DE202004009165U1 - Vorrichtung zur Sortierung von lichtbrechenden Partikeln - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zur Sortierung von lichtbrechenden Partikeln, insbesondere Diamanten, mit einer Fördereinrichtung (2) für die Zuführung der lichtbrechenden Partikel (4a) an eine Trenneinrichtung (5), einer Trenneinrichtung (5), die mindestens ein einen Aufnahmebereich aufweisendes Lichtaufnahmemittel (6) sowie eine erste und eine zweite Lichtquelle (10, 11) aufweist, wobei die erste und zweite Lichtquelle (10, 11) so angeordnet sind, daß von der ersten und zweiten Lichtquelle (10, 11) emittiertes Licht im wesentlichen nicht direkt von dem Lichtaufnahmemittel (6) aufgenommen wird, und wobei dem Lichtaufnahmemittel (6) ein passiver, dunkler Hintergrund (7) zugeordnet ist, der sich im Aufnahmebereich des Lichtaufnahmemittels (6) befindet.

Description

• Vorrichtungen zur Sortierung von Partikeln sind grundsätzlich bekannt und beispielsweise in der EP 375059 A1 , EP 396290 A3 , EP 418389 A1 , EP 550944 A1 , EP 727260 A1 , EP 897762 A2 und der WO 95/14168 beschrieben. Diese sind aber häufig zum Sortieren von lichtbrechenden Partikeln wie beispielsweise Diamanten nicht geeignet.
• Diamanten werden überwiegend in Kimberlit, einem blaugrünen bis schwarzen Gestein magmatischen Ursprungs, gefunden. Zur Abtrennung der Diamanten von dem diamantführenden Gestein sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen vorgeschlagen worden. Beispielhaft seien hierfür die GB 2211931, GB 2280956, GB 2225109, GB 2286546, EP 0726458 A2 , EP 0552820 A2 und CA 2268580 genannt. Zur Unterscheidung der Diamanten vom umgebenden Gestein werden verschiedene Techniken bzw. Kenngrößen eingesetzt, beispielsweise Unterschiede in der Kernmagnetresonanz, Elektronenspinresonanz, Fluoreszenz nach Anregung mit Röntgenstrahlung, Dichte, den thermischen Eigenschaften usw. Es ist auch bekannt, Unterschiede in der Transparenz für elektromagnetische Wellen, z.B. Lichtwellen, zu nutzen. Dabei wird ein Partikelstrom mit Diamanten und dem diamantführenden Gestein an einem hellen aktiven, d.h. selbst lichtemittierenden, Hintergrund vorbeigeführt, der im Aufnahmebereich einer CCD-Kamera liegt. Die Diamanten erscheinen durch das durch sie hindurchfallende Licht heller als das Restgestein und werden anschließend über geeignete Methoden aus dem Gesteinsstrom aussortiert. Die im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zur Sortierung von lichtbrechenden Partikeln sind zumeist aufwendig und teuer. Darüber hinaus weisen sie eine vergleichsweise schlechte Trennleistung auf und erlauben keine hohen Durchsätze. Bei den die Transparenz von Diamant nutzenden Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik werden beispielsweise Fraktionen mit kleinen Gesteinspartikeln, d.h. Gesteinspartikel < 10 mm, häufig schlecht sortiert, da hier der Anteil relativ flacher Partikel groß ist, die ebenfalls Licht durchlassen. Diese Steine werden dann fälschlicherweise als "gut" (d.h. als Diamant) klassifiziert. Umgekehrt werden Diamanten bei dieser Technik häufig nicht als solche erkannt, weil sie vor dem aktiven Hintergrund nicht hell genug erscheinen. Dies kann beispielsweise darauf zurückzuführen sein, daß der Diamant das Licht aufgrund seiner Lichtbrechungseigenschaften von der Kamera weg bricht, so daß vergleichsweise wenig Licht in Richtung Kamera gelangt.
• Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Sortierung von lichtbrechenden Partikeln, insbesondere von stark lichtbrechenden Partikeln wie Diamanten, bereitzustellen, die bei vergleichsweise geringem Aufwand eine hohe Trennleistung bietet und einen hohen Partikeldurchsatz ermöglicht.
• Die vorstehend definierte Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
• Die Vorrichtung nutzt die lichtbrechenden Eigenschaften von Partikeln zur Sortierung derselben aus. Dabei wird dafür gesorgt, daß zur Unterscheidung der lichtbrechenden Partikel, die beispielsweise Diamanten, Glas-, Salz- oder andere transparente oder teiltransparente Partikel sein können, von nicht oder schlecht lichtbrechenden Partikeln, z.B. Kimberlitgestein, im wesentlichen nur Licht herangezogen wird, das von den lichtbrechenden Partikeln gebrochen wurde. Ein Maß für die Stärke der Lichtbrechung ist dabei der Brechungsindex n. Der Brechungsindex ist von der Wellenlänge des einfallenden Lichts abhängig und liegt für Diamant beispielsweise bei 2,41 (für eine Wellenlänge λ von 590 nm). Diamanten sind stark lichtbrechende Partikel. Unter einem stark lichtbrechenden Partikel wird hier ein Partikel aus einem Material verstanden, das einen hohen Brechungsindex, d.h. einen Brechungsindex von mindestens 2, vorzugsweise > 2 aufweist.
• Ein hoher Brechungsindex führt zu einer starken optischen Verzerrung (Delokalisierung zwischen ein- und ausfallendem Strahl), was sich insbesondere beim Diamanten dadurch bemerkbar macht, daß trotz eines weiten Transmissionsspektrums eine scharfe Durchsicht für das menschliche Auge nicht möglich ist.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Sortierung von lichtbrechenden Partikeln, insbesondere Diamanten, weist vorzugsweise eine Fördereinrichtung für die Zuführung der lichtbrechenden Partikel an eine Trenneinrichtung auf. Die Fördereinrichtung kann beispielsweise ein oder mehrere Endlosbänder umfassen, und umfaßt bevorzugt auch eine Vereinzelungseinrichtung. Vorteilhaft werden die lichtbrechenden Partikel in der Fördereinrichtung vereinzelt und beschleunigt und treten in einer definierten Flugbahn in die Trenneinrichtung ein. Die Trenneinrichtung weist mindestens ein Lichtaufnahmemittel auf. Vorzugsweise handelt es sich dabei um eine farbfähige Zeilenkamera, die die drei Grundfarben rot, grün und blau erkennen kann. Das Lichtaufnahmemittel besitzt einen Aufnahmebereich. Das ist jener Bereich, der von dem Lichtaufnahmemittel erfaßt wird. Im Falle einer Zeilenkamera ist hierunter jener Bereich zu verstehen, der von der Kamera abgetastet (gescant) wird. Des weiteren weist die Trenneinrichtung eine erste und eine zweite Lichtquelle auf, wobei die erste und zweite Lichtquelle so angeordnet sind, daß von der ersten und zweiten Lichtquelle emittiertes Licht im wesentlichen nicht direkt von dem Lichtaufnahmemittel aufgenommen wird, sondern vorteilhaft nur dann, wenn es durch ein lichtbrechendes Partikel in der Trenneinrichtung gebrochen worden ist. Dem Lichtaufnahmemittel ist ein passiver, dunkler, vorzugsweise schwarzer, Hintergrund zugeordnet, der sich im Aufnahmebereich des Lichtaufnahmemittels befindet. Unter einem passiven Hintergrund wird ein Hintergrund verstanden, der selbst über keine Lichtquelle verfügt, somit also nicht aktiv Licht emittiert.
• Im Betrieb der Vorrichtung treffen die lichtbrechenden Partikel auf Lichtstrahlen, die von den Lichtquellen emittiert wurden. Die Lichtstrahlen werden von lichtbrechenden Partikeln gebrochen, von anderen Partikeln, z.B. Kimberlit-Partikeln, dagegen nicht oder nur schwach gebrochen. Die Anordnung der Lichtquellen ist dabei so gewählt, daß die von den lichtbrechenden Partikeln gebrochenen Lichtstrahlen zumindest zu einem großen Teil in das Lichtaufnahmemittel gelangen. Dort erzeugen die gebrochenen Lichtstrahlen ein entsprechendes Signal. Im Ergebnis wird in dem Lichtaufnahmemittel im wesentlichen nur dann ein Signal generiert, wenn ein lichtbrechendes Partikel vor dem passiven dunklen, vorzugsweise schwarzen, Hintergrund auf Licht aus den Lichtquellen trifft. Dadurch wird eine gegenüber bisherigen Verfahren deutlich verbesserte Trennschärfe erreicht.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist unkompliziert in der Anwendung, ohne großen Aufwand zu realisieren und ermöglicht hohe Durchsätze bei guter Trennleistung. Darüber hinaus ist die Vorrichtung beispielsweise gegenüber Temperatureinflüssen vergleichsweise unempfindlich.
• Das Lichtaufnahmemittel ist vorzugsweise eine Zeilen- und/oder Matrixkamera, besonders bevorzugt eine trilineare Farb-CCD-Kamera, die weiter bevorzugt eine Pixelfrequenz von 20 MHz und eine Zeilenfrequenz von 10 kHz aufweist. Eine solche Kamera hat sich als vorteilhaft herausgestellt, um hohe Durchsätze zu erreichen.
• Die erste und zweite Lichtquelle emittieren bevorzugt monochromatisches Licht verschiedener Wellenlängen, besonders bevorzugt rotes Licht (Licht im Wellenlängenbereich von etwa 580–780 nm) und blaues Licht (Licht im Wellenlängenbereich von 380–490 nm). Dabei wird das rote Licht vorzugsweise von der ersten Lichtquelle, das blaue Licht vorzugsweise von der zweiten Lichtquelle emittiert. Besonders vorteilhaft sind die Lichtquellen Leuchtdioden (LEDs). Die erste und zweite Lichtquelle können beispielsweise Reihen von Leuchtdioden sein, die über die gesamte Arbeitsbreite der Fördereinrichtung angeordnet sind.
• Bevorzugt emittiert die erste Lichtquelle Licht im Wellenlängenbereich von etwa 580–750 nm, weiter bevorzugt Licht im Wellenlängenbereich von etwa 600–650 und besonders bevorzugt Licht einer Wellenlänge von etwa 610–625 nm, beispielsweise etwa 617 nm, während die zweite Lichtquelle bevorzugt Licht im Wellenlängenbereich von 380–490 nm, weiter bevorzugt Licht im Wellenlängenbereich von 420–480 und besonders bevorzugt Licht einer Wellenlänge von etwa 460–480, beispielsweise etwa 470 nm, emittiert.
• Die genannten Wellenlängen sind für die Diamantsortierung vorteilhaft. Durch die Wahl dieser Wellenlinien wird zum einen der Randbereich des visuellen Spektrums mit den dazugehörigen spezifischen Brechzahlen der beiden Fraunhoferlinien nc (656,3 nm) und of (486,1 nm) definiert. Zum anderen können die spektralen Empfindlichkeiten der roten und blauen Detektorzeilen der Kamera gut ausgesteuert werden.
• Diamant weist im Vergleich z.B. zum normalen Kronglas eine hohe mittlere Dispersion (ca. 0,044) auf, wodurch die Brechzahl (= Brechungsindex) relativ stark von der Wellenlänge abhängig ist. Die Wahl der beiden Wellenlängen führt also zu relativ stark voneinander abweichenden Brechungswinkeln, was bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch eine entsprechende exakte Positionierung und Ausrichtung der Lichtquellen und der Kamera zueinander für eine optimale Erkennung ausgenutzt werden kann.
• Da ein Diamant als Naturprodukt in den seltensten Fällen zwei zueinander parallele Flächen aufweist, führt die hohe optische Dichte zu einer sehr diffus erscheinenden Erleuchtung des gesamten Objekts, d.h. des Diamanten, was durch eine Eigenbewegung weiter verstärkt wird. Somit wird auch bei bezüglich der optischen Achsen ungünstig liegenden Objektflächen immer ein hoher Anteil des gebrochenen Lichtes in Richtung Lichtaufnahmemittel abgelenkt, was eine eindeutige Erkennung und Klassifizierung ermöglicht.
• Die Anordnung der Lichtquellen (rot-blau) ist vorzugsweise so, daß sie die Reihenfolge der in der Farb-Zeilenkamera befindlichen Sensorzeilen für die Farben Rot und Blau widerspiegelt. Wenn die Kamera-Sensorzeile für Blau beispielsweise in bezug auf die Bewegungsrichtung der Partikel der Kamera- Sensorzeile für Rot nachgeschaltet ist, ist auch die blaues Licht emittierende Lichtquelle vorzugsweise in bezug auf die Bewegungsrichtung der Partikel der rotes Licht emittierenden Lichtquelle nachgeschaltet. Dadurch ist eine besonders effiziente Erfassung lichtbrechender Objekte möglich, weil die optischen Eigenschaften der CCD-Kamera berücksichtigt werden.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die erste und zweite Lichtquelle unterhalb einer gedachten Bahn angeordnet, die die lichtbrechenden Partikel in der Trenneinrichtung beschreiben.
• In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein weiteres Beleuchtungsmittel in der Trenneinrichtung vorgesehen, das vorzugsweise eine dritte und vierte Lichtquelle aufweist. Die dritte und vierte Lichtquelle entsenden vorzugsweise grünes Licht (Licht im Wellenlängenbereich von etwa 490–575 nm), bevorzugt Licht einer Wellenlänge von 490–520, besonders bevorzugt Licht einer Wellenlänge von etwa 505 nm. Vorzugsweise handelt es sich um mindestens zwei Leuchtdioden (LEDs). Diese dritte und vierte Lichtquelle sind besonders bevorzugt oberhalb einer gedachten Bahn angeordnet, die die lichtbrechenden Partikel in der Trenneinrichtung beschreiben. Die Anordnung ist dabei bevorzugt so, daß die dritte und vierte Lichtquelle sich in bezug auf die Bewegungsrichtung der Partikel symmetrisch vor und hinter der Scanlinie der Kamera bzw. der optischen Achse der Kamera befinden. Der Einstrahlwinkel des aus der dritten Lichtquelle abgegebenen Lichts kann sich dabei von dem Einstrahlwinkel des aus der vierten Lichtquelle abgegebenen Lichts unterscheiden. Auf diese Weise ist eine effiziente Nutzung der Sensorzeile für Grün möglich. Dadurch kann die Anlage in die Lage versetzt werden, Kimberlit von Diamant zu unterscheiden, da Kimberlit bei Beleuchtung mit grünem Licht durch Reflexion ein dunkelgrünes Licht erzeugt, das von der Kamera erfaßt werden kann. Somit können Diamant und Kimberlit, falls gewünscht, in einem Lauf von anderem Gestein und Material getrennt werden. Es ist auch möglich, auf die erste und zweite Lichtquelle zu verzichten und mit Hilfe der dritten und vierten Lichtquelle Kimberlit aus dem Partikelstrom abzutrennen.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt:
• 1 Schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
• 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Mit Hilfe einer Fördereinrichtung 2, die hier ein Endlosband 3 umfaßt, werden die lichtbrechenden Partikel 4a einer Trenneinrichtung 5 zugeführt. Die lichtbrechenden Partikel 4a werden auf dem Endlosband 3 beschleunigt und treten im freien Fall in die Trenneinrichtung 5 ein. In der Trenneinrichtung 5 erfolgt dann die Trennung in "gut" und "schlecht" bzw. "erwünscht" und "nicht erwünscht". Bei der Sortierung von Diamanten erfolgt somit die Trennung in Diamant und diamantführendes Gestein, z.B. Kimberlit. Die Trenneinrichtung 5 verfügt über ein Detektionssystem, um zwischen Diamant und diamantführendem Gestein unterscheiden zu können. Dieses besteht im wesentlichen aus einer farbfähigen CCD-Zeilenkamera 6 und einer entsprechenden Auswerteelektronik. Die CCD-Zeilenkamera 6 tastet kontinuierlich, z.B. mit einer Pixelfrequenz von 20 MHz und einer Zeilenfrequenz von 10 kHz, einen Aufnahmebereich ab. Die CCD-Zeilenkamera 6 verfügt über getrennte Sensorzeilen für die Grundfarben Rot, Grün und Blau. Die Farb-Sensorzeilen sind räumlich voneinander ge trennt und liegen in der Reihenfolge rot-grün-blau benachbart auf dem CCD-Sensor. Innerhalb des Aufnahmebereichs der CCD-Zeilenkamera 6 befindet sich ein passiver schwarzer Hintergrund 7. Die optische Achse 8 der CCD-Zeilenkamera 6 und die Mittelsenkrechte 9 auf dem Hintergrund 7 liegen dabei möglichst auf einer gemeinsamen Verbindungslinie. Partikel 4, die den Aufnahmebereich der CCD-Zeilenkamera 6 passieren, werden von der CCD-Zeilenkamera 6 vor dem Hintergrund 7 abgebildet. Die Trenneinrichtung 5 verfügt des weiteren über eine erste Lichtquelle 10 und eine zweite Lichtquelle 11. Hierbei handelt es sich um jeweils mindestens eine stark fokussierte LED. Die erste LED 10 emittiert dabei stark fokussiertes rotes Licht, beispielsweise einer Wellenlänge von 617 nm, die zweite LED 11 stark fokussiertes blaues Licht, beispielsweise einer Wellenlänge von 470 nm. Die Helligkeit des von den LEDs 10, 11 emittierten Lichts kann frei gewählt werden. Die in Hauptemissionsrichtung der LEDs 10, 11 liegenden Achsen 12 und 13 der LEDs 10, 11 sind in Orientierungswinkeln α, β zur optischen Achse 8 der CCD-Zeilenkamera 6 so angeordnet, daß von den LEDs 10, 11 emittiertes Licht nicht direkt von der CCD-Zeilenkamera 6 erfaßt wird, also nicht direkt auf den CCD-Sensor der CCD-Zeilenkamera 6 fällt. Je nach Anwendung und der Wellenlänge des von den LEDs 10, 11 emittierten Lichtes können die Orientierungswinkel α, β entsprechend angepaßt werden. Die Orientierungswinkel α, β können dabei gleich oder verschieden sein. Das Licht der LEDs 10, 11 ist auf einen Bereich fokussiert, der in der Bahn 14 liegt, die die Partikel 4 im freien Fall in der Trenneinrichtung 5 beschreiben. Bei der dargestellten Vorrichtung 1 befindet sich die CCD-Zeilenkamera 6 oberhalb der Bahn 14, auf der sich die Partikel 4 in der Trenneinrichtung 5 bewegen, und die LEDs 10, 11 sind unterhalb der Bahn 14 angeordnet.
• Solange sich keine Partikel 4 im Aufnahmebereich der CCD-Zeilenkamera 6 befinden, wird von der den schwarzen Hintergrund 7 abtastenden CCD-Zeilenkamera 6 auch kein Signal erzeugt. Wenn der Trenneinrichtung 5 ein Strom von Partikeln 4 zugeführt wird, hängt es von der Partikelart ab, ob ein Signal erzeugt wird oder nicht. Nicht oder schwach lichtbrechende Partikel 4b wie Kimberlit brechen das von den LEDs 10, 11 entsendete Licht nicht, so daß auch kein oder nur wenig Licht in die CCD-Zeilenkamera 6 fällt. Von in der Trenneinrichtung 5 befindlichen Kimberlitpartikeln 4b wird daher kein Signal erzeugt. Anders verhält es sich mit Diamanten. Diese sind stark lichtbrechend und brechen das von den LEDs 10, 11 emittierte Licht in einer Weise, daß das gebrochene Licht 15 von der CCD-Zeilenkamera 6 erfaßt und detektiert wird. Sobald ein Diamant 4a in den Bereich gerät, auf den das Licht der LEDs 10, 11 fokussiert ist, wird in der CCD-Zeilenkamera 6 ein entsprechendes Signal erzeugt. Somit wird nur dann ein Signal erzeugt, wenn Licht aus den LEDs 10, 11 auf ein lichtbrechendes Partikel 4a in der Trenneinrichtung 5 trifft und dabei in Richtung der CCD-Zeilenkamera 6 gebrochen wird. Da der Brechungswinkel von der Wellenlänge abhängig ist, werden die Orientierungswinkel α, β entsprechend gewählt, um zu erreichen, daß ein Großteil des gebrochenen Lichtes 15 auf den CCD-Sensor in der CCD-Zeilenkamera 6 fällt und dort ein Signal erzeugt.
• Die rote LED 10 ist in einem geringeren Abstand zur Fördereinrichtung 2 angeordnet als die blaue LED 11 bzw. die blaue LED 11 liegt in Bewegungsrichtung 23 der Partikel 4 hinter der roten LED 10. Dies hat seinen Grund darin, daß die Sensorzeilen in entsprechender Reihenfolge auf dem CCD-Sensor der CCD-Zeilenkamera 6 angeordnet sind, also in Bezug auf die Bewegungsrichtung 23 der Partikel 4 zunächst die rote Sensor zeile, dann die grüne Sensorzeile und anschließend die blaue Sensorzeile auf dem CCD-Sensor angeordnet sind. Auf diese Weise fallen gebrochene Lichtstrahlen 15 aus der roten LED 10 vornehmlich in den Bereich des CCD-Sensors, in dem sich die Sensorzeile für Rot befindet, während gebrochene Lichtstrahlen 15 aus der blauen LED 11 vornehmlich in den Bereich des CCD-Sensors fallen, in dem sich die Sensorzeile für Blau befindet. Dadurch werden die Detektions-Eigenschaften der CCD-Zeilenkamera 6 besonders gut genutzt. Eine andere Anordnung der LEDs 10, 11 und/oder der Sensorzeilen ist aber ebenfalls möglich.
• Die in einer definierten Flugbahn befindlichen Partikel 4 werden vor dem schwarzen Hintergrund 7 von der CCD-Zeilenkamera 6 erfaßt, wo sie gegebenenfalls ein Signal erzeugen. Eine elektronische Auswerteeinheit erfaßt die von der CCD-Zeilenkamera 6 gelieferten Daten, wertet diese aus und steuert mit deren Hilfe eine Abtrenneinheit 16, die hier als Druckluftdüsenstock ausgebildet ist. "Unerwünschte" Partikel 4, d.h. nicht lichtbrechende Partikel 4b (z.B. Kimberlit), werden nicht aus ihrer Flugbahn abgelenkt und in der Kammer 18 des Auffangbehälters 17 aufgefangen. Lichtbrechende Partikel 4a, z.B. Diamanten, rufen jedoch auf ihrem Flug an der CCD-Zeilenkamera 6 vorbei ein Signal hervor, mit dessen Hilfe die elektronische Auswerteeinheit den Druckluftdüsenstock 16 so ansteuert, daß das entsprechende Partikel 4a, d.h. der Diamant, aus seiner Bahn abgelenkt wird und in die Kammer 19 des Auffangbehälters 17 gelangt.
• 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der auch ein Beleuchtungsmittel 20 mit Lichtquellen 21, 22 in Form von grünes Licht (505 nm) abgebenden LEDs vorgesehen ist. Das Beleuchtungsmittel 20 ist oberhalb der Bahn 14 des Partikelstroms angebracht und beleuchtet die Partikel 4 zusätzlich mit grünem Licht. Die beiden LEDs 21, 22 sind dabei in Bezug auf die Bewegungsrichtung 23 der Partikel 4 vor und hinter der optischen Achse 8 der Kamera 6 angeordnet, wobei die Anordnung zur optischen Achse 8 der Kamera 6 symmetrisch ist, d.h., die LEDs 21, 22 sind mit gleichem Abstand beidseitig zur optischen Achse 8 der Kamera 6 angeordnet. Der Einsatz des Beleuchtungsmittels 20 ermöglicht zwar keine bessere Trennung der Diamanten von den restlichen Bestandteilen des Partikelstroms, erlaubt aber eine Unterscheidung zwischen Kimberlit und übrigem Gestein und Material. Kimberlit erscheint in diesem Fall vor dem schwarzen Hintergrund 7 in einer dunkelgrünen Farbe, die von der CCD-Sensorzeile für Grün detektiert werden kann. Es ist damit also möglich, Diamanten und Kimberlit in einem einzigen Lauf vom übrigen Material abzutrennen. Durch geeignete Steuerungsmaßnahmen und gegebenenfalls eine weitere Abtrenneinheit 16 wird dabei sichergestellt, daß Kimberlit und Diamanten entsprechend voneinander getrennt werden bzw. bleiben.

1

Vorrichtung

2

Fördereinrichtung

3

Endlosband

4

Partikel

4a

lichtbrechendes Partikel

4b

nicht oder schwach lichtbrechendes Partikel

5

Trenneinrichtung

6

Lichtaufnahmemittel

7

Hintergrund

8

optische Achse des Lichtaufnahmemittels

9

Mittelsenkrechte auf dem Hintergrund 7

10

erste Lichtquelle

11

zweite Lichtquelle

12

Achse

13

Achse

14

Bewegungsbahn der Partikel

15

gebrochenes Licht

16

Abtrenneinheit

17

Auffangbehälter

18

Kammer

19

Kammer

20

Beleuchtungsmittel

21

dritte Lichtquelle

22

vierte Lichtquelle

23

Bewegungsrichtung

Claims (14)

1. Vorrichtung zur Sortierung von lichtbrechenden Partikeln, insbesondere Diamanten, mit einer Fördereinrichtung (2) für die Zuführung der lichtbrechenden Partikel (4a) an eine Trenneinrichtung (5), einer Trenneinrichtung (5), die mindestens ein einen Aufnahmebereich aufweisendes Lichtaufnahmemittel (6) sowie eine erste und eine zweite Lichtquelle (10, 11) aufweist, wobei die erste und zweite Lichtquelle (10, 11) so angeordnet sind, daß von der ersten und zweiten Lichtquelle (10, 11) emittiertes Licht im wesentlichen nicht direkt von dem Lichtaufnahmemittel (6) aufgenommen wird, und wobei dem Lichtaufnahmemittel (6) ein passiver, dunkler Hintergrund (7) zugeordnet ist, der sich im Aufnahmebereich des Lichtaufnahmemittels (6) befindet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hintergrund schwarz ist.
3. Vorrichtung nach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtaufnahmemittel (6) eine Zeilen- und/oder Matrixkamera ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtaufnahmemittel (6) eine trilineare Farb-CCD-Kamera mit räumlich getrennten Sensorzeilen für die Farben Rot, Grün und Blau ist, und die Farb-CCD-Kamera (6) eine Pixelfrequenz von 20 MHz und eine Zeilenfrequenz von 10 kHz aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Lichtquelle (10, 11) Licht verschiedener Wellenlängen emittieren.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Lichtquelle (10, 11) LEDs sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lichtquelle (10) rotes Licht und die zweite Lichtquelle (11) blaues Licht emittiert.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte und vierte Lichtquelle (21, 22) vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte und vierte Lichtquelle (21, 22), die vorzugsweise mindestens zwei LEDs sind, grünes Licht emittieren.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die räumliche Anordnung der ersten und zweiten Lichtquelle (10, 11) in bezug auf die Bewegungsrichtung (23) der lichtbrechenden Partikel (4a) der Anordnung der Sensorzeilen für die Farben Rot, Grün, Blau in der Farb-CCD-Kamera (6) entspricht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die blaues Licht emittierende LED (11) in bezug auf die Bewegungsrichtung (23) der lichtbrechenden Partikel (4a) der rotes Licht emittierenden LED (10) nachgeschaltet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Lichtquelle (10, 11) unterhalb der Bahn (14) angeordnet sind, die die lichtbrechenden Partikel (4a) in der Trenneinrichtung (5) beschreiben.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte und vierte Lichtquelle (21, 22) oberhalb der Bahn (14) angeordnet sind, die die lichtbrechenden Partikel (4a) in der Trenneinrichtung (5) beschreiben.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte und vierte Lichtquelle (21, 22) symmetrisch zur optischen Achse (8) des Lichtaufnahmemittels (6) angeordnet sind.