DE2015123B2 - Photometrische sortiereinrichtung - Google Patents

Description

einer dor zu sortierenden Gegenstände in den Abtastbereich Belangt; doch wird das von dem Gegenstand reflektierte Licht von einer gleichzeitig eingeschulteicn Fernsehkamera aufgenommen und zur Bildung

on Lichtzellen dus Bild in dieser Kamera abästet, was einen belrUchtlichen Aufwand bedingt.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zumunde, die genannten Nachteile zu vermeiden; es soll

!Γ zuverlässige photometrische Sortierung mit mögliehst geringem Kosten- und Energieaufwand unter Vermeidung einer mechanischen Abla.le.nnchU.ng ^ & geht au. von einer photomechanisehen Sortiereinriehtung für körniges oder stückiges Gut mit einer Lichtquelle, welche die Teile des Gutes, die nacheinander durch eine Meßkammer füllen, beeichtet, und mit einem lichtelektrischen Wandler, welcher jeweils die beleuchtete Oberfläche eines Telk η LichTzeilen abtastet, die relativ zu dieser OberlTiehe in Höhenrichtung aufeinanderfolgen, und wel-

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waagerechter Anordnung uls Lichtzeilen abgebildet werden. Hierdurch wird eine besonders intensive Ausnutzung des von den Eleklronenblitzlampen gelieferten Lichtes erzielt,

Es ist auch möglich, daß die einzelnen Lichtzeilen punktförmig ubgetastet werden. Zu diesem Zweck werden mehrere lichtelektrische Wandler in einer jeweils eine Lichlzeile aufnehmenden Reihe nebeneinander angeordnet, welche Signale entsprechend den

ίο Bildpunkten der Lichtzeile liefern, wobei die Signale durch Anordnung der lichtelektrischen Wandler

i, voreingestell-

ten Schwelle kontrolhert werden _für

,₅ F ig. 1 der Z«chnunfc zeigt e r^o _Sor_

ein Ausführungebeispiel < mei P'^lolomein
tiereinrichtimg nach der Erfindung

F i g. 2 ist eme schemat.sche DarsteHung m ^n b_ ansicht einer Sort.eremnch ""g, wöbe ^ Ernte« _ *o heit halber nur eme Elektronenblitzlampe _b

stimmten Schwellenwert einer optischen Oberflächen- in Draufsicht, wahrend SgTschaft über- oder unterschreiten, Impulse an l\*\

eine Vorrichtung liefert, die demzufolge das betref- «5 Fig. 5 « fcnde Teil von den anderen Teilen abtrennt; und die Reihe von hchte

^^V einer WandtaTar Auflö-

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werden und im Takt ihrer Blitze im Zusammenwir- 30 del zueinander

, gemessen in Lumen/Watt, besser ist als dieje- 35 der Lampen. Das

nach te, Erfindung auch übliche einen Filier

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_w.StÄeS.£CdtnEtÄn! _H SÄ blilze auf der abzuästenden Oberfläche ein« Mine- E.genschaft beruhen

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_ta Bereich der

Elektronenblitzlampen 1 fällt, müssen so viele Blitze ausgelöst werden, daß die beleuchtete Oberfläche des Mineral-Brockens 8 über ihrer ganzen Höhen-Ausdehnung in eine große Zahl von sehr schmalen waagerechten Streifen nacheinander abgetastet wird. Das wird dadurch ermöglicht, daß eine Mehrzahl von Elektronenblitzlampen 1 zyklisch nacheinander gezündet werden. Somit beschränkt sich der Energieaufwand auf die kurzen Zeiten, in denen die Blitze auftreten,

Wie die F i g. 3 und 4 zeigen, können die Lichtzeilen auch durch Anwendung eines Lichtleiters 15 erzeugt werden. Dieser verzweigt sich nach der einen Seite hin fächerartig, so daß jeder Zweig 16 mit einer schmalen Eintrittsöffnung an eine der senkrecht angeordneten Elektronenblitzlampen 1 angeschlossen ist. Das entgegengesetzte Ende des Lichtleiters 15 bildet eine schlitzartige Austrittsöffnung 17 in waagerechter Anordnung. Der aus Glas bestehende Lichtleiter 15 ist in bekannter Weise seitlich poliert und an den Enden so ausgebildet, daß das in die Zweige 16 von den Elektronenblitzlampen 1 eintretende Licht fast verlustlos aus der Austrittsöffnung 17 austritt. Hierbei wird bei jedem Blitz einer der Elektronenblitzlampen 1 auf der dem Lichtleiter 15 zugewandten Seile des an der Austrittsöffnung 17 vorbeifallenden Mineral-Brockens 8 ein der schlitzartigen Austrittsöffnung der Düse entsprechender schmaler Streifen 18 erleuchtet. Während des Fallens des Mineral-Brockens 8 werden nach Maßgabe der nacheinander blitzenden Elektronenblitzlampen 1 schmale, waagerechte Streifen der Oberfläche des Mineral-Brockens beleuchtet, die sich über die Höhe der Brocken-Oberfläche aneinanderreihen und so die Lichtzeilen für die Fotozelle 13 liefern.

Es ist auch möglich, daß die Elektronenblitzlampen statt in senkrechter, in waagerechter Lage übereinander angeordnet und in entsprechender Weise Zweige des Lichtleiters angeschlossen werden.

Nach F i g. 5 sind als lichtelektrische Wandler für jeweils eine Lichtzeile mehrere Fotozellen 19 nebeneinander angeordnet, mittels deren innerhalb jeder Lichtzeile parallel über deren Breite einzelne Lichtpunkte abgetastet werden. Die Fotozellen 19 sind elektrisch parallel zueinander über je eine Diode 20 an eine vorgespannte Oder-Schaltung 21 mit einer Gleichspannungsquelle 22 zum Nachweis der Überoder Unterschreitung einer vorgegebenen Schwelle angeschlossen. Hierdurch ist es möglich, die optischen Oberflächen-Eigenschaften jedes Metall-Brokkens punktweise abzutasten und so eine noch feinere Auslese zu verwirklichen. Für diesen Zweck geeignete Dioden, die eine geringe Durchschaltspannung haben, sind auf dem Markt erhältlich.

Zweckmäßig werden zwei oder mehr Gruppen von Elektronenblitzlampen 1 in der Meßkammer so angeordnet, daß mit Hilfe entsprechender Fotozellen jeder Mineral-Brocken von verschiedenen Seiten her abgetastet werden kann. An Stelle von Mineral-Brokken können naturgemäß auch irgendwelche anderen körnigen oder stückigen Teile mittels einer Einrichtung gemäß der Erfindung sortiert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

2572

Claims (5)

1 2 Pi.tnntancr.rn .ι,«. ίη einem bekannten Fall wird die Oberfläche je- 1 atentansprüche. weils eines Minera|brockens Ehrend des freien Falls

1. Photometrische Sortiereinrichtung für körni- durch eine Meßkammer dadurch zeilenweise abgetages oder stückiges Gut mit einer Lichtquelle, stet, daß zwischen dem von einer Lichtquelle konweiche die Teile des Gutes, die nacheinander 5 slant beleuchteten Mineralbrocken und dem Objektiv durch eine Meßkammer fallen, beleuchtet, und eines lichtempfindlichen Wandlers eine Lochscheibe mit einem lichtelektrischen Wandler, welcher je- umläuft. Die Drehgeschwindigkeit und die Zahl und weils die beleuchtete Oberfläche eines Teiles in Größe der Löcher dieser Scheiben werden so ge-Lichtzeilen abtastet, die relativ zu dieser Ober- wählt, daß man die gewünschte, Zahl von Lichtzeilen fläche in Höhenrichtung aufeinanderfolgen, und 10 je Sekunde erhält. Beispielsweise empfängt das Obwelcher Wandler bei einer bestimmten Anzahl jektiv des lichtempfindlichen Wandlers 800 Lichtzeivon Signalen aus solchen Lichtzeilen, die einen len je Sekunde. Wenn dann in einer Sekunde z. B. vorher bestimmten Schwellenwert einer optischen 10 Mineralbrocken abgetastet werden, wird jeder ein-Oberflächeneigenschaft über- oder unterschrei- zelne Brocken je nach den Abständen, mit denen die ten, Impulse an eine Vorrichtung lieferte, die 15 Brocken nacheinander durch die Meßkammer fallen, demzufolge das betreffende Teil von den anderen mit etwa 50 bis 60 Lichtzeilen abgetastet. Enthält das Teilen abtrennt, dadurch gekennzeich- Zeilensignal, entsprechend einem Fleck auf dem net, daß die Lichtquelle aus einer Mehrzahl von Mineralbrocken, eine Über- oder Unterschreitung Elektronenblitzlampen (1) besteht, die zyklisch einer bestimmten Schwelle, so wird dieses Ereignis nacheinander gezündet werden und im Takt ihrer 20 gespeichert. Wenn die Zahl der Über- oder Unter-Blitze im Zusammenwirken mit einer Spaltblende schreitungen der Schwelle ein und desselben Mineral-(10) oder einer schlityartigen Austrittsöffnung brockens eine vorher bestimmte Zahl erreicht, wird (17) die Lichtzeilen erzeugen. auf pneumatischem oder elektrostatischem Wege die-

2. Photometrische Sortiereinrichtung nach An- ser Mineralbrocken von den übrigen Brocken abgespruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Elektro- 25 trennt. Eine Sortierung nach bestimmten Farben genenblitzlampen (1) in einem Bündel angeordnet schieht durch Filter zwischen Sortierobjekt und Ob- und gekühlt sind. jektiv.

3. Photometrische Sortiereinrichtung nach An- Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß Spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die von der Lichtquelle bewirkte Beleuchtung der abvun einem Mineral-Brocken od. dgl. (8) reflek- 30 zutastenden Sortierobjekte schlecht ausgenutzt wird tierten Blitze durch die Spaltblende (10) als hori- und daher die Anlage mit einem sehr hohen Enerzontale Lichtzeilen auf den lichtelektrischen gieverbrauch der die Lichtquelle bildenden Glühlam-Wandler (13) treffen. pen arbeitet. Beispielsweise werden vier Jod-

4. Photometrische Sortiereinrichtung nach An- Quarz-Lampen von je 1 kW verwendet. Hierbei ist spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die 35 der Energiebedarf der Glühlampen unter Umständen aufeinanderfolgenden Elektronenblitze auf der höher als der Energiebedarf für die mechanischen abzutastenden Oberfläche jeweils eines Mineral- Antriebsmittel.

Brockens (8) od. dgl. durch einen Lichtleiter (IS) Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens mit einer schlitzartigen Austrittsöffnung (17) in besteht darin, daß die mechanische Abtasteinrichtung etwa waagerechter Anordnung als Lichtzeilen ab- 40 mit der umlaufenden Lochscheibe der Wartung begebildet werden. darf.

5. Photometrische Sortiereinrichtung nach Bei einer andern bekannten photometrischen Soreinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn- tiereinrichtung (deutsche Auslegeschrift 1027 906) zeichnet, daß mehrere lichtelektrische Wandler werden die zu sortierenden Gegenstände, z. B. Saat-(19) in einer jeweils eine Lichtzeile aufnehmen- 45 körner, ebenfalls von einer Lichtquelle, d. h. von den Reihe nebeneinander angeordnet sind und Si- zwei Dampfentladungsrohren, ständig angestrahlt, gnale entsprechend den Bildpunkten der Licht- Das von drei Seiten jedes Saatkornes od. dgl. reflekzeile liefern, wobei diese Signale durch eine vor- tierle Licht wird durch je eine Linse und je eine festgespannte Oder-Schaltung (20, 21, 22) auf über- stehende Spaltblende, durch Glasstäbe und ein Sam- oder unterschreiten einer bestimmten, voreinge- 50 melprisrna einer Fotozelle zugeführt. In Schlitzen stellten Schwelle kontrolliert werden. . zwischen den drei Glassläben und dem Sammelprisma läuft eine Scheibe mit Öffnungen als Lichtunterbrechungsvorrichtung. Hierdurch wird der Pro-

zentsatz der jeweils durch eine einzelne Linse be-

55 trachteten Oberfläche eines Saatkornes od. dgl. verkleinert und damit die Empfindlichkeit der Vorrich-

Beim optischen Sortieren, z. B. von Mineralien tung gesteigert.

nach Glanz, Grauwert, Farbe oder anderen optischen Eine umlaufende Lochscheibe wird auch bei einer

Oberflächen-Eigenschaften, kann es unter Umständen anderen bekannten Sortiereinrichtung verwendet

erforderlich sein, nicht nur den Mittelwert der gesam- 60 (USA.-Patentschrift 2 933 613); und zwar um Licht

ten Oberfläche als Sortier-Kriterium, sondern z. B. von einer Lichtquelle von gleichbleibender Licht-

bei wertvollen Mineralien wie Uran, Gold, Diamant, stärke, das durch ein Prisma in verschiedenfarbige

inhomogene Stellen der Oberfläche als Sortierkrite- Lichtbündel zerlegt wird, über Spiegel auf verschie-

rium zu benutzen, insbesondere dann, wenn man zur dene Seiten der zu sortierenden Gegenstände zu brin-

Erhöhung der Ausbeute auch noch Brocken verwer- 65 gen.

tet, die nur teilweise aus Nutzmineral bestehen. In Es ist zwar eine photometrische Sortiereinrichtung

einem solchen Fall muß die Oberfläche des Mineral- bekannt (USA.-Patentschrift 2 798 605), bei der die

brockens zeilenweise abgetastet werden. Lichtquelle immer nur dann eingeschaltet wird, wenn