DE112017005252B4 - Sorting system and sorting process - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/34—Sorting according to other particular properties
    • B07C5/342—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour

Abstract

Verwendung einer Sortieranlage (2, 102) zum Sortieren einer Menge von Schrottfragmenten (6) aus verschiedenen Aluminiumlegierungen, insbesondere von Schrottfragmenten mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften,- mit einer Verarbeitungseinrichtung (4, 4a-h, 104), die dazu eingerichtet ist, eine Menge von Schrottfragmenten (6) mechanisch zu beanspruchen, wobei die Verarbeitungseinrichtung (4, 4a-h) dazu eingerichtet ist, eine Deformation, ein Brechen und/oder Reißen von Schrottfragmenten der Menge von Schrottfragmenten (6) zu bewirken, oder mit einer Bereitstellungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Menge von mechanisch beanspruchten Schrottfragmenten (7, 107) bereitzustellen,- mit einer Erfassungseinrichtung (10), die dazu eingerichtet ist, an Schrottfragmenten (7, 107), insbesondere an den einzelnen Schrottfragmenten (7, 107) der mechanisch beanspruchten Menge von Schrottfragmenten (6), ein durch die mechanische Beanspruchung beeinflusstes Merkmal der Schrottfragmente (7, 107) zu erfassen, und- mit einer Sortiereinrichtung (12), die dazu eingerichtet ist, die Schrottfragmente (7, 107), insbesondere die einzelnen Schrottfragmente (7, 107), abhängig vom jeweils erfassten Merkmal zu sortieren, dadurch gekennzeichnet,- dass die Erfassungseinrichtung (10) dazu eingerichtet ist, an den einzelnen Schrottfragmenten (7, 107) ein Merkmal einer Deformation, eines Bruchs und/oder eines Risses zu erfassen.Use of a sorting system (2, 102) for sorting a quantity of scrap fragments (6) made of different aluminum alloys, in particular scrap fragments with different mechanical properties, - with a processing device (4, 4a-h, 104) which is set up to do this of scrap fragments (6), the processing device (4, 4a-h) being set up to cause deformation, breaking and/or tearing of scrap fragments of the amount of scrap fragments (6), or with a provision device which is set up to provide a quantity of mechanically stressed scrap fragments (7, 107), - with a detection device (10) which is set up to work on scrap fragments (7, 107), in particular on the individual scrap fragments (7, 107) of the mechanically claimed quantity of scrap fragments (6), a feature of the scrap fragments (7, 107) influenced by the mechanical stress, and - with a sorting device (12) which is set up to sort the scrap fragments (7, 107), in particular the individual ones To sort scrap fragments (7, 107) depending on the respective detected feature, characterized in that the detection device (10) is set up to detect a feature of a deformation, a break and/or a crack on the individual scrap fragments (7, 107). capture.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sortieranlage zum Sortieren einer Menge von Schrottfragmenten. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Sortierverfahren zum Sortieren einer Menge von Schrottfragmenten, vorzugsweise unter Verwendung der zuvor genannten Sortieranlage.The invention relates to a sorting system for sorting a quantity of scrap fragments. The invention further relates to a sorting method for sorting a quantity of scrap fragments, preferably using the aforementioned sorting system.

Im Stand der Technik erfolgt das Sortieren bzw. Recyceln von Aluminium über mehrere Verfahrensschritte. Diese umfassen in der Regel das Sammeln der unterschiedlichen Aluminiumschrotte, eine mechanische Aufbereitung der Schrotte und eine anschließende metallurgische Verwertung der Schrotte.In the prior art, aluminum is sorted or recycled over several process steps. These usually include collecting the different aluminum scrap, mechanical processing of the scrap and subsequent metallurgical recycling of the scrap.

Für ein ressourceneffizientes Recycling sollte die mechanische Aufbereitung der Schrotte ein Aluminiumschrottprodukt erzeugen, das den qualitativen Ansprüchen des metallurgischen Verwertungsweges entspricht. Hierzu werden im Stand der Technik unterschiedliche Aufbereitungsschritte durchgeführt, die allerdings nur eine begrenzte Sortierung in Qualitäten bzw. Legierungszusammensetzungen der Schrotte erlaubt.For resource-efficient recycling, the mechanical processing of the scrap should produce an aluminum scrap product that meets the quality requirements of the metallurgical recycling route. For this purpose, different processing steps are carried out in the prior art, which, however, only allows a limited sorting into qualities or alloy compositions of the scrap.

Die mechanische Aufbereitung erfolgt in der Regel über eine ein- oder mehrstufige Zerkleinerung der Schrotte, der sich dann diverse Sortierschritte anschließen. Die Sortierschritte können beispielsweise eine Trennung von Eisen und NE-Metallen über Magnetscheider, Windsichtung, Wirbelstromscheidung, sensorgestützte Sortierungen zum Beispiel mittels Röntgentransmission oder -fluoreszens, Induktion, laserinduzierte Plasmaspektroskopie (Laser Induced Breakdown Spectroscopy - LIBS) oder Nahinfrarotanalyse (NIR) bewirken. Die verfahrenstechnische Kombination dieser Sortierschritte erlaubt das Sortieren der Schrotte in unterschiedliche Aluminiumqualitäten, d.h. insbesondere abhängig von ihrer Legierungszusammensetzung.Mechanical processing usually involves single- or multi-stage shredding of the scrap, which is then followed by various sorting steps. The sorting steps can, for example, separate iron and non-ferrous metals using magnetic separators, wind sifting, eddy current separation, sensor-assisted sorting, for example using X-ray transmission or fluorescence, induction, laser-induced plasma spectroscopy (Laser Induced Breakdown Spectroscopy - LIBS) or near-infrared analysis (NIR). The procedural combination of these sorting steps allows the scrap to be sorted into different aluminum qualities, i.e. in particular depending on its alloy composition.

Um unterschiedliche Aluminiumlegierungen legierungsspezifisch sortieren zu können, müssen die Gehalte eines oder mehrerer Legierungselemente der einzelnen Schrottfragmente bestimmt werden. Hierzu werden typischerweise Systeme für laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIBS) oder Röntgenfluoreszenz (XRF) eingesetzt. Die mit diesen Systemen erzeugten Analyseergebnisse werden mit vorgegebenen Legierungszusammensetzungen verglichen und die jeweiligen Schrottfragmente der passenden Legierungszusammensetzung zugeordnet. Wird beispielsweise bei der Analyse eines Schrottfragments ein Mg-Gehalt von 5% ermittelt, so wird dieses Schrottfragment beispielsweise einer Klasse „Mg5-Legierung“ zugeordnet.In order to be able to sort different aluminum alloys according to their alloy, the content of one or more alloying elements in the individual scrap fragments must be determined. Systems for laser-induced plasma spectroscopy (LIBS) or X-ray fluorescence (XRF) are typically used for this purpose. The analysis results generated with these systems are compared with specified alloy compositions and the respective scrap fragments are assigned to the appropriate alloy composition. For example, if a Mg content of 5% is determined when analyzing a scrap fragment, this scrap fragment is assigned to a class “Mg5 alloy”.

Aus der EP 2 716 774 A1 ist zum Beispiel ein Sortierverfahren bekannt, bei dem Aluminiumschrott zunächst zerkleinert und gesiebt wird und an den gesiebten Schrottpartikeln dann eine Dichtebestimmung mittels Röntgentransmission durchgeführt wird. Weiterhin ist aus der DE 20 2009 006 383 U1 eine Vorrichtung zur Trennung von Aluminiumschrott bekannt, mit der der Aluminiumschrott zunächst zerkleinert und entlackt wird und anschließend eine Analyse mittels Röntgenfluoreszenzspektroskopie erfolgt.From the EP 2 716 774 A1 For example, a sorting process is known in which aluminum scrap is first shredded and sieved and then a density determination is carried out on the sieved scrap particles using X-ray transmission. Furthermore, from the DE 20 2009 006 383 U1 a device for separating aluminum scrap is known, with which the aluminum scrap is first shredded and stripped of paint and then analyzed using X-ray fluorescence spectroscopy.

Zwar kann mit solchen Analysetechniken eine gute Sortierung von Schrottfragmenten aus verschiedenen Aluminiumlegierungen erreicht werden. Die Analysetechniken sind allerdings recht kostenaufwändig und zeitintensiv, so dass ein bei großtechnischen Umsetzungen zum Teil geforderter Durchsatz von beispielsweise über 5 t Schrott pro Stunde nicht erreicht werden kann bzw. nicht wirtschaftlich darstellbar ist.A good sorting of scrap fragments made from different aluminum alloys can be achieved with such analysis techniques. However, the analysis techniques are quite expensive and time-consuming, so that a throughput of over 5 t of scrap per hour, which is sometimes required for large-scale implementations, cannot be achieved or is not economically viable.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Sortieranlage und ein Sortierverfahren zur Verfügung zu stellen, mit denen Schrotte aus verschiedenen Aluminiumlegierungen bei hohem Durchsatz sortiert werden können.The present invention is therefore based on the object of providing a sorting system and a sorting method with which scrap made of various aluminum alloys can be sorted at high throughput.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung einer Sortieranlage zum Sortieren einer Menge von Schrottfragmenten aus verschiedenen Aluminiumlegierungen, insbesondere von Schrottfragmenten mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften, mit einer Verarbeitungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Menge von Schrottfragmenten mechanisch zu beanspruchen, wobei die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet ist, eine Deformation, ein Brechen und/oder Reißen von Schrottfragmenten der Menge von Schrottfragmenten zu bewirken, oder mit einer Bereitstellungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Menge von mechanisch beanspruchten Schrottfragmengen bereitzustellen, mit einer Erfassungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, an Schrottfragmenten der mechanisch beanspruchten Menge von Schrottfragmenten ein durch die mechanische Beanspruchung beeinflusstes Merkmal der Schrottfragmente zu erfassen, und mit einer Sortiereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Schrottfragmente abhängig vom jeweils erfassten Merkmal zu sortieren, wobei die Erfassungseinrichtung dazu eingerichtet ist, an den einzelnen Schrottfragmenten ein Merkmal einer Deformation, eines Bruchs und/oder eines Risses zu erfassen.This object is achieved according to the invention by using a sorting system for sorting a quantity of scrap fragments made of different aluminum alloys, in particular scrap fragments with different mechanical properties, with a processing device which is set up to mechanically stress a quantity of scrap fragments, the processing device being set up for this purpose is to cause deformation, breaking and/or tearing of scrap fragments of the set of scrap fragments, or with a provision device that is set up to provide a set of mechanically stressed scrap fragments, with a detection device that is set up to work on scrap fragments of the mechanically stressed amount of scrap fragments to detect a feature of the scrap fragments influenced by the mechanical stress, and with a sorting device which is set up to sort the scrap fragments depending on the respective detected feature, the detection device being set up to detect a feature on the individual scrap fragments a deformation, a break and/or a crack.

Insbesondere wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung einer Sortieranlage zum Sortieren einer Menge von Schrottfragmenten aus verschiedenen Aluminiumlegierungen, insbesondere von Schrottfragmenten mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften, mit einer Verarbeitungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Menge von Schrottfragmenten mechanisch zu beanspruchen, wobei die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet ist, eine Deformation, ein Brechen und/oder Reißen von Schrottfragmenten der Menge von Schrottfragmenten zu bewirken, oder mit einer Bereitstellungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Menge von mechanisch beanspruchten Schrottfragmenten bereitzustellen, mit einer Erfassungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, an den einzelnen Schrottfragmenten der mechanisch beanspruchten Menge von Schrottfragmenten ein durch die mechanische Beanspruchung beeinflusstes Merkmal der Schrottfragmente zu erfassen, und mit einer Sortiereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die einzelnen Schrottfragmente abhängig vom jeweils erfassten Merkmal zu sortieren, wobei die Erfassungseinrichtung dazu eingerichtet ist, an den einzelnen Schrottfragmenten ein Merkmal einer Deformation, eines Bruchs und/oder eines Risses zu erfassen.In particular, the object is achieved according to the invention by using a sorting system for sorting a quantity of scrap fragments made of different aluminum alloys, in particular scrap fragments with under different mechanical properties, with a processing device that is set up to mechanically stress a quantity of scrap fragments, the processing device being set up to cause deformation, breaking and/or tearing of scrap fragments of the set of scrap fragments, or with a provision device , which is set up to provide a quantity of mechanically stressed scrap fragments, with a detection device which is set up to detect a feature of the scrap fragments influenced by the mechanical stress on the individual scrap fragments of the mechanically stressed quantity of scrap fragments, and with a sorting device, which is set up to sort the individual scrap fragments depending on the respective detected feature, the detection device being set up to detect a feature of a deformation, a break and/or a crack on the individual scrap fragments.

Die oben genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin gelöst durch ein Sortierverfahren zum Sortieren einer Menge von Schrottfragmenten aus verschiedenen Aluminiumlegierungen, vorzugsweise unter Verwendung der zuvor beschriebenen Sortieranlage, bei dem eine Menge von Schrottfragmenten mechanisch beansprucht wird, wobei die Schrottfragmente der Menge von Schrottfragmenten bei der mechanischen Beanspruchung deformiert, gebrochen und/oder eingerissen werden, oder bei dem eine Menge von mechanisch beanspruchten Schrottfragmenten bereitgestellt wird, bei dem an Schrottfragmenten der mechanisch beanspruchten Menge von Schrottfragmenten ein durch die mechanische Beanspruchung beeinflusstes Merkmal der Schrottfragmente erfasst wird, wobei an den einzelnen Schrottfragmenten ein Merkmal einer Deformation, eines Bruchs oder eines Risses erfasst wird, und bei dem die Schrottfragmente abhängig von dem jeweils erfassten Merkmal sortiert werden.The above-mentioned object is further achieved according to the invention by a sorting method for sorting a quantity of scrap fragments made of different aluminum alloys, preferably using the sorting system described above, in which a quantity of scrap fragments is subjected to mechanical stress, the scrap fragments being the quantity of scrap fragments under mechanical stress deformed, broken and/or torn, or in which a quantity of mechanically stressed scrap fragments is provided, in which a feature of the scrap fragments influenced by the mechanical stress is recorded on scrap fragments of the mechanically stressed quantity of scrap fragments, with a feature on the individual scrap fragments a deformation, a fracture or a crack is detected, and in which the scrap fragments are sorted depending on the characteristic detected.

Insbesondere wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Sortierverfahren zum Sortieren einer Menge von Schrottfragmenten aus verschiedenen Aluminiumlegierungen, vorzugsweise unter Verwendung der zuvor beschriebenen Sortieranlage, bei dem eine Menge von Schrottfragmenten mechanisch beansprucht wird, wobei die Schrottfragmente der Menge von Schrottfragmenten bei der mechanischen Beanspruchung deformiert, gebrochen und/oder eingerissen werden, oder bei dem eine Menge von mechanisch beanspruchten Schrottfragmenten bereitgestellt wird, bei dem an den einzelnen Schrottfragmenten der mechanisch beanspruchten Menge von Schrottfragmenten ein durch die mechanische Beanspruchung beeinflusstes Merkmal der Schrottfragmente erfasst wird, wobei an den einzelnen Schrottfragmenten ein Merkmal einer Deformation, eines Bruchs oder eines Risses erfasst wird, und bei dem die einzelnen Schrottfragmente abhängig von dem jeweils erfassten Merkmal sortiert werden.In particular, the above-mentioned object is achieved according to the invention by a sorting method for sorting a quantity of scrap fragments made of different aluminum alloys, preferably using the sorting system described above, in which a quantity of scrap fragments is subjected to mechanical stress, the scrap fragments being the quantity of scrap fragments under mechanical stress deformed, broken and/or torn, or in which a quantity of mechanically stressed scrap fragments is provided, in which a feature of the scrap fragments influenced by the mechanical stress is detected on the individual scrap fragments of the mechanically stressed quantity of scrap fragments, wherein on the individual scrap fragments a characteristic of a deformation, a fracture or a crack is detected, and in which the individual scrap fragments are sorted depending on the respective detected characteristic.

Es wurde festgestellt, dass sich Schrottfragmente aus verschiedenen Aluminiumlegierungen anhand ihrer unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften einfach voneinander unterscheiden und somit sortieren lassen. Zu diesem Zweck werden die Schrottfragmente bei dem beschriebenen Sortierverfahren gezielt mechanisch beansprucht, so dass sich aus den unterschiedlichen Wirkungen, die die Beanspruchung auf die Schrottfragmente verschiedener Legierungen hat, Schrottfragmente verschiedener Legierungstypen unterscheiden und sich die Schrottfragmente damit sortieren lassen.It was found that scrap fragments made from different aluminum alloys can be easily distinguished from each other and thus sorted based on their different mechanical properties. For this purpose, the scrap fragments are specifically mechanically stressed in the sorting process described, so that scrap fragments of different alloy types can be distinguished from the different effects that the stress has on the scrap fragments of different alloy types and the scrap fragments can thus be sorted.

Soll beispielsweise eine Schrottmenge mit Schrottfragmenten aus einer Legierung vom Typ AA (Aluminium Association) 5xxx und mit Schrottfragmenten aus einer Legierung vom Typ AA 6xxx sortiert werden, so lassen sich die 5xxx-Schrottfragmente z.B. dadurch von den 6xxx-Schrottfragmenten unterscheiden, dass die 5xxx-Schrottfragmente aufgrund der gegenüber 6xxx-Schrottfragmenten typischerweise höheren Bruchdehnung nach der mechanischen Beanspruchung eine stärkere bzw. anders ausgeprägte Faltung, Deformation und/oder Verformung aufweisen.For example, if a quantity of scrap is to be sorted with scrap fragments made of an alloy of type AA (Aluminum Association) 5xxx and with scrap fragments made of an alloy of type AA 6xxx, the 5xxx scrap fragments can be distinguished from the 6xxx scrap fragments, for example, by the fact that the 5xxx Due to the typically higher elongation at break compared to 6xxx scrap fragments, scrap fragments have a stronger or differently pronounced folding, deformation and/or deformation after mechanical stress.

Die Sortieranlage umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, die zur mechanischen Beanspruchung einer Menge von Schrottfragmenten eingerichtet ist. Unter einer mechanischen Beanspruchung wird verstanden, dass mechanisch auf die Schrottfragmente eingewirkt wird, so dass diese durch die mechanische Einwirkung verändert, insbesondere verformt oder zerkleinert werden oder dass sich Risse in den Schrottfragmenten bilden.The sorting system includes a processing device that is set up to subject a quantity of scrap fragments to mechanical stress. Mechanical stress is understood to mean that the scrap fragments are acted upon mechanically, so that they are changed, in particular deformed or shredded, by the mechanical action, or that cracks form in the scrap fragments.

Anstelle einer mechanischen Beanspruchung unmittelbar vor der Sortierung können auch bereits entsprechend mechanisch beanspruchte Schrottfragmente zum Beispiel eingekauft und dann bereitgestellt werden. Daher kann die Sortieranlage anstelle einer Verarbeitungseinrichtung auch eine Bereitstellungseinrichtung zur Bereitstellung einer Menge mechanisch beanspruchter Schrottfragmente aufweisen. Beispielsweise kann ein Lager, z.B. ein Silo, oder auch ein Transportband vorgesehen sein, dass die mechanisch beanspruchten Schrottfragmente für die nachfolgende Erfassung durch die Erfassungseinrichtung bereitstellt. Entsprechend kann bei dem Verfahren auch eine Menge von mechanisch beanspruchten Schrottfragmenten bereitgestellt werden, anstatt eine Menge von Schrottfragmenten mechanisch zu beanspruchen.Instead of mechanical stress immediately before sorting, scrap fragments that have already been subjected to mechanical stress can, for example, be purchased and then made available. Therefore, instead of a processing device, the sorting system can also have a provision device for providing a quantity of mechanically stressed scrap fragments. For example, a warehouse, e.g. a silo, or a conveyor belt can be provided that provides the mechanically stressed scrap fragments for subsequent detection by the detection device. Accordingly, the method can also provide a quantity of mechanically stressed scrap fragments instead of mechanically stressing a quantity of scrap fragments.

Das Vorsehen einer Verarbeitungseinrichtung hat gegenüber dem Vorsehen einer reinen Bereitstellungseinrichtung den Vorteil, dass die Beanspruchung der Schrottfragmente gezielter beeinflusst werden kann. Derselbe Vorteil ergibt sich bei dem Verfahren, wenn eine Menge von Schrottfragmenten mechanisch beansprucht wird, anstatt eine Menge bereits mechanisch beanspruchter Schrottfragmente lediglich bereitzustellen.Providing a processing device has the advantage over providing a pure provision device that the stress on the scrap fragments can be influenced more specifically. The same advantage results from the method when a quantity of scrap fragments is subjected to mechanical stress rather than merely providing a quantity of scrap fragments which have already been mechanically stressed.

Die Sortieranlage umfasst weiterhin eine Erfassungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, an den einzelnen Schrottfragmenten der mechanisch beanspruchten Menge von Schrottfragmenten ein durch die mechanische Beanspruchung beeinflusstes Merkmal der Schrottfragmente zu erfassen. Unter einem durch die mechanische Beanspruchung beeinflussten Merkmal eines Schrottfragments wird ein Merkmal des Schrottfragments verstanden, das durch die mechanische Beanspruchung verändert oder erst hervorgerufen wurden. Als Merkmal kommen beispielsweise die Größe von Bruchflächen, die Länge von Rissen, die Verformung des Schrottfragments, die Rissform, das Rissbild, die Rissanzahl, die Farbe der Bruchkanten, der Grad der Verkugelung, Kratzspuren auf der Oberfläche oder die Risskantenform (z.B. Wulst an der Risskante - im Verhältnis zur Materialdicke) in Frage.The sorting system also includes a detection device that is designed to detect a characteristic of the scrap fragments that is influenced by the mechanical stress on the individual scrap fragments of the mechanically stressed quantity of scrap fragments. A characteristic of a scrap fragment that is influenced by the mechanical stress is understood to be a characteristic of the scrap fragment that has been changed or brought about by the mechanical stress. Examples of possible characteristics include the size of fracture surfaces, the length of cracks, the deformation of the scrap fragment, the shape of the crack, the pattern of the cracks, the number of cracks, the color of the fracture edges, the degree of balling, scratch marks on the surface or the shape of the crack edges (e.g. bulge on the crack edge - in relation to the material thickness).

Die Sortieranlage umfasst weiterhin eine Sortiereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Schrottfragmente abhängig vom jeweils erfassten Merkmal zu sortieren.The sorting system further comprises a sorting device which is set up to sort the scrap fragments depending on the characteristic detected in each case.

Zu diesem Zweck umfasst die Sortiereinrichtung insbesondere eine Sortierkomponente, mit der ein Schrottfragment einem von mehreren Materialströmen zugeordnet werden kann. Beispielsweise kann die Sortierkomponente als bewegliches mechanisches Element, wie zum Beispiel als mechanische Klappe, ausgebildet sein, mit dem ein Schrottfragment abhängig von der Stellung des beweglichen mechanischen Elements einem ersten oder zweiten Materialstrom zuführbar ist. Alternativ ist als Sortierkomponente auch eine pneumatische Komponente denkbar, mit der ein Schrottfragment durch einen kurzen, starken Luftstoß einem Materialstrom zugeführt werden kann.For this purpose, the sorting device includes in particular a sorting component with which a scrap fragment can be assigned to one of several material streams. For example, the sorting component can be designed as a movable mechanical element, such as a mechanical flap, with which a scrap fragment can be fed to a first or second material stream depending on the position of the movable mechanical element. Alternatively, a pneumatic component is also conceivable as a sorting component, with which a scrap fragment can be fed into a material stream using a short, strong blast of air.

Weiterhin weist die Sortiereinrichtung vorzugsweise eine Steuereinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, die Sortierkomponente zur Sortierung eines Schrottfragments abhängig von dem jeweils an dem Schrottfragment ermittelten Merkmal anzusteuern. Zu diesem Zweck kann die Steuereinrichtung der Sortiereinrichtung insbesondere dazu eingerichtet sein, ein Schrottfragment abhängig vom Ergebnis eines Vergleichs des von der Erfassungseinrichtung an dem Schrottfragment erfassten Merkmals mit vorgegebenen Sortierkriterien zu sortieren.Furthermore, the sorting device preferably has a control device which is set up to control the sorting component for sorting a scrap fragment depending on the feature determined on the scrap fragment. For this purpose, the control device of the sorting device can in particular be set up to sort a scrap fragment depending on the result of a comparison of the feature detected by the detection device on the scrap fragment with predetermined sorting criteria.

Die Sortierkriterien können beispielsweise durch eine Kalibration der Sortieranlage mit einer Referenzmenge von Schrottfragmenten bekannter Zusammensetzung festgelegt werden. Zu diesem Zweck kann beispielsweise eine Referenzmenge von Schrottfragmenten bekannter Zusammensetzung in der Verarbeitungseinrichtung mechanisch beansprucht werden. Anschließend werden an den mechanisch beanspruchten Schrottfragmenten der Referenzmenge mit der Erfassungseinrichtung das für die Sortierung zu verwendende Merkmal erfasst und damit die Sortierkriterien festgelegt.The sorting criteria can be determined, for example, by calibrating the sorting system with a reference quantity of scrap fragments of known composition. For this purpose, for example, a reference quantity of scrap fragments of known composition can be subjected to mechanical stress in the processing device. The feature to be used for sorting is then recorded on the mechanically stressed scrap fragments of the reference quantity using the detection device, thereby determining the sorting criteria.

Die Sortieranlage und das Sortierverfahren dienen zum Sortieren einer Menge von Schrottfragmenten. Die zu sortierende Menge von Schrottfragmenten umfasst insbesondere Schrottfragmente aus verschiedenen Legierungen bzw. verschiedenen Legierungstypen. Beispielsweise kann die Menge Schrottfragmente aus Legierungen vom Typ 5xxx und Schrottfragmente aus Legierungen vom Typ 6xxx umfassen. Mit der Sortieranlage bzw. durch das Sortierverfahren lassen sich dann beispielsweise die Schrottfragmente aus 5xxx-Legierungen von den Schrottfragmenten aus 6xxx-Legierungen trennen.The sorting system and the sorting process are used to sort a quantity of scrap fragments. The amount of scrap fragments to be sorted includes, in particular, scrap fragments made from different alloys or different types of alloys. For example, the quantity may include scrap fragments of type 5xxx alloys and scrap fragments of type 6xxx alloys. With the sorting system or the sorting process, for example, the scrap fragments made of 5xxx alloys can be separated from the scrap fragments made of 6xxx alloys.

Da die Sortierung der Schrottfragmente über Merkmale erfolgt, die sich aus einer mechanischen Beanspruchung der Schrottfragmente ergeben, sind die Sortieranlage und das Sortierverfahren entsprechend für die Sortierung von Schrottfragment-Mengen vorgesehen, bei denen sich die Schrottfragmente einer ersten Legierung (beispielsweise vom Typ 5xxx) von den Schrottfragmengen einer zweiten Legierung (beispielsweise vom Typ 6xxx) durch den Wert mindestens einer mechanischen Eigenschaft, insbesondere der Bruchzähigkeit, der Kerbschlagzähigkeit, der Bruchdehnung und/oder der Zugfestigkeit, unterscheiden.Since the scrap fragments are sorted using features that result from mechanical stress on the scrap fragments, the sorting system and the sorting method are accordingly intended for the sorting of scrap fragment quantities in which the scrap fragments are of a first alloy (for example of type 5xxx). the scrap quantities of a second alloy (for example of type 6xxx) by the value of at least one mechanical property, in particular the fracture toughness, the notched impact strength, the elongation at break and/or the tensile strength.

Unter der Bruchzähigkeit wird der kritische Spannungsintensitätsfaktor KIc verstanden, der durch den Kompakt-Zugversuch nach DIN EN ISO 12737 bestimmt wird. Unter der Kerbschlagzähigkeit wird die im Kerbschlagversuch nach DIN EN ISO 148-1 ermittelte Kerbschlagzähigkeit verstanden. Unter der Bruchdehnung wird der Kennwert A50 und unter der Zugfestigkeit der Kennwert Rm verstanden, jeweils bestimmt nach DIN EN 10002 mit einer anfänglichen Messlänge des Probekörpers von 50 mm.Fracture toughness refers to the critical stress intensity factor K Ic , which is determined by the compact tensile test according to DIN EN ISO 12737. Notched impact strength is understood to mean the notched impact strength determined in the notched impact test according to DIN EN ISO 148-1. The elongation at break is understood to be the characteristic value A 50 and the tensile strength is the characteristic value R m , each determined according to DIN EN 10002 with an initial measuring length of the test specimen of 50 mm.

Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der Sortieranlage und des Sortierverfahrens beschrieben, wobei die einzelnen Ausführungsformen jeweils sowohl für die Sortieranlage als auch für das Sortierverfahren anwendbar sind. Die Ausführungsformen können zudem miteinander kombiniert werden.Various embodiments of the sorting system and the sorting process are described below, with the individual embodiments being applicable to both the sorting system and the sorting process. The embodiments can also be combined with one another.

Bei einer ersten Ausführungsform sind die Schrottfragmente blechförmig. Bei einer entsprechenden Ausführungsform wird die zuvor beschriebene Sortieranlage zur Sortierung blechförmiger Schrottfragmente verwendet. Blechförmige Schrottfragmente lassen sich durch mechanische Beanspruchung recht einfach bearbeiten, so dass das Sortierverfahren insbesondere für derartige Schrotte geeignet ist. Die zu sortierende Menge von Schrottfragmenten besteht insbesondere vorwiegend, vorzugsweise zu mehr als 90 Gew.-%, aus blechförmigen Schrottfragmenten. Unter einem blechförmigen Schrottfragment wird verstanden, dass das Schrottfragment eine gegenüber der Breite und Länge erheblich geringere Dicke aufweist. Vorzugsweise sind die Schrottfragmente vor der mechanischen Beanspruchung im Wesentlichen flach oder vorverpresst.In a first embodiment, the scrap fragments are sheet-shaped. In a corresponding embodiment, the sorting system described above is used to sort sheet metal scrap fragments. Sheet-shaped scrap fragments can be processed quite easily using mechanical stress, so that the sorting process is particularly suitable for such scrap. The amount of scrap fragments to be sorted consists in particular predominantly, preferably more than 90% by weight, of sheet-shaped scrap fragments. A sheet-shaped scrap fragment is understood to mean that the scrap fragment has a thickness that is significantly smaller than its width and length. Preferably, the scrap fragments are essentially flat or pre-compressed before the mechanical stress.

Erfindungsgemäß ist die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, eine Deformation, ein Brechen und/oder Reißen von Schrottfragmenten der Menge von Schrottfragmenten zu bewirken, und ist die Erfassungseinrichtung dazu eingerichtet, an den einzelnen Schrottfragmenten ein Merkmal einer Deformation, eines Bruchs und/oder eines Risses zu erfassen. Das Merkmal einer Deformation, eines Bruchs und/oder eines Risses ist insbesondere ein Merkmal, das durch die Verarbeitungseinrichtung hervorgerufen wurde. Die Sortiereinrichtung ist insbesondere zur Sortierung der einzelnen Schrottfragmente abhängig von einem solchen Merkmal eingerichtet. Bei dem Sortierverfahren werden die Schrottfragmente der Menge von Schrottfragmenten bei der mechanischen Beanspruchung erfindungsgemäß deformiert, gebrochen und/oder eingerissen und an den einzelnen Schrottfragmenten wird erfindungsgemäß ein Merkmal einer Deformation, eines Bruchs oder eines Risses erfasst. Insbesondere werden die einzelnen Schrottfragmente abhängig von dem erfassten Merkmal einer Deformation, eines Bruchs oder eines Risses sortiert. Es wurde festgestellt, dass sich Schrottfragmente aus verschiedenen Legierungen bzw. Legierungstypen, die sich in ihren mechanischen Eigenschaften unterscheiden, durch das Deformations-, Bruch- und/oder Rissbild in einfacher Weise voneinander unterscheiden und so voneinander trennen lassen. Die Sortierkriterien zur Sortierung abhängig von einem solchen Merkmal können beispielsweise mittels einer Kalibration an Referenzschrottfragmenten bekannter Zusammensetzung bestimmt bzw. festgelegt werden.According to the invention, the processing device is set up to cause a deformation, breaking and/or tearing of scrap fragments of the set of scrap fragments, and the detection device is set up to detect a feature of a deformation, a break and/or a crack on the individual scrap fragments . The feature of a deformation, a fracture and/or a crack is in particular a feature that was caused by the processing device. The sorting device is set up in particular to sort the individual scrap fragments depending on such a feature. In the sorting process, the scrap fragments of the set of scrap fragments are deformed, broken and/or torn during the mechanical stress and, according to the invention, a feature of a deformation, a break or a crack is detected on the individual scrap fragments. In particular, the individual scrap fragments are sorted depending on the detected feature of a deformation, a fracture or a crack. It was found that scrap fragments made of different alloys or alloy types, which differ in their mechanical properties, can be easily distinguished from one another by the deformation, fracture and/or crack pattern and can thus be separated from one another. The sorting criteria for sorting depending on such a feature can be determined or set, for example, by means of a calibration on reference scrap fragments of known composition.

Als Merkmale kommen beispielsweise die Form oder die Größe einer Deformation, einer Bruchkante oder einer Risskante in Betracht. Weiterhin können auch die Farbe und/oder die Helligkeit einer Bruchkante oder Risskante Rückschluss auf die Art des Schrottfragments geben. So wurde beispielsweise festgestellt, dass Schrottfragmente aus einer Legierung vom Typ 5xxx deutlich abgerundete Bruchkanten aufweisen, während Schrottfragmente aus einer Legierung vom Typ 6xxx eher harte Bruchkanten aufweisen.Possible features include, for example, the shape or size of a deformation, a break edge or a crack edge. Furthermore, the color and/or the brightness of a broken edge or crack edge can also provide an indication of the type of scrap fragment. For example, it was found that scrap fragments made of a type 5xxx alloy have clearly rounded fracture edges, while scrap fragments made of a type 6xxx alloy have rather hard fracture edges.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, eine oder mehrere der folgenden Beanspruchungen auf die Schrottfragmente auszuüben: Schlagbeanspruchung, Prallbeanspruchung, Druckbeanspruchung, Scherbeanspruchung, Reibbeanspruchung, Schubbeanspruchung, Schneidbeanspruchung, Zugbeanspruchung. Bei einer entsprechenden Ausführungsform des Sortierverfahrens werden die Schrottfragmente der Menge von Schrottfragmenten mit einer oder mehreren der folgenden mechanischen Beanspruchungen beansprucht: Schlagbeanspruchung, Prallbeanspruchung, Druckbeanspruchung, Scherbeanspruchung, Reibbeanspruchung, Schubbeanspruchung, Schneidbeanspruchung, Zugbeanspruchung. Diese Arten der Beanspruchungen führen zu charakteristischen Merkmalen an den Schrottfragmenten, die eine Unterscheidung abhängig von der Legierung ermöglichen.In a further embodiment, the processing device is set up to exert one or more of the following stresses on the scrap fragments: impact stress, impact stress, compressive stress, shear stress, frictional stress, shear stress, cutting stress, tensile stress. In a corresponding embodiment of the sorting method, the scrap fragments of the set of scrap fragments are subjected to one or more of the following mechanical stresses: impact stress, impact stress, compressive stress, shear stress, frictional stress, shear stress, cutting stress, tensile stress. These types of stresses result in characteristic features on the scrap fragments that enable differentiation depending on the alloy.

Vorzugsweise weist die Verarbeitungseinrichtung eine Zerkleinerungs- oder Mahleinrichtung auf, in der die Schrottfragmente zerkleinert bzw. gemahlen werden. In solchen Anlagen beanspruchte Schrottfragmente zeigten abhängig von der Legierung gut voneinander unterscheidbare Merkmale.The processing device preferably has a shredding or grinding device in which the scrap fragments are shredded or ground. Scrap fragments used in such systems showed characteristics that were easily distinguishable from each other depending on the alloy.

Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Verarbeitungseinrichtung eine oder mehrere der folgenden Komponenten: Hammermühle, Kugelmühle, Kollermühle, Ringshredder, Ein-, Zwei- oder Dreiwellenzerkleinerer, Vertikalshredder bspw. als Spannwellenzerkleinerer, Prallmühle. Mit derartigen Komponenten lässt sich eine ausreichende mechanische Beanspruchung bei hohem Durchsatz erreichen. Insbesondere können bei der Verarbeitungseinrichtung mehrere Komponenten, insbesondere mehrere der zuvor genannten Komponenten, in Reihe geschaltet sein.In a further embodiment, the processing device comprises one or more of the following components: hammer mill, ball mill, pan mill, ring shredder, single, double or triple shaft shredder, vertical shredder, e.g. as a clamping shaft shredder, impact mill. Such components can achieve sufficient mechanical stress with high throughput. In particular, several components, in particular several of the aforementioned components, can be connected in series in the processing device.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Sortieranlage weiter eine Fördereinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, die Schrottfragmente durch die Erfassungseinrichtung und zur Sortieranlage zu fördern. Die Fördereinrichtung kann insbesondere ein oder mehrere Förderbänder umfassen, mit denen die Schrottfragmente durch die Sortieranlage gefördert werden können.In a further embodiment, the sorting system further has a conveyor device which is set up to convey the scrap fragments through the detection device and to the sorting system. The conveyor device can in particular comprise one or more conveyor belts with which the scrap fragments can be conveyed through the sorting system.

Vorzugsweise werden die Schrottfragmente nach der mechanischen Beanspruchung in der Verarbeitungseinrichtung auf ein Förderband gegeben und mit dem Förderband unterhalb eines oder mehrerer Sensoren der Erfassungseinrichtung transportiert, so dass die Sensoren Daten der einzelnen Schrottfragmente erfassen können. Weist die Erfassungseinrichtung beispielsweise eine Kamera auf, so können mit dieser Kamera Bilddaten der einzelnen, auf einem Förderband unterhalb der Kamera transportierten Schrottfragmente erfasst werden.Preferably, after the mechanical stress in the processing device, the scrap fragments are placed on a conveyor belt and transported with the conveyor belt below one or more sensors of the detection device, so that the sensors receive data from the individual ones Capture scrap fragments. For example, if the detection device has a camera, this camera can be used to capture image data of the individual scrap fragments transported on a conveyor belt below the camera.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung dazu eingerichtet, das Merkmal optisch zu erfassen. Vorzugsweise ist die Erfassungseinrichtung dazu eingerichtet, Bilddaten von den einzelnen Schrottfragmenten zu erfassen und das Merkmal aus den erfassten Bilddaten zu bestimmen. Bei einer entsprechenden Ausführungsform des Sortierverfahrens wird das Merkmal optisch erfasst, insbesondere indem Bilddaten der einzelnen mechanisch beanspruchten Schrottfragmente erfasst werden und aus den Bilddaten das Merkmal ermittelt wird.In a further embodiment, the detection device is set up to detect the feature optically. Preferably, the capture device is set up to capture image data from the individual scrap fragments and to determine the feature from the captured image data. In a corresponding embodiment of the sorting method, the feature is detected optically, in particular by recording image data of the individual mechanically stressed scrap fragments and determining the feature from the image data.

Die Bilddaten können beispielsweise mit einer dafür vorgesehenen Kamera erfasst werden. Zusätzlich oder alternativ kann ein Gerät zur Dicken- und/oder Topografieerfassung, z.B. ein Gerät, das mittels der Technik der Lasertriangulation arbeitet, vorgesehen sein, um die Dicke bzw. die Topografie der Schrottfragmente zu erfassen. Insbesondere kann ein Gerät zur dreidimensionalen Erfassung der Schrottfragmente verwendet werden. Vorzugsweise werden die Schrottfragmente mittels eines Förderbands an der Erfassungseinrichtung zur optischen Erfassung, z.B. an der Kamera bzw. am Gerät zur Dicken- bzw. Topografieerfassung vorbeigeführt, mit denen dann optische Daten von den Schrottfragmenten erfasst werden können.The image data can be captured, for example, with a camera intended for this purpose. Additionally or alternatively, a device for thickness and/or topography detection, e.g. a device that works using the laser triangulation technique, can be provided in order to detect the thickness or topography of the scrap fragments. In particular, a device can be used to record the scrap fragments in three dimensions. The scrap fragments are preferably guided past the detection device for optical detection, for example the camera or the device for thickness or topography detection, by means of a conveyor belt, with which optical data from the scrap fragments can then be recorded.

Es hat sich herausgestellt, dass sich durch mechanische Beanspruchung beeinflusste Merkmale zuverlässig optisch erfassen lassen. Beispielsweise konnten durch die Aufnahme von Bilddaten von Schrottfragmenten mittels automatischer Bildverarbeitung Merkmale wie Risslängen, Bruchkantenhöhen oder Deformationen der Schrottfragmente bestimmt werden. Eine solche optische Erfassung der Merkmale erlaubt zudem einen hohen Durchsatz der Schrottfragmente, da mehrere Schrottfragmente gleichzeitig erfasst werden können, z.B. über die Breite des Förderbandes.It has been found that features influenced by mechanical stress can be reliably detected optically. For example, by recording image data of scrap fragments using automatic image processing, features such as crack lengths, fracture edge heights or deformations of the scrap fragments could be determined. Such optical detection of the features also allows a high throughput of scrap fragments, since several scrap fragments can be detected at the same time, e.g. across the width of the conveyor belt.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung dazu eingerichtet, zusätzlich zu dem durch die mechanische Beanspruchung beeinflussten Merkmal an den einzelnen Schrottfragmenten noch ein zweites Merkmal der Schrottfragmente zu erfassen, insbesondere die Farbe, das Reflexionsverhalten oder die Textur der Schrottfragmente, und die Sortiereinrichtung ist dazu eingerichtet, die einzelnen Schrottfragmente abhängig von beiden jeweils erfassten Merkmalen zu sortieren. Bei einer entsprechenden Ausführungsform des Sortierverfahrens wird zusätzlich zu dem durch die mechanische Beanspruchung beeinflussten Merkmal an den einzelnen Schrottfragmenten noch ein zweites Merkmal der Schrottfragmente erfasst, insbesondere die Farbe, das Reflexionsverhalten oder die Textur des Schrottfragments, und die einzelnen Schrottfragmente werden abhängig von beiden jeweils erfassten Merkmalen sortiert.In a further embodiment, the detection device is set up to detect, in addition to the feature on the individual scrap fragments influenced by the mechanical stress, a second feature of the scrap fragments, in particular the color, the reflection behavior or the texture of the scrap fragments, and the sorting device is set up to do this to sort the individual scrap fragments depending on both characteristics recorded. In a corresponding embodiment of the sorting method, in addition to the feature on the individual scrap fragments influenced by the mechanical stress, a second feature of the scrap fragments is recorded, in particular the color, the reflection behavior or the texture of the scrap fragment, and the individual scrap fragments are recorded depending on both sorted by characteristics.

Es können auch mehr als zwei Merkmale der einzelnen Schrottfragmente erfasst und die Sortierung entsprechend abhängig von mehr als zwei Merkmalen durchgeführt werden.More than two characteristics of the individual scrap fragments can also be recorded and sorting can be carried out accordingly depending on more than two characteristics.

Als zweites oder weiteres Merkmal kommt beispielsweise auch die Dicke der Schrottfragmente in Betracht, da zum Beispiel Schrottfragmente aus einer bestimmten Legierung aufgrund des typischen Einsatzgebietes dieser Legierung vorwiegend bestimmte Dicken aufweisen können.A second or further feature, for example, is the thickness of the scrap fragments, since, for example, scrap fragments made of a certain alloy can predominantly have certain thicknesses due to the typical area of application of this alloy.

Es wurde festgestellt, dass durch die zusätzliche Berücksichtigung eines zweiten Merkmals die Fehlerrate bei der Sortierung deutlich reduziert werden kann. So kann es vorkommen, dass ein erfasstes Merkmal keine eindeutige Zuordnung eines Schrottfragments zulässt. In diesem Fall kann mit dem zweiten Merkmal häufig dennoch eine zuverlässige Zuordnung und damit Sortierung erreicht werden. Die Zuverlässigkeit kann noch weiter erhöht werden, indem noch weitere Merkmale berücksichtigt werden, insbesondere in Kombination, zum Beispiel die Dicke der Schrottfragmente (Blechdicke) und/oder die Rundung von Risskanten der Schrottfragmente etc.It was found that by additionally taking a second feature into account, the error rate during sorting can be significantly reduced. It can happen that a recorded characteristic does not allow a clear assignment of a scrap fragment. In this case, reliable assignment and thus sorting can often still be achieved with the second feature. The reliability can be increased even further by taking additional features into account, especially in combination, for example the thickness of the scrap fragments (sheet thickness) and/or the rounding of crack edges of the scrap fragments, etc.

Insbesondere hat sich die Farbe des Schrottfragments als geeignetes zweites Merkmal herausgestellt, insbesondere die Farbe aufgrund einer durch die mechanische Beanspruchung herbeigeführten Farbänderung, beispielsweise an einer Risskante. So hat sich gezeigt, dass Schrottfragmente aus 5xxx-Legierungen nach der mechanischen Beanspruchung an mechanisch beanspruchten Stellen eine andere Farbe aufweisen, insbesondere etwas dunkler sind, als Schrottfragmente aus 6xxx-Legierungen, so dass die Schrottfragmente damit auch auf diese Weise unterschieden werden können, wenn die Unterscheidung anhand des ersten Merkmals kein eindeutiges Ergebnis liefert.In particular, the color of the scrap fragment has proven to be a suitable second feature, in particular the color due to a color change caused by the mechanical stress, for example at a crack edge. It has been shown that scrap fragments made of 5xxx alloys have a different color in mechanically stressed areas after mechanical stress, in particular they are slightly darker, than scrap fragments made of 6xxx alloys, so that the scrap fragments can also be distinguished in this way if the distinction based on the first characteristic does not produce a clear result.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Sortieranlage weiter eine Vereinzelungseinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, die Menge der Schrottfragmente nach der mechanischen Beanspruchung zu vereinzeln, so dass die einzelnen Schrottfragmente der Erfassungseinrichtung vereinzelt zugeführt werden. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich die einzelnen Schrottfragmente überlappen. Dadurch können das oder die Merkmale des Schrottfragments zuverlässig erfasst werden. Durch die Vereinzelung kann also insbesondere eine Einzelkornbelegung (Monolayer) auf dem Förderband gewährleistet werden. Weiterhin erleichtert die Vereinzelung auch die anschließende Sortierung.In a further embodiment, the sorting system further has a separating device which is set up to separate the amount of scrap fragments according to the mechanical stress, so that the individual scrap fragments are fed to the detection device individually. This prevents the individual scrap fragments from overlapping. This allows the characteristics or characteristics of the scrap fragment to be reliably recorded. Through the ver In particular, individual grain coverage (monolayer) on the conveyor belt can be guaranteed. Separation also makes subsequent sorting easier.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung dazu eingerichtet, an Schrottfragmenten aus Schrottfragmentpaketen der mechanisch beanspruchten Menge von Schrottfragmenten ein durch die mechanische Beanspruchung beeinflusstes Merkmal der Schrottfragmente zu erfassen, und die Sortiereinrichtung ist dazu eingerichtet, die Schrottfragmentpakete abhängig vom jeweils erfassten Merkmal zu sortieren. Bei einer entsprechenden Ausführungsform des Verfahrens wird an Schrottfragmenten aus Schrottfragmentpaketen der mechanisch beanspruchten Menge von Schrottfragmenten ein durch die mechanische Beanspruchung beeinflusstes Merkmal der Schrottfragmente erfasst und die Schrottfragmentpakete werden abhängig vom jeweils erfassten Merkmal sortiert. Durch die Sortierung der Schrottfragmentpakete werden auch die Schrottfragmente, an denen das Merkmal jeweils erfasst wurde, sortiert.In a further embodiment, the detection device is set up to detect a feature of the scrap fragments influenced by the mechanical stress on scrap fragments from scrap fragment packages of the mechanically stressed quantity of scrap fragments, and the sorting device is set up to sort the scrap fragment packages depending on the respective detected feature. In a corresponding embodiment of the method, a feature of the scrap fragments influenced by the mechanical stress is detected on scrap fragments from scrap fragment packages of the mechanically stressed quantity of scrap fragments and the scrap fragment packages are sorted depending on the respective detected feature. By sorting the scrap fragment packages, the scrap fragments on which the characteristic was recorded are also sorted.

Schrottfragmente werden, zum Beispiel zur einfacheren Lagerung oder Handhabung, teilweise zu Schrottfragmentpaketen gepresst. Da Schrottfragmente in einem Schrottstrom aus verschiedenen Legierungen häufig nicht vollständig durchmischt sind, beinhalten aus den Schrottfragmenten des Schrottstroms gepresste Schrottfragmentpakete häufig jeweils einen hohen Anteil an Schrottfragmenten einer Legierung oder zumindest eines Legierungstyps, beispielsweise lxxx, 5xxx oder 6xxx. Durch eine Sortierung der Schrottfragmentpakete lässt sich daher bereits eine gute Vorsortierung erreichen, die abhängig von der Beschaffenheit des Schrotts und den metallurgischen Anforderungen unter Umständen sogar für einen anschließenden Einschmelzprozess ausreichend sein kann.Scrap fragments are sometimes pressed into scrap fragment packages, for example for easier storage or handling. Since scrap fragments in a scrap stream made of different alloys are often not completely mixed, scrap fragment packages pressed from the scrap fragments of the scrap stream often each contain a high proportion of scrap fragments of an alloy or at least one type of alloy, for example lxxx, 5xxx or 6xxx. By sorting the scrap fragment packages, good pre-sorting can be achieved, which, depending on the nature of the scrap and the metallurgical requirements, may even be sufficient for a subsequent melting process.

Es wurde festgestellt, dass die beschriebene Sortieranlage und das beschrieben Sortierverfahren auch zur Sortierung von Schrottfragmentpaketen geeignet ist. Zu diesem Zweck wird bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform ein durch die mechanische Beanspruchung beeinflusstes Merkmal an einem oder mehreren Schrottfragmenten der einzelnen Schrottfragmentpakete erfasst und die Schrottfragmentpakete werden dann abhängig von dem an dem Schrottfragment (oder auch mehreren Schrottfragmenten) des jeweiligen Schrottfragmentpakets erfassten Merkmals sortiert.It has been found that the described sorting system and the described sorting method are also suitable for sorting scrap fragment packages. For this purpose, in the previously described embodiment, a feature influenced by the mechanical stress is recorded on one or more scrap fragments of the individual scrap fragment packages and the scrap fragment packages are then sorted depending on the feature recorded on the scrap fragment (or several scrap fragments) of the respective scrap fragment package.

Bei der Verarbeitungseinrichtung kann insbesondere eine Presse umfassen, die Schrottfragmente zu Schrottfragmentpaketen presst oder bereits bestehende Schrottfragmentpakete weiter zusammenpresst. Bei einer entsprechenden Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die mechanische Beanspruchung durch Pressen, insbesondere von Schrottfragmenten zu Schrottfragmentpaketen oder von Schrottfragmentpaketen. Die Verarbeitungseinrichtung kann auch eine weitere, der Presse vorgeschaltete Komponente aufweisen, beispielsweise eine der zuvor beschriebenen möglichen Komponenten einer Verarbeitungseinrichtung.The processing device can in particular include a press that presses scrap fragments into scrap fragment packages or further compresses existing scrap fragment packages. In a corresponding embodiment of the method, the mechanical stress is carried out by pressing, in particular from scrap fragments into scrap fragment packages or from scrap fragment packages. The processing device can also have a further component upstream of the press, for example one of the previously described possible components of a processing device.

Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Sortieranlage eine Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Sortieranlage gemäß dem zuvor beschriebenen Sortierverfahren oder einer Ausführungsform davon zu steuern. Zu diesem Zweck kann die Steuereinrichtung insbesondere einen Mikroprozessor und einen damit verbundenen Speicher umfassen, wobei der Speicher Befehle enthält, deren Ausführung auf dem Mikroprozessor die Durchführung und/oder Steuerung des zuvor beschriebenen Verfahrens bzw. einer Ausführungsform davon veranlasst.In a further embodiment, the sorting system comprises a control device which is set up to control the sorting system according to the previously described sorting method or an embodiment thereof. For this purpose, the control device can in particular comprise a microprocessor and a memory connected thereto, the memory containing instructions whose execution on the microprocessor causes the previously described method or an embodiment thereof to be carried out and/or controlled.

Nachfolgend werden weitere Ausführungsformen 1 bis 7 der Sortieranlage und 8 bis 12 des Sortierverfahrens beschrieben:

  1. 1. Sortieranlage zum Sortieren einer Menge von Schrottfragmenten, insbesondere von Schrottfragmenten mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften,
    • - mit einer Verarbeitungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Menge von Schrottfragmenten mechanisch zu beanspruchen, wobei die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet ist, eine Deformation, ein Brechen und/oder Reißen von Schrottfragmenten der Menge von Schrottfragmenten zu bewirken,
    • - mit einer Erfassungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, an den einzelnen Schrottfragmenten der mechanisch beanspruchten Menge von Schrottfragmenten ein durch die mechanische Beanspruchung beeinflusstes Merkmal der Schrottfragmente zu erfassen, wobei die Erfassungseinrichtung dazu eingerichtet ist, an den einzelnen Schrottfragmenten ein Merkmal einer Deformation, eines Bruchs und/oder eines Risses zu erfassen, und
    • - mit einer Sortiereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die einzelnen Schrottfragmente abhängig vom jeweils erfassten Merkmal zu sortieren.
  2. 2. Sortieranlage nach Ausführungsform 1, wobei die Verarbeitungseinrichtung eine oder mehrere der folgenden Komponenten umfasst: Hammermühle, Kugelmühle, Kollermühle, Ringshredder, Ein-, Zwei- oder Dreiwellenzerkleinerer, Vertikalshredder, insbesondere als Spannwellenzerkleinerer, oder Prallmühle.
  3. 3. Sortieranlage nach Ausführungsform 1 oder 2, wobei die Erfassungseinrichtung dazu eingerichtet ist, das Merkmal optisch zu erfassen, insbesondere indem Bilddaten von den einzelnen Schrottfragmenten erfasst werden und das Merkmal aus den erfassten Bilddaten bestimmt wird.
  4. 4. Sortieranlage nach einer der Ausführungsformen 1 bis 3, wobei die Erfassungseinrichtung dazu eingerichtet ist, zusätzlich zu dem durch die mechanische Beanspruchung beeinflussten Merkmal an den einzelnen Schrottfragmenten noch ein zweites Merkmal der Schrottfragmente zu erfassen, insbesondere die Farbe der Schrottfragmente, und die Sortiereinrichtung dazu eingerichtet ist, die einzelnen Schrottfragmente abhängig von beiden jeweils erfassten Merkmalen zu sortieren.
  5. 5. Sortieranlage nach einer der Ausführungsformen 1 bis 4, wobei die Sortieranlage eine Vereinzelungseinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, die Menge der Schrottfragmente nach der mechanischen Beanspruchung zu vereinzeln, so dass die einzelnen Schrottfragmente der Erfassungseinrichtung vereinzelt zugeführt werden.
  6. 6. Sortieranlage nach einer der Ausführungsformen 1 bis 5, wobei die Sortieranlage eine Fördereinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, die Schrottfragmente durch die Erfassungseinrichtung und zur Sortiereinrichtung zu fördern.
  7. 7. Sortieranlage nach einer der Ausführungsformen 1 bis 6, wobei die Sortieranlage eine Steuereinrichtung umfasst, die dazu eingerichtet ist, die Sortieranlage gemäß einem Sortierverfahren nach einer der Ausführungsformen 9 bis 14 zu steuern.
  8. 8. Sortierverfahren zum Sortieren einer Menge von Schrottfragmenten, vorzugsweise unter Verwendung einer Sortieranlage nach einer der Ausführungsformen 1 bis 7,
    • - bei dem die Menge von Schrottfragmenten mechanisch beansprucht wird, wobei die Schrottfragmente (7) der Menge von Schrottfragmenten (6) bei der mechanischen Beanspruchung deformiert, gebrochen und/oder eingerissen werden,
    • - bei dem an den einzelnen Schrottfragmenten der mechanisch beanspruchten Menge von Schrottfragmenten ein durch die mechanische Beanspruchung beeinflusstes Merkmal der Schrottfragmente erfasst wird, wobei an den einzelnen Schrottfragmenten (7) ein Merkmal einer Deformation, eines Bruchs oder eines Risses erfasst wird, und
    • - bei dem die einzelnen Schrottfragmente abhängig von dem jeweils erfassten Merkmal sortiert werden.
  9. 9. Sortierverfahren nach Ausführungsform 8, wobei die Schrottfragmente blechförmig sind.
  10. 10. Sortierverfahren nach Ausführungsform 8 oder 9, wobei die Menge von Schrottfragmenten Schrottfragmente aus einer ersten und einer zweiten Legierung umfasst, wobei die Schrottfragmente aus der ersten Legierung sich durch mindestens eine mechanische Eigenschaft, insbesondere die Bruchzähigkeit, die Kerbschlagzähigkeit, die Bruchdehnung und/oder die Zugfestigkeit, von den Schrottfragmenten aus der zweiten Legierung unterscheiden.
  11. 11. Sortierverfahren nach einer der Ausführungsformen 8 bis 10, wobei das Merkmal optisch erfasst wird, insbesondere indem Bilddaten der einzelnen mechanisch beanspruchten Schrottfragmente erfasst werden und das Merkmal aus den Bilddaten ermittelt wird.
  12. 12. Sortierverfahren nach einer der Ausführungsformen 8 bis 11, wobei zusätzlich zu dem durch die mechanische Beanspruchung beeinflussten Merkmal an den einzelnen Schrottfragmenten noch ein zweites Merkmal der Schrottfragmente erfasst wird, insbesondere die Farbe der einzelnen Schrottfragmente, und die einzelnen Schrottfragmente abhängig von beiden jeweils erfassten Merkmalen sortiert werden.
Further embodiments 1 to 7 of the sorting system and 8 to 12 of the sorting process are described below:
  1. 1. Sorting system for sorting a quantity of scrap fragments, in particular scrap fragments with different mechanical properties,
    • - with a processing device which is set up to mechanically stress a quantity of scrap fragments, the processing device being set up to cause deformation, breaking and/or tearing of scrap fragments of the quantity of scrap fragments,
    • - with a detection device which is set up to detect a feature of the scrap fragments influenced by the mechanical stress on the individual scrap fragments of the mechanically stressed quantity of scrap fragments, the detection device being set up to detect a feature of a deformation, a break, on the individual scrap fragments and/or a crack, and
    • - with a sorting device that is set up to sort the individual scrap fragments depending on the characteristic detected.
  2. 2. Sorting system according to embodiment 1, wherein the processing device comprises one or more of the following components: hammer mill, ball mill, pan mill, ring shredder, one-, two- or three-shaft shredder, vertical shredder, in particular as a tension shaft shredder, or impact mill.
  3. 3. Sorting system according to embodiment 1 or 2, wherein the detection device is set up to detect the feature optically, in particular by capturing image data from the individual scrap fragments and determining the feature from the captured image data.
  4. 4. Sorting system according to one of embodiments 1 to 3, wherein the detection device is set up to detect, in addition to the feature on the individual scrap fragments influenced by the mechanical stress, a second feature of the scrap fragments, in particular the color of the scrap fragments, and the sorting device for this purpose is set up to sort the individual scrap fragments depending on both characteristics recorded.
  5. 5. Sorting system according to one of embodiments 1 to 4, wherein the sorting system has a separating device which is set up to separate the amount of scrap fragments according to the mechanical stress, so that the individual scrap fragments are fed to the detection device individually.
  6. 6. Sorting system according to one of embodiments 1 to 5, wherein the sorting system has a conveyor device which is set up to convey the scrap fragments through the detection device and to the sorting device.
  7. 7. Sorting system according to one of embodiments 1 to 6, wherein the sorting system comprises a control device which is set up to control the sorting system according to a sorting method according to one of embodiments 9 to 14.
  8. 8. Sorting method for sorting a quantity of scrap fragments, preferably using a sorting system according to one of embodiments 1 to 7,
    • - in which the amount of scrap fragments is subjected to mechanical stress, the scrap fragments (7) of the amount of scrap fragments (6) being deformed, broken and/or torn during the mechanical stress,
    • - in which a feature of the scrap fragments influenced by the mechanical stress is recorded on the individual scrap fragments of the mechanically stressed quantity of scrap fragments, a feature of a deformation, a break or a crack being recorded on the individual scrap fragments (7), and
    • - in which the individual scrap fragments are sorted depending on the characteristics recorded.
  9. 9. Sorting method according to embodiment 8, wherein the scrap fragments are sheet-shaped.
  10. 10. Sorting method according to embodiment 8 or 9, wherein the amount of scrap fragments comprises scrap fragments made of a first and a second alloy, the scrap fragments made of the first alloy being characterized by at least one mechanical property, in particular the fracture toughness, the notched impact strength, the elongation at break and/or the tensile strength, differ from the scrap fragments from the second alloy.
  11. 11. Sorting method according to one of embodiments 8 to 10, wherein the feature is recorded optically, in particular by recording image data of the individual mechanically stressed scrap fragments and determining the feature from the image data.
  12. 12. Sorting method according to one of embodiments 8 to 11, wherein in addition to the feature of the individual scrap fragments influenced by the mechanical stress, a second feature of the scrap fragments is recorded, in particular the color of the individual scrap fragments, and the individual scrap fragments are recorded depending on both characteristics are sorted.

Weitere Vorteile und Merkmale der Sortieranlage und des Sortierverfahrens ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird.Further advantages and features of the sorting system and the sorting process result from the following description of several exemplary embodiments, with reference being made to the accompanying drawing.

In der Zeichnung zeigen

  • 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sortieranlage sowie des erfindungsgemäßen Sortierverfahrens,
  • 2a-h acht Ausführungsbeispiele für Verarbeitungseinrichtungen für die Sortieranlage aus 1,
  • 3a-b Bilddaten zweier mechanisch beanspruchter Schrottfragmente aus einer Legierung vom Typ 5xxx (3a) bzw. 6xxx (3b) und
  • 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sortieranlage sowie des erfindungsgemäßen Sortierverfahrens.
Show in the drawing
  • 1 an exemplary embodiment of the sorting system according to the invention and the sorting method according to the invention,
  • 2a -h eight exemplary embodiments of processing devices for the sorting system 1 ,
  • 3a -b Image data of two mechanically stressed scrap fragments made of a type 5xxx alloy ( 3a) or 6xxx ( 3b) and
  • 4 a further exemplary embodiment of the sorting system according to the invention and the sorting method according to the invention.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sortieranlage und des erfindungsgemäßen Sortierverfahrens in schematischer Darstellung. 1 shows an exemplary embodiment of the sorting system according to the invention and the sorting method according to the invention in a schematic representation.

Die Sortieranlage 2 umfasst eine Verarbeitungseinrichtung 4, die zur mechanischen Beanspruchung einer Menge von Schrottfragmenten 6 eingerichtet ist, eine Vereinzelungseinrichtung 8, die zur Vereinzelung der Menge von Schrottfragmenten nach der mechanischen Beanspruchung in der Verarbeitungseinrichtung 4 eingerichtet ist, eine Erfassungseinrichtung 10, eine Sortiereinrichtung 12 sowie eine Fördereinrichtung 14 in Form eines Förderbands, mit dem die von der Vereinzelungseinrichtung 8 vereinzelten Schrottfragmente 7 durch die Erfassungseinrichtung 10 zur Sortiereinrichtung 12 gefördert werden.The sorting system 2 comprises a processing device 4, which is set up for mechanical stress on a quantity of scrap fragments 6, a separating device 8, which is set up for separating the quantity of scrap fragments after the mechanical stress in the processing device 4, a detection device 10, a sorting device 12 and a conveyor device 14 in the form of a conveyor belt, with which the scrap fragments 7 separated by the separating device 8 are conveyed through the detection device 10 to the sorting device 12.

Die Sortieranlage 2 weist eine Steuereinrichtung 16, beispielsweise einen Computer oder Mikrocontroller, zur Steuerung der Sortieranlage 2 auf.The sorting system 2 has a control device 16, for example a computer or microcontroller, for controlling the sorting system 2.

Werden der Verarbeitungseinrichtung 4 eine Menge Schrottfragmente 6 zugegeben, so werden die Schrottfragmente in der Verarbeitungseinrichtung 4 mechanisch beansprucht. 2a-h zeigt geeignete Ausführungsbeispiele 4a-h für die Verarbeitungseinrichtung 4.If a quantity of scrap fragments 6 are added to the processing device 4, the scrap fragments in the processing device 4 are subjected to mechanical stress. 2a -h shows suitable exemplary embodiments 4a-h for the processing device 4.

Die Verarbeitungseinrichtung 4a in 2a ist als Hammermühle ausgebildet. Die Hammermühle 4a weist einen in einem Gehäuse 20 angeordneten Rotor 22 mit beweglichen Hämmern 24 auf, die auf die zugeführte Menge von Schrottfragmenten 6 einwirken. Unterhalb des Rotors sind eine Mahlbahn 26 sowie ein Sieb 28 angeordnet, durch das die mechanisch beanspruchten Schrottfragmente 7 wieder aus der Hammermühle 4a herausgelangen.The processing device 4a in 2a is designed as a hammer mill. The hammer mill 4a has a rotor 22 arranged in a housing 20 with movable hammers 24 which act on the supplied quantity of scrap fragments 6. A grinding track 26 and a sieve 28 are arranged below the rotor, through which the mechanically stressed scrap fragments 7 come out of the hammer mill 4a.

Die Verarbeitungseinrichtung 4b in 2b ist als Kugelmühle ausgebildet. Die Kugelmühle 4b weist eine in einem Gehäuse 30 angeordnete rotierende Trommel 32 auf, die mit Kugeln 34 befüllt ist. Eine Menge von Schrottfragmenten 6 wird durch eine Mahlgutzugabe 36 in die Kugelmühle 4b eingegeben. Nach dem Mahlvorgang können die mechanisch beanspruchten Schrottfragmente 7 durch die Mahlgutentnahme 38 entnommen werden.The processing device 4b in 2 B is designed as a ball mill. The ball mill 4b has a rotating drum 32 arranged in a housing 30 and filled with balls 34. A quantity of scrap fragments 6 is entered into the ball mill 4b through a grinding material addition 36. After the grinding process, the mechanically stressed scrap fragments 7 can be removed through the grinding material removal 38.

Die Verarbeitungseinrichtung 4c in 2c ist als Kollermühle ausgebildet. Die Kollermühle 4c weist ein in einem Gehäuse 40 angeordnetes rotierendes Mahlräderpaar 42 auf. Die in die Kollermühle 4c eingebrachte Menge von Schrottfragmenten 6 wird zwischen den Rädern 44 des Mahlräderpaars 42 und dem Gehäuse 40 gemahlen. Nach dem Mahlvorgang können die mechanisch beanspruchten Schrottfragmente 7 der Kollermühle 4c entnommen werden.The processing device 4c in 2c is designed as a pan mill. The pan mill 4c has a pair of rotating grinding wheels 42 arranged in a housing 40. The amount of scrap fragments 6 introduced into the pan mill 4c is ground between the wheels 44 of the pair of grinding wheels 42 and the housing 40. After the grinding process, the mechanically stressed scrap fragments 7 can be removed from the mill 4c.

Die Verarbeitungseinrichtung 4d in 2d ist als Prallmühle ausgebildet. Die Prallmühle 4d weist einen in einem Gehäuse 50 rotierenden Rotor 52 mit drehfesten Hämmern 54 auf. Die in die Prallmühle 4d eingebrachte Menge von Schrottfragmenten 6 wird durch die Hämmer 54 gegen entsprechend angeordnete Prallbleche 56 geschleudert, wodurch die Schrottfragmente mechanisch beansprucht und insbesondere auch zerkleinert werden. Anschließend können die Schrottfragmente 7 der Prallmühle 4d entnommen werden.The processing device 4d in 2d is designed as an impact mill. The impact mill 4d has a rotor 52 rotating in a housing 50 with non-rotatable hammers 54. The amount of scrap fragments 6 introduced into the impact mill 4d is thrown by the hammers 54 against correspondingly arranged baffle plates 56, whereby the scrap fragments are subjected to mechanical stress and, in particular, are also shredded. The scrap fragments 7 can then be removed from the impact mill 4d.

Die Verarbeitungseinrichtung 4e in 2e ist als Rotorschere ausgebildet. Die Rotorschere 4e weist zwei in einem Gehäuse 60 rotierende Wellen 62 mit ineinander kämmenden Schneidrädern 64 auf. Die in die Rotorschere 4e eingebrachte Menge von Schrottfragmenten 6 wird durch die gegenläufig rotierenden Schneidräder 64 zerkleinert, so dass die mechanisch beanspruchten Schrottfragmente 7 unterhalb der Schneidräder 64 entnommen werden können.The processing device 4e in 2e is designed as a rotary shear. The rotary shear 4e has two shafts 62 rotating in a housing 60 with cutting wheels 64 that mesh with one another. The amount of scrap fragments 6 introduced into the rotor shear 4e is shredded by the counter-rotating cutting wheels 64, so that the mechanically stressed scrap fragments 7 can be removed from below the cutting wheels 64.

Die Verarbeitungseinrichtung 4f in 2f ist als Einwellenzerkleinerer ausgebildet. Der Einwellenzerkleinerer 4f weist eine in einem Gehäuse 70 rotierende Welle 72 mit Schneidrädern 74 auf, die in ein entsprechend ausgebildetes feststehendes Gegenmesser 76 kämmen. Die in den Einwellenzerkleinerer 4f eingebrachte Menge von Schrottfragmenten 6 wird zwischen den Schneidrädern 74 und dem Gegenmesser 76 zerkleinert, so dass unterhalb der Schneidräder 74 die mechanisch beanspruchten Schrottfragmente 7 dem Einwellenzerkleinerer 4f entnommen werden können.The processing device 4f in 2f is designed as a single-shaft shredder. The single-shaft shredder 4f has a shaft 72 rotating in a housing 70 with cutting wheels 74 which mesh with a correspondingly designed stationary counter knife 76. The amount of scrap fragments 6 introduced into the single-shaft shredder 4f is shredded between the cutting wheels 74 and the counter knife 76, so that the mechanically stressed scrap fragments 7 can be removed from the single-shaft shredder 4f below the cutting wheels 74.

Die Verarbeitungseinrichtung 4g in 2g ist als Mehrwellenzerkleinerer ausgebildet. Der Mehrwellenzerkleinerer 4g weist mehrere in einem Gehäuse 80 rotierende Wellen 82 mit ineinander kämmenden Schneidrädern 84 auf. Die in den Mehrwellenzerkleinerer 4g eingebrachte Menge von Schrottfragmenten 6 wird zwischen den Schneidrädern 84 zerkleinert. Unterhalb der Wellen 82 kann ein Sieb 86 angeordnet sein, damit die Schrottfragmente 7 erst bei Erreichen einer bestimmten Größe aus dem Mehrwellenzerkleinerer 4g heraus gelangen.The processing device 4g in 2g is designed as a multi-shaft shredder. The multi-shaft shredder 4g has several shafts 82 rotating in a housing 80 with cutting wheels 84 that mesh with one another. The amount of scrap fragments 6 introduced into the multi-shaft shredder 4g is shredded between the cutting wheels 84. A sieve 86 can be arranged below the shafts 82 so that the scrap fragments 7 only come out of the multi-shaft shredder 4g when they have reached a certain size.

Die Verarbeitungseinrichtung 4h in 2h ist als Querstromzerspaner ausgebildet. Der Querstromzerpaner 4h weist einen in einem Gehäuse 90 rotierenden Rotor 92 auf, an dem Ketten 94 befestigt sind. Die in den Querstromzerspaner 4h eingebrachte Menge von Schrottfragmenten 6 wird durch die Wucht der rotierenden Ketten 94 zerkleinert. Die mechanisch beanspruchten Schrottfragmente 7 können dann dem Querstromzerspaner 4h entnommen werden. Der Querstromzerspaner 4h kann im Batchbetrieb oder auch im durchlaufend betrieben werden.The processing device 4h in 2h is designed as a cross-flow shredder. The cross-flow shredder 4h has a rotor 92 rotating in a housing 90 and to which chains 94 are attached. The amount of scrap fragments 6 introduced into the cross-flow shredder 4h is shredded by the force of the rotating chains 94. The mechanically stressed scrap fragments 7 can then be removed from the cross-flow shredder 4h. The Querstromzerspaner 4h can be operated in batch mode or continuously.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Sortieranlage 2 anstelle der Verarbeitungseinrichtung 4 auch eine Bereitstellungseinrichtung, beispielsweise ein Silo mit bereits mechanisch beanspruchten Schrottfragmenten, aufweisen. So ist zum Beispiel denkbar, dass bereits mechanisch beanspruchte Schrottfragmente 7 eingekauft und dann zur weiteren Sortierung in der Sortieranlage 2 im Silo gelagert werden.In another embodiment, the sorting system 2 can also comprise a provision device instead of the processing device 4, for example, a silo with scrap fragments that have already been mechanically stressed. For example, it is conceivable that scrap fragments 7 that have already been mechanically stressed are purchased and then stored in the silo for further sorting in the sorting system 2.

Nach Durchlaufen der Verarbeitungseinrichtung 4 werden die Schrottfragmente der Vereinzelungseinrichtung 8 zugegeben, so dass die einzelnen Schrottfragmente 7 derart auf die Fördereinrichtung 14 gegeben werden, dass sie einander nicht überlappen, wodurch die nachfolgende Erfassung und die daran anschließende Sortierung der Schrottfragmente 7 erleichtert wird.After passing through the processing device 4, the scrap fragments are added to the separating device 8, so that the individual scrap fragments 7 are placed on the conveyor device 14 in such a way that they do not overlap each other, thereby facilitating the subsequent detection and subsequent sorting of the scrap fragments 7.

Die auf der Fördereinrichtung 14 geförderten Schrottfragmente 7 werden dann einzeln von der Erfassungseinrichtung 10 erfasst. Zu diesem Zweck weist die Erfassungseinrichtung 10 eine Kamera 17 auf, die Bilddaten von den einzelnen Schrottfragmenten 7 aufnimmt.The scrap fragments 7 conveyed on the conveyor device 14 are then recorded individually by the detection device 10. For this purpose, the detection device 10 has a camera 17 which records image data from the individual scrap fragments 7.

Die 3a-b zeigen beispielhafte Bilddaten von Schrottfragmenten, die mit der Erfassungseinrichtung 10 erfasst wurden. 3a zeigt die Bilddaten eines Schrottfragments aus einer Legierung vom Typ 5xxx und 3b zeigt die Bilddaten eines Schrottfragments aus einer Legierung vom Typ 6xxx.The 3a -b show exemplary image data of scrap fragments that were captured with the detection device 10. 3a shows the image data of a scrap fragment made of a type 5xxx alloy and 3b shows the image data of a scrap fragment made of a type 6xxx alloy.

Die von der Kamera 17 erfassten Bilddaten werden in der Steuereinrichtung 16 verarbeitet. Die Steuereinrichtung 16 bildet demnach im vorliegenden Beispiel auch einen Teil der Erfassungseinrichtung 10. Die Steuereinrichtung 16 analysiert die Bilddaten mit bildverarbeitungstechnischen Methoden, um ein oder mehrere vordefinierte Merkmale zu bestimmen. Die Verarbeitung der Bilddaten durch die Steuereinrichtung 16 wird im Folgenden beispielhaft anhand der 3a-b illustriert.The image data captured by the camera 17 is processed in the control device 16. In the present example, the control device 16 therefore also forms part of the detection device 10. The control device 16 analyzes the image data using image processing methods in order to determine one or more predefined features. The processing of the image data by the control device 16 is explained below using the example 3a -b illustrated.

Wie der Vergleich der 3a und 3b zeigt, lassen sich Schrottfragmente aus einer 5xxx-Legierung (3a) von Schrottfragmenten aus einer 6xxx-Legierung (3b) beispielsweise durch eins oder mehrere der folgenden Merkmale voneinander unterscheiden:

  1. a) 5xxx-Schrottfragmente sind vorwiegend duktiler und weisen daher aufgrund der mechanischen Beanspruchung in der Verarbeitungseinrichtung 4 eine stärkere Faltung auf als das 6xxx-Schrottfragment. Die stärkere Faltung lässt sich durch die Auswerteeinrichtung beispielsweise aus den stärkeren Hell-/Dunkelkontrasten in 3a (z.B. entlang der eingezeichneten strichpunktierten Linien A) ermitteln.
  2. b) Das 6xxx-Schrottfragment bricht aufgrund der mechanischen Beanspruchung in der Verarbeitungseinrichtung 4 an den Kanten schneller als die 5xxx-Schrottfragmente, so dass bei den 6xxx-Schrottfragmenten bei der mechanischen Beanspruchung nur flache oder allenfalls schmal umgefaltete Ränder entstehen. Demgegenüber sind die Kanten des 5xxx-Schrottfragments breit umgefaltet (vgl. jeweils B in 3a-b). Die Breite der Kantenumfaltung kann durch die Auswerteeinrichtung beispielsweise durch Konturenerkennung und Ermittlung der Breite der umgefalteten Bereiche ermittelt werden.
  3. c) Die durch die mechanische Beanspruchung in der Verarbeitungseinrichtung 4 hervorgerufenen Kanten der 6xxx-Schrottfragmente sind scharfkantiger als beim 5xxx-Schrottfragment (vgl. jeweils C in 3a-b). Dieses Merkmal kann durch softwaregestütztes Mapping mit Referenzbilddaten ermittelt werden.
  4. d) Das Rissbild der 6xxx-Schrottfragmente unterscheidet sich vom Rissbild der 5xxx-Schrottfragmente. Die Risse in den 6xxx-Schrottfragmenten sind vorwiegend tiefer und scharfkantiger ausgebildet als bei den 5xxx-Schrottfragmenten. Das Rissbild kann beispielsweise aus dem Verhältnis von Risslänge zu Rissbreite oder auch aus der Rissposition (mittig oder außen liegend) analysiert und bewertet werden.
  5. e) Die Oberflächentextur der 5xxx-Schrottfragmente weist typischerweise weniger Kratzspuren bzw. weniger stark ausgeprägte Einkerbungen auf als 6xxx-Schrottfragmente. Dieses Merkmal kann z.B. durch Bildanalyse oder durch softwaregestütztes Mapping mit Referenzbilddaten ermittelt werden.
  6. f) Der Verkugelungsgrad der 6xxx-Schrottfragmente unterscheidet sich vom Verkugelungsgrad der 5xxx-Schrottfragmente. Die 5xxx-Schrottfragmente sind vorwiegend verkugelter als die 6xxx-Schrottstücke. Die Verkugelung lässt sich durch eine Bildanalyse analysieren und bewerten.
Like the comparison of the 3a and 3b shows, scrap fragments can be made from a 5xxx alloy ( 3a) of scrap fragments made of a 6xxx alloy ( 3b) For example, they can be distinguished from one another by one or more of the following characteristics:
  1. a) 5xxx scrap fragments are predominantly more ductile and therefore have a stronger fold than the 6xxx scrap fragment due to the mechanical stress in the processing device 4. The stronger folding can be determined by the evaluation device, for example from the stronger light/dark contrasts 3a (e.g. along the dash-dotted lines A).
  2. b) Due to the mechanical stress in the processing device 4, the 6xxx scrap fragment breaks at the edges more quickly than the 5xxx scrap fragments, so that the 6xxx scrap fragments only produce flat or narrowly folded edges when subjected to mechanical stress. In contrast, the edges of the 5xxx scrap fragment are broadly folded over (cf. B in 3a -b). The width of the edge fold can be determined by the evaluation device, for example by recognizing contours and determining the width of the folded areas.
  3. c) The edges of the 6xxx scrap fragments caused by the mechanical stress in the processing device 4 are sharper than those of the 5xxx scrap fragment (see C in 3a -b). This feature can be determined using software-assisted mapping with reference image data.
  4. d) The crack pattern of the 6xxx scrap fragments differs from the crack pattern of the 5xxx scrap fragments. The cracks in the 6xxx scrap fragments are predominantly deeper and sharper than in the 5xxx scrap fragments. The crack pattern can be analyzed and evaluated, for example, from the ratio of crack length to crack width or from the crack position (in the middle or on the outside).
  5. e) The surface texture of the 5xxx scrap fragments typically shows fewer scratch marks or less pronounced indentations than 6xxx scrap fragments. This feature can be determined, for example, through image analysis or through software-supported mapping with reference image data.
  6. f) The degree of spherification of the 6xxx scrap fragments differs from the degree of spherification of the 5xxx scrap fragments. The 5xxx scrap fragments are predominantly more spherical than the 6xxx scrap pieces. The spherification can be analyzed and evaluated through image analysis.

Die zuvor beschriebenen Merkmale a) bis f) der Schrottfragmente 7 können durch die mechanische Beanspruchung der Schrottfragmente gezielt beeinflusst bzw. herbeigeführt werden. Insbesondere kann das Auftreten bzw. der Grad bestimmter Merkmale durch die Konfiguration der Verarbeitungseinrichtung 4 bzw. durch die Parameter für die mechanische Beanspruchung, insbesondere durch die Verweildauer in der Verarbeitungseinrichtung wie zum Beispiel in einem Zerkleinerer, oder durch die Drehzahl, Größe der Austragssiebe, Leistung, Mühlenkörper etc. der Verarbeitungseinrichtung eingestellt werden. Damit lassen sich die Merkmale der Schrottfragmente 7 durch eine geeignete Einstellung der Verarbeitungseinrichtung 4 beeinflussen. Beispielsweise kann die Verarbeitungseinrichtung 4 so eingestellt werden, dass zur Unterscheidung bestimmter Legierungs-Typen geeignete Merkmale besonders deutlich hervortreten.The previously described features a) to f) of the scrap fragments 7 can be specifically influenced or brought about by the mechanical stress on the scrap fragments. In particular, the occurrence or degree of certain features can be determined by the configuration of the processing device 4 or by the parameters for the mechanical stress, in particular by the time spent in the processing device such as a shredder, or by the speed, size of the discharge sieves, power , mill body etc. of the processing device can be adjusted. This allows the characteristics of the scrap fragments 7 to be influenced by a suitable setting of the processing device 4. For example, the processing device 4 can be like this can be set so that features suitable for distinguishing certain types of alloys stand out particularly clearly.

Die von der Kamera 17 erfassten Bilddaten können durch die Steuereinrichtung 16 insbesondere hinsichtlich eines oder mehrerer der zuvor genannten Merkmale a) bis f) ausgewertet werden, so dass die Steuereinrichtung für jedes erfasste Schrottfragment 7 entsprechende Werte für die jeweiligen Merkmale (z.B. eine Maßzahl für die Hell-Dunkel-Kontraste als Maß für die Faltung gemäß Merkmal a) oder eine Maßzahl für die Breite von Umfaltungen gemäß Merkmal b)) bereitstellt.The image data captured by the camera 17 can be evaluated by the control device 16, in particular with regard to one or more of the aforementioned features a) to f), so that the control device generates corresponding values for the respective features (e.g. a measure for the Light-dark contrasts as a measure of the fold according to feature a) or a measure of the width of folds according to feature b)).

Diese Werte können dann von der Steuereinrichtung 16 mit vorgegebenen Sortierkriterien verglichen werden, um die einzelnen Schrottfragmente 7 abhängig vom Ergebnis des Vergleichs zu sortieren. Auf diese Weise dienen die von der Erfassungseinrichtung 10 erfassten Merkmale der einzelnen Schrottfragmente 7 zur Sortierung der Schrottfragmente 7 durch die Sortiereinrichtung 12.These values can then be compared by the control device 16 with predetermined sorting criteria in order to sort the individual scrap fragments 7 depending on the result of the comparison. In this way, the features of the individual scrap fragments 7 detected by the detection device 10 serve to sort the scrap fragments 7 by the sorting device 12.

Beim vorliegenden Beispiel bildet die Steuereinrichtung 16 auch einen Teil der Sortiereinrichtung 12. Insbesondere kann die Steuereinrichtung 16 zur Ausführung eines Computerprogramms eingerichtet sein, dass die von der Kamera 17 erfassten Bilddaten analysiert und durch Vergleich des Ergebnisses mit Sortierkriterien oder durch Mapping der Bilddaten mit Referenzbilddaten ein Ergebnis für die Ansteuerung der Sortierkomponente 18 bestimmt und diese entsprechend ansteuert. Alternativ kann auch eine separate Steuereinrichtung vorgesehen sein, die den Vergleich der von der Erfassungseinrichtung 10 erfassten Merkmale mit vorgegebenen Sortierkriterien oder Bilddaten durchführt und/oder die Sortierkomponente 18 ansteuert.In the present example, the control device 16 also forms part of the sorting device 12. In particular, the control device 16 can be set up to execute a computer program that analyzes the image data captured by the camera 17 and by comparing the result with sorting criteria or by mapping the image data with reference image data Result for controlling the sorting component 18 is determined and controls it accordingly. Alternatively, a separate control device can also be provided, which compares the features detected by the detection device 10 with predetermined sorting criteria or image data and/or controls the sorting component 18.

Die Sortierkriterien werden vorzugsweise durch eine Kalibration der Sortieranlage mit einer Referenzmenge von Schrottfragmenten bekannter Zusammensetzung festgelegt. Zu diesem Zweck kann beispielsweise wie folgt vorgegangen werden: Eine Referenzmenge von Schrottfragmenten bekannter Zusammensetzung, beispielsweise aus 5xxx- oder 6xxx-Legierungen, wird in die Verarbeitungseinrichtung 4 gegeben und dort mechanisch beansprucht. Mit der Erfassungseinrichtung 10 werden dann an den mechanisch beanspruchten Schrottfragmenten bekannter Zusammensetzung ein oder mehrere Merkmale, z.B. die oben genannten Merkmale a) bis f), erfasst, die von der Sortiereinrichtung 12 zur Sortierung der Schrottfragmente 7 verwendet werden sollen. Anhand der Werte für die an diesen Schrottfragmenten bekannter Zusammensetzung bestimmten Merkmale können dann die Sortierkriterien der Sortieranlage festgelegt werden, beispielsweise in der Steuereinrichtung 16 definierte Parameter wie Ober- oder Untergrenzen für bestimmte Merkmale wie Farbwerte, Umfaltungsbreiten, Risslängen, Maßzahlen für die Faltung etc.The sorting criteria are preferably determined by calibrating the sorting system with a reference quantity of scrap fragments of known composition. For this purpose, for example, the following procedure can be followed: A reference quantity of scrap fragments of known composition, for example made of 5xxx or 6xxx alloys, is placed in the processing device 4 and subjected to mechanical stress there. With the detection device 10, one or more features, e.g. the above-mentioned features a) to f), are then detected on the mechanically stressed scrap fragments of known composition, which are to be used by the sorting device 12 for sorting the scrap fragments 7. Based on the values for the characteristics determined on these scrap fragments of known composition, the sorting criteria of the sorting system can then be determined, for example parameters defined in the control device 16 such as upper or lower limits for certain characteristics such as color values, folding widths, crack lengths, dimensions for the folding, etc.

Auf diese Weise wird die Sortiereinrichtung 12 mit der Referenzmenge von Schrottfragmenten bekannter Zusammensetzung kalibriert und ist damit in der Lage, Schrottfragmente entsprechender Zusammensetzung von Schrottfragmenten anderer Zusammensetzung zu unterscheiden und diese dann zu sortieren.In this way, the sorting device 12 is calibrated with the reference quantity of scrap fragments of known composition and is therefore able to distinguish scrap fragments of the corresponding composition from scrap fragments of a different composition and then sort them.

Beispielsweise kann durch die Erfassungseinrichtung 10 an einem Schrottfragment 7 die Breite der Kantenumfaltung (z.B. in Pixeln aus den Bilddaten) ermittelt und dann durch die Sortiereinrichtung mit einem vorgegebenen Referenzwert der Umfaltbreite von Schrottfragmenten der Referenzmenge verglichen werden. Liegt der ermittelte Wert der Kantenumfaltung oberhalb des Referenzwerts, wird das betreffende Schrottfragment 7 dann beispielsweise dem Legierungstyp 5xxx zugeordnet und andernfalls dem Legierungstyp 6xxx. Vergleiche mit entsprechenden vorgegebenen Referenzwerten sind für andere erfasste Merkmale in analoger Weise möglich.For example, the width of the edge folding on a scrap fragment 7 can be determined by the detection device 10 (e.g. in pixels from the image data) and then compared by the sorting device with a predetermined reference value of the folding width of scrap fragments of the reference quantity. If the determined value of the edge folding is above the reference value, the scrap fragment 7 in question is then assigned, for example, to the alloy type 5xxx and otherwise to the alloy type 6xxx. Comparisons with corresponding predetermined reference values are possible in an analogous manner for other recorded characteristics.

Weiterhin können die von einem Schrottfragment 7 erfassten Bilddaten auch durch softwaregestütztes Mapping mit Referenzbilddaten bzw. daraus gewonnenen Daten analysiert werden. Bei diesem Verfahren wertet die Steuereinrichtung 16 die erfassten Bilddaten bzw. Ausschnitte davon aus und vergleicht die Ergebnisse mit den Ergebnissen einer Auswertung, die an vorgegebenen Referenzbilddaten von Schrottfragmenten einer Referenzmenge bekannter Legierung bestimmt wurden. Auf diese Weise kann zum Beispiel ein Schrottfragment durch Vergleich der Analyseergebnisse daran erfasster Bilddaten mit den Analyseergebnissen von Referenzbilddaten von Referenzschrottfragmenten vom Typ 5xxx bzw. 6xxx einer der beiden Legierungstypen 5xxx bzw. 6xxx zugeordnet werden. Entsprechende Verfahren sind beispielsweise aus Nienhaus et al., „Sensor Technologies: Impulses for the Raw Materials Industry“ (ISBN 978-3-8440-2563-7 ) aus dem Shaker-Verlag bekannt.Furthermore, the image data captured by a scrap fragment 7 can also be analyzed using software-assisted mapping with reference image data or data obtained therefrom. In this method, the control device 16 evaluates the captured image data or sections thereof and compares the results with the results of an evaluation that were determined on predetermined reference image data of scrap fragments of a reference quantity of a known alloy. In this way, for example, a scrap fragment can be assigned to one of the two alloy types 5xxx or 6xxx by comparing the analysis results of image data recorded thereon with the analysis results of reference image data of reference scrap fragments of type 5xxx or 6xxx. Corresponding procedures are available, for example Nienhaus et al., “Sensor Technologies: Impulses for the Raw Materials Industry” (ISBN 978-3-8440-2563-7 ) known from the Shaker publishing house.

Zusätzlich zu den aus den Bilddaten erfassten, von der mechanischen Beanspruchung beeinflussten Merkmalen kann die Erfassungseinrichtung 10 aus den Bilddaten noch weitere Merkmale der Schrottfragmente bestimmen, um die Zuverlässigkeit der Sortierung zu verbessern. Beispielsweise kann aus den Bilddaten die Farbe und/oder Helligkeit der Schrottfragmente 7 bestimmt und mit Referenzwerten verglichen werden. Bei den Bilddaten in 3a-b kann die Erfassungseinrichtung 10 zum Beispiel die Helligkeits- oder Farbwerte der zu dem jeweiligen Schrottfragment gehörigen Bildpunkte (Pixel) mitteln. 5xxx-Schrottfragmente sind typischerweise etwas dunkler als 6xxx-Schrottfragmente, so dass die Farbe des Schrottfragments zusätzlich zur Auswertung eines oder mehrerer der vorgenannten Merkmale a) bis d) zur Zuordnung des Schrottfragments eingesetzt werden kann, beispielsweise wenn die Merkmale a) bis d) keine eindeutige Zuordnung erlauben.In addition to the features influenced by the mechanical stress recorded from the image data, the detection device 10 can determine further features of the scrap fragments from the image data in order to improve the reliability of the sorting. For example, the color and/or brightness of the scrap fragments 7 can be determined from the image data and compared with reference values. With the image data in 3a -b, the detection device 10 can, for example, average the brightness or color values of the image points (pixels) belonging to the respective scrap fragment. 5xxx scrap fragments are typically slightly darker than 6xxx scrap fragments, so that the color of the scrap fragment can be used in addition to evaluating one or more of the aforementioned features a) to d) to assign the scrap fragment, for example if features a) to d) are none allow clear assignment.

Es hat sich herausgestellt, dass es nicht erforderlich ist, die Farbe bzw. die Helligkeit absolut, d.h. unter genormten Bedingungen wie mit einer genormten Lichtquelle und definiertem Normalbeobachter zu bestimmen, sondern dass zur Zuordnung der Schrottfragmente ein relativer Vergleich der aus den Bilddaten ermittelten Farbe und Helligkeit mit den unter vergleichbaren Bedingungen bestimmten Farben und Helligkeiten von Referenzproben ausreicht.It has been found that it is not necessary to determine the color or brightness absolutely, i.e. under standardized conditions such as with a standardized light source and a defined normal observer, but rather that a relative comparison of the color determined from the image data is required to assign the scrap fragments Brightness is sufficient with the colors and brightnesses of reference samples determined under comparable conditions.

Die Steuereinrichtung 16 ist so konfiguriert, dass sie die Sortierkomponente 18 der Sortiereinrichtung 12 ansteuert, um die einzelnen Schrottfragmente 7 abhängig vom Vergleich der Merkmale mit den Sortierkriterien einem von mindestens zwei verschiedenen Materialströmen zuzuordnen.The control device 16 is configured so that it controls the sorting component 18 of the sorting device 12 in order to assign the individual scrap fragments 7 to one of at least two different material streams depending on the comparison of the characteristics with the sorting criteria.

Die Sortierkomponente 18 ist in 1 exemplarisch als ansteuerbare, zwischen einer geschlossenen Stellung (durchgezogene Linie) und einer geöffneten Stellung (gestrichelte Linie) bewegbare Klappe dargestellt. Die Klappe 18 kann durch die Steuereinrichtung 16 beispielsweise so angesteuert werden, dass sich die Klappe 18 in die geöffnete Stellung bewegt, wenn der Vergleich der für das folgende Schrottfragment 7 bestimmten Merkmale mit den Sortierkriterien eine Legierung vom Typ 5xxx anzeigt, und dass sich die Klappe 18 in die geschlossene Stellung bewegt, wenn der Vergleich für das folgende Schrottfragment eine Legierung vom Typ 6xxx anzeigt. Damit lassen sich die Schrottfragmente abhängig von den mit der Erfassungseinrichtung 10 erfassten Merkmalen sortieren.The sorting component 18 is in 1 shown as an example as a controllable flap that can be moved between a closed position (solid line) and an open position (dashed line). The flap 18 can be controlled by the control device 16, for example, in such a way that the flap 18 moves into the open position when the comparison of the characteristics determined for the following scrap fragment 7 with the sorting criteria indicates an alloy of type 5xxx, and that the flap 18 moved to the closed position if the comparison for the following scrap fragment indicates a Type 6xxx alloy. This allows the scrap fragments to be sorted depending on the features detected by the detection device 10.

Die ansteuerbare Klappe ist nur ein einfaches Beispiel für die Sortierkomponente 18. Stattdessen können auch andere Einrichtungen zum Sortieren der Schrottfragmente 7 vorgesehen sein. Beispielsweise können die einzelnen Schrottfragmente pneumatisch sortiert werden, indem die Schrottfragmente durch einen kurzen, starken Luftstoß aussortiert werden, wenn sie ein bestimmtes Kriterium bezüglich des bestimmten Merkmals erfüllen.The controllable flap is just a simple example of the sorting component 18. Instead, other devices for sorting the scrap fragments 7 can also be provided. For example, the individual scrap fragments can be sorted pneumatically by sorting out the scrap fragments using a short, strong blast of air if they meet a certain criterion regarding the specific characteristic.

4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sortieranlage sowie des erfindungsgemäßen Sortierverfahrens. Die Sortieranlage 102 weist einen ähnlichen Aufbau auf wie die Sortieranlage 2 aus 1. Einander entsprechende Komponenten sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. 4 shows a further exemplary embodiment of the sorting system according to the invention and the sorting method according to the invention. The sorting system 102 has a similar structure to the sorting system 2 1 . Corresponding components are provided with the same reference numerals.

Die Sortieranlage 102 unterscheidet sich dadurch von der Sortieranlage 2, dass als Verarbeitungseinrichtung 104 eine Presse vorgesehen ist, die die Menge von Schrottfragmenten 6 zu Schrottfragmentpaketen 106 presst, so dass die Schrottfragmente in Form von Schrottfragmentpaketen 106 auf die Fördereinrichtung 14 gelangen. Eine Vereinzelungseinrichtung 8 zur Vereinzelung der Schrottfragmente ist entsprechend nicht vorgesehen.The sorting system 102 differs from the sorting system 2 in that a press is provided as the processing device 104, which presses the amount of scrap fragments 6 into scrap fragment packages 106, so that the scrap fragments reach the conveyor 14 in the form of scrap fragment packages 106. A separating device 8 for separating the scrap fragments is accordingly not provided.

Beim Betrieb der Sortieranlage 102 wird eine Menge von Schrottfragmenten 6 zu Schrottfragmentpaketen 106 gepresst. Die Schrottfragmente 6 werden bei dem Pressen zumindest teilweise verformt und es bilden sich ggf. Risse und/oder Farbänderungen an Schrottfragmenten. Dies gilt insbesondere für die von außen sichtbaren Schrottfragmente 107 an der Oberfläche der Schrottfragmentpakete 106.During operation of the sorting system 102, a quantity of scrap fragments 6 is pressed into scrap fragment packages 106. The scrap fragments 6 are at least partially deformed during pressing and cracks and/or color changes may form on the scrap fragments. This applies in particular to the scrap fragments 107 visible from the outside on the surface of the scrap fragment packages 106.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Sortieranlage 102 anstelle der Verarbeitungseinrichtung 104 auch eine Bereitstellungseinrichtung, beispielsweise ein Lager mit bereits zu Schrottfragmentpaketen 106 gepressten und dadurch mechanisch beanspruchten Schrottfragmenten 107 aufweisen. So ist zum Beispiel denkbar, dass bereits gepresste Schrottfragmentpakete 106 eingekauft und dann zur weiteren Sortierung in der Sortieranlage 102 gelagert werden.In another exemplary embodiment, the sorting system 102 can also have a provision device instead of the processing device 104, for example a warehouse with scrap fragments 107 that have already been pressed into scrap fragment packages 106 and are therefore mechanically stressed. For example, it is conceivable that scrap fragment packages 106 that have already been pressed are purchased and then stored in the sorting system 102 for further sorting.

Die Schrottfragmentpakete 106 gelangen dann über die Fördereinrichtung 14 in den Aufnahmebereich der Kamera 17, so dass die Kamera Bilddaten von den Schrottfragmentpaketen 106 erfasst, die von der Steuereinrichtung 16 verarbeitet werden.The scrap fragment packages 106 then reach the recording area of the camera 17 via the conveyor device 14, so that the camera captures image data from the scrap fragment packages 106, which are processed by the control device 16.

Die Steuereinrichtung 16 ist bei der Sortieranlage 102 dazu konfiguriert, die Bilddaten mit bildverarbeitungstechnischen Methoden derart zu analysieren, um ein oder mehrere vordefinierte Merkmale an einem oder mehreren Schrottfragmenten 107 des jeweils erfassten Schrottfragmentpakets 106 zu bestimmen. Die Verarbeitung der Bilddaten durch die Steuereinrichtung 16 zur Bestimmung der ein oder mehreren Merkmale erfolgt im Prinzip in gleicher Weise wie zuvor für die Sortieranlage 2 beschrieben. Weiterhin kann die Steuereinrichtung 16 beispielsweise dazu eingerichtet sein, in den Bilddaten eines Schrottfragmentpakets 106 zunächst die Bilddaten von einem oder mehreren Schrottfragmenten 107 zu isolieren und diese isolierten Bilddaten dann zur Bestimmung des vordefinierten Merkmals zu analysieren.The control device 16 is configured in the sorting system 102 to analyze the image data using image processing methods in order to determine one or more predefined features on one or more scrap fragments 107 of the respectively detected scrap fragment package 106. The image data is processed by the control device 16 to determine the one or more features in principle in the same way as previously described for the sorting system 2. Furthermore, the control device 16 can, for example, be set up to first isolate the image data of one or more scrap fragments 107 in the image data of a scrap fragment package 106 and then analyze this isolated image data to determine the predefined feature.

Die Steuereinrichtung 16 ist bei der Sortieranlage 102 so konfiguriert, dass sie die Sortierkomponente 18 der Sortiereinrichtung 12 ansteuert, um die einzelnen Schrottfragmentpakete 106 abhängig vom Vergleich der Merkmale, die an einem oder mehreren Schrottfragmenten 107 des betreffenden Schrottfragmentpakets 106 bestimmt wurden, mit Sortierkriterien einem von mindestens zwei verschiedenen Materialströmen zuzuordnen.The control device 16 is configured in the sorting system 102 so that it controls the sorting component 18 of the sorting device 12 in order to to assign the individual scrap fragment packages 106 to one of at least two different material streams using sorting criteria, depending on the comparison of the characteristics that were determined on one or more scrap fragments 107 of the relevant scrap fragment package 106.

Auf diese Weise wird eine Vorsortierung der Schrottfragmentpakete 106 erreicht, die bei häufig recht homogen zusammengesetzten Schrottfragmentpaketen 106 bereits zu einer guten legierungsspezifischen Sortierung der Schrottfragmente insgesamt führen kann.In this way, a pre-sorting of the scrap fragment packages 106 is achieved, which can already lead to a good alloy-specific sorting of the scrap fragments overall in the case of scrap fragment packages 106 that are often quite homogeneously composed.

Claims (14)

Verwendung einer Sortieranlage (2, 102) zum Sortieren einer Menge von Schrottfragmenten (6) aus verschiedenen Aluminiumlegierungen, insbesondere von Schrottfragmenten mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften, - mit einer Verarbeitungseinrichtung (4, 4a-h, 104), die dazu eingerichtet ist, eine Menge von Schrottfragmenten (6) mechanisch zu beanspruchen, wobei die Verarbeitungseinrichtung (4, 4a-h) dazu eingerichtet ist, eine Deformation, ein Brechen und/oder Reißen von Schrottfragmenten der Menge von Schrottfragmenten (6) zu bewirken, oder mit einer Bereitstellungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Menge von mechanisch beanspruchten Schrottfragmenten (7, 107) bereitzustellen, - mit einer Erfassungseinrichtung (10), die dazu eingerichtet ist, an Schrottfragmenten (7, 107), insbesondere an den einzelnen Schrottfragmenten (7, 107) der mechanisch beanspruchten Menge von Schrottfragmenten (6), ein durch die mechanische Beanspruchung beeinflusstes Merkmal der Schrottfragmente (7, 107) zu erfassen, und - mit einer Sortiereinrichtung (12), die dazu eingerichtet ist, die Schrottfragmente (7, 107), insbesondere die einzelnen Schrottfragmente (7, 107), abhängig vom jeweils erfassten Merkmal zu sortieren, dadurch gekennzeichnet, - dass die Erfassungseinrichtung (10) dazu eingerichtet ist, an den einzelnen Schrottfragmenten (7, 107) ein Merkmal einer Deformation, eines Bruchs und/oder eines Risses zu erfassen.Use of a sorting system (2, 102) for sorting a quantity of scrap fragments (6) made of different aluminum alloys, in particular scrap fragments with different mechanical properties, - with a processing device (4, 4a-h, 104) which is set up to do this of scrap fragments (6), the processing device (4, 4a-h) being set up to cause deformation, breaking and/or tearing of scrap fragments of the amount of scrap fragments (6), or with a provision device which is set up to provide a quantity of mechanically stressed scrap fragments (7, 107), - with a detection device (10) which is set up to work on scrap fragments (7, 107), in particular on the individual scrap fragments (7, 107) of the mechanically claimed quantity of scrap fragments (6), a feature of the scrap fragments (7, 107) influenced by the mechanical stress, and - with a sorting device (12) which is set up to sort the scrap fragments (7, 107), in particular the individual ones Sorting scrap fragments (7, 107) depending on the respective detected feature, characterized in that - the detection device (10) is set up to detect a feature of a deformation, a break and/or a crack on the individual scrap fragments (7, 107). capture. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (4, 4a-h) eine oder mehrere der folgenden Komponenten umfasst: Hammermühle (4a), Kugelmühle (4b), Kollermühle (4c), Ringshredder, Ein- (4f), Zwei- (4e) oder Dreiwellenzerkleinerer, Vertikalshredder, insbesondere als Spannwellenzerkleinerer, oder Prallmühle (4d).Use after Claim 1 , characterized in that the processing device (4, 4a-h) comprises one or more of the following components: hammer mill (4a), ball mill (4b), pan mill (4c), ring shredder, one (4f), two (4e) or three-shaft shredder, vertical shredder, especially as a tension shaft shredder, or impact mill (4d). Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (10) dazu eingerichtet ist, das Merkmal optisch zu erfassen, und zwar indem Bilddaten von den einzelnen Schrottfragmenten (7, 107) erfasst werden und das Merkmal aus den erfassten Bilddaten bestimmt wird.Use after one of the Claims 1 until 2 , characterized in that the detection device (10) is set up to detect the feature optically, namely by capturing image data from the individual scrap fragments (7, 107) and determining the feature from the captured image data. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (10) dazu eingerichtet ist, zusätzlich zu dem durch die mechanische Beanspruchung beeinflussten Merkmal an den einzelnen Schrottfragmenten (7, 107) noch ein zweites Merkmal der Schrottfragmente (7, 107) zu erfassen, insbesondere die Farbe der Schrottfragmente (7, 107), und dass die Sortiereinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, die einzelnen Schrottfragmente (7, 107) abhängig von beiden jeweils erfassten Merkmalen zu sortieren.Use after one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the detection device (10) is set up to detect, in addition to the feature on the individual scrap fragments (7, 107) influenced by the mechanical stress, a second feature of the scrap fragments (7, 107), in particular the color of the Scrap fragments (7, 107), and that the sorting device (12) is set up to sort the individual scrap fragments (7, 107) depending on both characteristics detected. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortieranlage (2) eine Vereinzelungseinrichtung (8) aufweist, die dazu eingerichtet ist, die Menge der Schrottfragmente (6) nach der mechanischen Beanspruchung zu vereinzeln, so dass die einzelnen Schrottfragmente (7) der Erfassungseinrichtung (10) vereinzelt zugeführt werden.Use after one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the sorting system (2) has a separating device (8) which is set up to separate the amount of scrap fragments (6) according to the mechanical stress, so that the individual scrap fragments (7) of the detection device (10) are separated be supplied. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, - dass die Erfassungseinrichtung (10) dazu eingerichtet ist, an Schrottfragmenten (107) aus Schrottfragmentpaketen (106) der mechanisch beanspruchten Menge von Schrottfragmenten (6) ein durch die mechanische Beanspruchung beeinflusstes Merkmal der Schrottfragmente (107) zu erfassen, und - dass die Sortiereinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, die Schrottfragmentpakete (106) abhängig vom jeweils erfassten Merkmal zu sortieren.Use according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that - the detection device (10) is designed to detect a feature of the scrap fragments (107) influenced by the mechanical stress on scrap fragments (107) from scrap fragment packages (106) of the mechanically stressed quantity of scrap fragments (6), and - that the sorting device (12) is designed to sort the scrap fragment packages (106) depending on the feature detected in each case. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortieranlage (2, 102) eine Fördereinrichtung (14) aufweist, die dazu eingerichtet ist, die Schrottfragmente (7, 107) durch die Erfassungseinrichtung (10) und zur Sortiereinrichtung (12) zu fördern.Use after one of the Claims 1 until 6 , characterized in that the sorting system (2, 102) has a conveyor device (14) which is designed to convey the scrap fragments (7, 107) through the detection device (10) and to the sorting device (12). Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortieranlage (2, 102) eine Steuereinrichtung umfasst, die dazu eingerichtet ist, die Sortieranlage gemäß einem Sortierverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14 zu steuern.Use after one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the sorting system (2, 102) comprises a control device which is designed to control the sorting system according to a sorting method according to one of Claims 9 until 14 to control. Sortierverfahren zum Sortieren einer Menge von Schrottfragmenten (6) aus verschiedenen Aluminiumlegierungen, vorzugsweise unter Verwendung einer Sortieranlage (2, 102) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, - bei dem die Menge von Schrottfragmenten (6) mechanisch beansprucht wird, wobei die Schrottfragmente (7, 107) der Menge von Schrottfragmenten (6) bei der mechanischen Beanspruchung deformiert, gebrochen und/oder eingerissen werden, oder bei dem die Menge von Schrottfragmenten als Menge von mechanisch beanspruchten Schrottfragmenten (7, 107) bereitgestellt wird, - bei dem an Schrottfragmenten (7, 107), insbesondere an den einzelnen Schrottfragmenten (7, 107) der mechanisch beanspruchten Menge von Schrottfragmenten (6), ein durch die mechanische Beanspruchung beeinflusstes Merkmal der Schrottfragmente (7, 107) erfasst wird, wobei an den einzelnen Schrottfragmenten (7, 107) ein Merkmal einer Deformation, eines Bruchs oder eines Risses erfasst wird, und - bei dem die Schrottfragmente (7, 107), insbesondere die einzelnen Schrottfragmente (7, 107) abhängig von dem jeweils erfassten Merkmal sortiert werden.Sorting method for sorting a quantity of scrap fragments (6) made of different aluminum alloys, preferably using a sorting system (2, 102) according to one of Claims 1 until 8th , - in which the amount of scrap fragments (6) is mechanically stressed, wherein the scrap fragments (7, 107) of the amount of scrap fragments (6) are deformed, broken and/or torn during the mechanical stress, or in which the amount of scrap fragments as a quantity of mechanically stressed scrap fragments (7, 107) is provided, - in which a feature of the scrap fragments (7, 107) influenced by the mechanical stress is detected on scrap fragments (7, 107), in particular on the individual scrap fragments (7, 107) of the mechanically stressed quantity of scrap fragments (6). , wherein a feature of a deformation, a break or a crack is detected on the individual scrap fragments (7, 107), and - in which the scrap fragments (7, 107), in particular the individual scrap fragments (7, 107), depend on the detected characteristic can be sorted. Sortierverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrottfragmente (7, 107) blechförmig sind.Sorting method according to Claim 9 , characterized in that the scrap fragments (7, 107) are sheet-shaped. Sortierverfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge von Schrottfragmenten (6) Schrottfragmente (7, 107) aus einer ersten und einer zweiten Legierung umfasst, wobei die Schrottfragmente aus der ersten Legierung sich durch mindestens eine mechanische Eigenschaft, insbesondere die Bruchzähigkeit, die Kerbschlagzähigkeit, die Bruchdehnung und/oder die Zugfestigkeit, von den Schrottfragmenten aus der zweiten Legierung unterscheiden.Sorting method according to Claim 9 or 10 , characterized in that the amount of scrap fragments (6) comprises scrap fragments (7, 107) made of a first and a second alloy, the scrap fragments made of the first alloy being characterized by at least one mechanical property, in particular the fracture toughness, the notched impact strength, the elongation at break and/or the tensile strength, differ from the scrap fragments from the second alloy. Sortierverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Merkmal optisch erfasst wird, insbesondere indem Bilddaten der einzelnen mechanisch beanspruchten Schrottfragmente (7, 107) erfasst werden und das Merkmal aus den Bilddaten ermittelt wird.Sorting method according to one of the Claims 9 until 11 , characterized in that the feature is detected optically, in particular by recording image data of the individual mechanically stressed scrap fragments (7, 107) and determining the feature from the image data. Sortierverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu dem durch die mechanische Beanspruchung beeinflussten Merkmal an den einzelnen Schrottfragmenten (7, 107) noch ein zweites Merkmal der Schrottfragmente (7, 107) erfasst wird, insbesondere die Farbe der einzelnen Schrottfragmente (7, 107), und die einzelnen Schrottfragmente (7, 107) abhängig von beiden jeweils erfassten Merkmalen sortiert werden.Sorting method according to one of the Claims 9 until 12 , characterized in that in addition to the feature on the individual scrap fragments (7, 107) influenced by the mechanical stress, a second feature of the scrap fragments (7, 107) is recorded, in particular the color of the individual scrap fragments (7, 107), and the individual scrap fragments (7, 107) are sorted depending on the two characteristics recorded. Sortierverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, - dass an Schrottfragmenten (107) aus Schrottfragmentpaketen (106) der mechanisch beanspruchten Menge von Schrottfragmenten (6) ein durch die mechanische Beanspruchung beeinflusstes Merkmal der Schrottfragmente (107) erfasst wird und - dass die Schrottfragmentpakete (106) abhängig vom jeweils erfassten Merkmal sortiert werden.Sorting method according to one of the Claims 9 until 13 , characterized in that - that a feature of the scrap fragments (107) influenced by the mechanical stress is recorded on scrap fragments (107) from scrap fragment packages (106) of the mechanically stressed quantity of scrap fragments (6) and - that the scrap fragment packages (106) depend on the respective recorded characteristic are sorted.
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