DE2222211A1 - Klassier- und sortiervorrichtung zum vergleich von objekten, insbesondere von tabakblaettern, mit einem farbnormal - Google Patents
Klassier- und sortiervorrichtung zum vergleich von objekten, insbesondere von tabakblaettern, mit einem farbnormalInfo
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- DE2222211A1 DE2222211A1 DE19722222211 DE2222211A DE2222211A1 DE 2222211 A1 DE2222211 A1 DE 2222211A1 DE 19722222211 DE19722222211 DE 19722222211 DE 2222211 A DE2222211 A DE 2222211A DE 2222211 A1 DE2222211 A1 DE 2222211A1
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- Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Sorting Of Articles (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
Λ1 K N ΤΛ N WA LT E DIP L. - I iST G. F. ΨE IC K M ANN,
Dipl.-Ing. H. Wkιckmann, Dlpl.-Piiys. Dr. K. Fincke
Dii'l.-Ing. F. A.We ι ckmann, Dipl.-Chem. B. Huher
' POSTFACH S60 820
8 MÖNCHEN 86, DEN
MUHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22
<983921/22>
ΛΜ£>
INCORPORATE!, 777 Woötoheoter Avenue, Whiio Plains
Bf.Y. 10604, V.St0A.
Klanüi-,ί.·'- uiiu Sortier vorrichtung zum Vergleich von
Objekten, insbesondere von Tabakblättern, mit einem
Parbnormalo
Die Erfindung betriffb automatische Sortierer und zwar
Syf-itooe und Vorrichtungen zua automatischen Einstufen von
Tabakblättern.und dergleichen nach ihrer Farbe.
Bißher iot ea üblich, Tabak mit der Hand zu verlesen, doh.»
durch eine visuelle Prüfung Jedes Blattes wird die (rute der
Tabakblätter festgestellt. Dabei werden die Blätter in vorgegebene
Güteklassen sortiert;, Außerdem verwendet man auch eine Sortierung von Hand, wenn ein Blatt au grün für die
sofortige Verarbeitung iöt, um solche Blätter als unerwünscht
aus dem v/eiteren Verarbeitungsprozeß auszuscheiden*
Daher ist es derzeit nur sehr schwer möglich, den Tabak eindeutig zwei Tabakklassen zuzuordnen. Dies rührt von der
unterschiedlichen Meinung der manuellen Sortierer her, die die Klasse eines Tabakblattes nur nach ihrem eigenen Urteilsvermögen
bestimmen müssen. Das Auge des Beobachters ist der Standard und nicht eine feste Gütenorm<>
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen neuen Sortierer
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zu schaffen, der ohne weiteres durch die Verwendung bekannter Vergleichsfarbnormale für jede vorgegebene Klasse die
Güteklassen von Tabakblättern bestimmen kann. Die Sortierung der Tabakblätter soll rasch und ohne manuelle Überprüfung jedes Blattes erfolgen»
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein neues automatisches Sortiersystem und eine Sortiervorrichtung
vor, die die Farbe eines Tabakblattes mit einem als Hintergrund dienenden Farbnormal vergleicht, während das Blatt
im Sortierprozeß über diesen Hintergrund läufto Der Farbvergleich geschieht in Jem Sortierer automatisch und das
System kann als ein Umwandler gebaut sein, mit dem sich eine vorhandene Anlage für HandVerlesung in eine voll automatische
Sortier- und Klassiereinriohtung verwandeln läßt. In einer Ausführung der Erfindung kann das automatische
Sortier- und KlasBiersystem eine besondere Kombination zweier
Farbableoungen verwenden und die Stärke des resultierenden
Farbsignals zum Aussortieren der Tabakblätter sowohl nach der Farbhelligkeit als auch nach dem Grünegrad des
Blattes ausnützen. Das erfindungsgemäße System kann auch als eine Reihe von Vorrichtungen betrieben werden, die eine
entsprechende Reihe von Sortier- und Auswahlfunktionen ausüben, so daß alle Blätter einer Tabakcharge in die gewünschten
Kategorien eingestuft werden, wobei diese Kategorien durch verschiedene Hintergrund-Farbnormale festgelegt werden,
die in jeder Vorrichtung und/oder Maschine austauschbar sind ο
Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden genauen Beschreibung von Auaführungsbeispielen an«
hand der beigefügten Zeichnungen hervor« Es zeigen*
i eine allgemeine schematische Darstellung der Erfindung,
die die grundlegenden physikalischen Einzelheiten eines zweckmäßigen optischen Systems für
die Erfindung zeigt;
2 Π 9 8 B 3 / 0 R R 1
Mg.2 ein allgemeines Blockbild der erfindungsgemäßen Steuers
ohaltungj '
Fig.3 ein detaillierteres Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Steuerung}
Fig.4 ein Schaltschema eines einzelnen Partedetektors und
einer Helligkeitsvergleichsschaltung gemäß der Er-» findung mit Mitteln zum Normalisieren, Berichtigen
und Rückstellen}
Fig.5 ein Schaltbild eines Zweifarbendetektors und eines
Komparators für Parbhelligkeit und Grünegrad mit
Normalisierung, Berichtigung und Rückstellung»
Reflexionsvermögen von Tabakblättern und Vergleiohsfarbnormale.
Es hat sich herausgestellt, daß bei richtig vorbehandelten Tabakblättern ein bestimmbarer Unterschied zwischen dem
Reflexionsvermögen für orangefarbenes Licht und für rotes
Licht besteht, wobei die Rotreflexion etwa 4 bis 8$ größer
ist als die Orangereflexion, je nach der Tabakart und deren
Behändlungρ
Diese bestimmbare Differenz wird durch den Grrünegrad des zu prüfenden Blattes verändert und diese Änderung liefert
Parameter, die für die Annehmbarkeit eines Tabakblattes hinsichtlieh seines Grünegrades ausschlaggebend sind, un*·
geachtet der Brauchbarkeit in einer bestimmten larbklasse aufgrund seiner relativen Helligkeit0
Entweder die Rotreflexion oder die Orangereflexion eines
Blattes kann zur automatischen Klassierung auf der Basis der relativen Helligkeit des Blattes gegenüber einem Vergleichs farbnormal ausgenützt werden.
Durch die Verwendung eines Zweifarbensystems und AÜsnüt«
aung der Summe der Signale, die die reflektierte Lichtstärke in Rot- und Orange von dem Blatt und den Farbnormalen
darstellen, erzielt man eine erhöhte Leistung und Zuverlässigkeit . Außerdem wird die Vielseitigkeit des Systems dadurch
möglich, daß der Grünegrad des Blattes von den glei~ ohen zwei Wandlern für das reflektierte Licht festgestellt
wird·
Das Grundsystem und die Vorrichtung gemäß der Erfindung können am besten anhand der PIg01 beschrieben werden» wo
der erfindungsgemäße Sortierer 10 schematisch veranschaulicht ist.
Von einem endlosen Förderband 12, das von einer Treibrolle
12A angetrieben wird, (oder irgendeinem anderen geeigneten Förderer) werden die Tabakblätter T nacheinander über ein
Farbnormal (Platte) S gebracht· Oberhalb des Farbnormals sind eine Lichtquelle, bestehend aus zwei Lampen L, sowie
zwei Detektoren, nämlich ein Detektor RD für rotes Licht und ein Detektor OD für orangefarbenes Lioht, angebracht«,
über diesen Detektoren RD und OD sind passende Optiken mit Filtern angeordnet, nämlich ein Rotfilter und eine Optik
RF und ein Orangefilter und eine Optik OF.
Das optische System A weist ein Gehäuse A1 auf, von dem ein langes Telekoprohr A2 wegsteht· Am Vorderende des Telekosrohres
A2 ist ein Objektiv A3 befestigt, das auf die Vorderseite des Farbnormals S gerichtet ist und das von letzterem
reflektierte Lioht durch eine Blende A4, die das Gesichtsfeld des optischen Systems A begrenzt, fokussiert» Über der
Blende A4 ist das Orangefilter OF angebracht, so daß nur der Orange- und Rotanteil des von dem Farbnormal S und/oder
den Tabakblättern T reflektierten Lichtes durch die Blende A4 fällte In dem Teleskoprohr A2 ist eine Feldlinse A5 angebraoht,
die das orangefarbene und rote Licht in das Ge-
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häuse A1 wirft. In dem Gehäuse A1 ist das Rotfilter RP quer
zur optischen Aohse des Teleskoprohres A2 und unter einem Winkel von 45° dazu untergebrachte Hinter dem Rotfilter
RF ist der Rotdetektor RD angeordnet, so daß er nur die Rotkomponente des reflektierten Idohtes duroh das Rotfil··
ter Ri1 hindurch empfängt. Die Vorderseite des Rotfilters
RF dient als ein Spiegel und reflektiert das vom Orangefilter OF ankommende Orangelicht im rechten Winkel zur optischen
Aohse des Teleskoprohres A20 Der Orangedetektor OD,
der als eine Photozelle dargestellt ist, ist in dem Gehäuse Al an einer solchen Stelle angeordnet, daß er das von
der Vorderseite des Rotfilters RF reflektierte Orangelicht empfängt.
Die beiden Detektoren RD und OD sind jeweils über eine Signalleitung RD1 bzw» 0D1 mit Signaleingangen HA und 14B
einer Steuerschaltung 14 verbunden, die an einem Steuerausgang
16 ein Steuersignal erzeugt, das über eine Ausgangsleitung
16A an einen Steueranschluß 18A eines pneumatischen Zurüokweisungsmeohanismus 18 angelegt wird·
Der pneumatische Zurüokweisungsmeohanismus 18 weist, eine
magnetgesteuerte Luftdüse 20 auf, die einen Luftstrom 2OA gegen die Unterseite eines ausgesuchten Tabakblattes T rioh-*
tet, nämlioh eines unerwünschten, auszusortierenden Blattes. Dieser Luftstrom zwingt das aussortierte Tabakblatt auf tine
Flugbahn TRr .die nach dem Verlassen des hinterlegten Färb-·
normals S in vorbestimmter Weise sich von der Flugbahn TA unterscheidet, die die angenommenen Tabakblätter T, die von
der gewünsohten Qualität sind, durchlaufeno Die Flugbahnen
TA und TR tragen die Blätter T in zwei Aufnahmebehälter
oder Förderbänder BA bzwo BR für die angenommenen bzw« aussortierten
Blätter T· . -■■ -;
Wie weiter in Fig.1 gezeigt, hat der pneumatische Zurück*»
Weisungsmechanismus.einen Druckeinlaß 18Bj der. an eine ;
209BR3/0F5i ■ '
Druckquelle 22 angeschlossen ist, um Druckluft für die
Luftdüse 20 zu liefern·
Die Lichtquelle L nimmt eine solohe Lage ein» daß sie das Farbnormal S und jedes darüberliegende Blatt T beleuohtet
und das reflektierte Lioht in das optische System A zurückfällt.
In den G-rundzügen funktioniert das System folgend ermaß en: .
Diejenigen Blätter T, die in dem duroh das farbnormal S gegebenen Farbbereich liegen, fallen von dem als Unterlage
dienenden Farbnormal auf der Flugbahn TA herab in den Behälter BA für die angenommene Qualitäto Wenn ein Blatt T
mit seiner Farbe außerhalb des von dem Farbnormal S festgelegten Bereiches liegt, wird der Unterschied von den Detek«
toren RD und OD wahrgenommen und in der Steuerschaltung wird ein resultierendes Steuersignal erzeugt, das über den
Steuerausgang 16, die Steuerleitung 16A und den Eingangsanschluß 18A den pneumatischen Zurüokweisungsmeohanismus 18
in Tätigkeit setzt, bevor das Blatt T das plattenförmige
Farbnormal S verläuft. Daduroh wird aus der Luftdüse 20 ein
nach oben gerichteter Luftstrom 2OA ausgestoßen, der das zurückgewiesene Blatt T hoohhebt, so daß es gezwungen wird,
der Flugbahn TR in den Behälter BR für die aussortierten Blätter zu folgen. Auf diese Weise werden die Tabakblätter
T sortiert. Wie noch genauer beschrieben wird, ist di· Dauer des Luftstroms 2OA derart abgestimmt, daß keine Störung der
Flugbahn des nachfolgenden Blattes T eintritt, es sei denn, dieses ist ebenfalls außerhalb der von dem Farbnormal
festgesetzten Farbgrenzen.
Funktion des Vergleiohsfarbnormals S und die verschiedenen
Arten der Klassierung gemäß der Erfindung.
Der.Tabaksortierer 10 arbeitet in der Weise, daß er die
Farbe der Tabakblätter T mit einem ausgewählten, als aus··
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tauschbare Unterlage dienenden Farbnormal S vergleicht· Die
Farbe des Farbnormals S dient als Scheide zwischen der farbe der anzunehmenden Tabakblätter und der Farbe der jsurüök*·
zuweisenden Tabakblätter©
Es gibt zwei Betriebsweisen der Klassierung, die in der Vorrichtung und dem System gemäß der Erfindung wahlweise
verfolgt werden. Der erste Modus ist der normale Klassiermodus. Bei dieser Betriebsart werden alle Blätter, die Heller
sind als das Farbnormal S, in dem angenommenen Behälter BA aufgenommen· Alle Blätter, die dunkler sind als der
Hintergrund (das Farbnormal), werden auf die Flugbahn TR gezwungen und in dem Zurüokweisungsbehälter BR gesammelt*
Dabei sei klargestellt, daß die Farbe des Farbnormals S nicht die Farbe der gewünschten Qualität des Tabakblattes
ist, sondern die Farbe des dunkelsten Blattes T, das gerade noch in dem angenommenen Behälter BA aufgefangen werden
soll. Daher entspricht die Farbe des Farbnormals S für eine bestimmte Klasse der Tabakblätter T nicht der Farbe eines
durchschnittlichen Blattes in dieser Klasse, sondern ist etwas dunkler als das Mittel·
Für ein spezielles Beispiel des normalen Sdrtiermodus sei
angenommen, daß das Farbnormal S rot-orange gefärbt ist« Demzufolge können alle gelben und orangefarbenen Blätter
T der Flugbahn TA in den angenommenen Behälter BA folgen, weil sie heller sind als das Farbnormal S. All« roten, braunen
und schwarzen Blätter dagegen werden zurückgewiesen, weil sie dunkler sind als das Farbnormal S*
Der zweite Sortiermodus ist als umgekehrte Sortierung be«* '
kannt und geschieht in der Weise, daß in dem Sortierer 10 Steuerungen eingestellt werden, die für alle Tabakblätter
T, die heller als die Farbe des Farbnormale S sind» eine Zurückweisung längs der Flügbahn TR erfolgt· Wenn beispiels«
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weise das Farbnormal S gelb-orange gefärbt ist, werden in
dem umgekehrten Sortiermodus alle gelben Blätter auf die
Rüokweisungsflugbahn TR gezwungen, während alle orangefar-^
benen, roten, braunen und schwarzen Blätter auf der Annahmebahn TA in den Annahmebehälter BA gelangen. Daher ist bei
dem umgekehrten Sortiermodus die Farbe des Vergleichsnormals S für eine bestimmte Klasse von Tabakblättern T etwas heller
als ein durchschnittliches Blatt dieser Klasse«»
Wenn mehrere erfindungsgemäße Sortierer 10 in Reihe geschaltet sind, können mehrere Klassen aus einer gegebenen Tabak«
blätteroharge isoliert werden. Wenn beispielsweise zwei Tabaksortierer
10 hintereinander angeordnet sind und der erste Sortierer ist auf den umgekehrten Sortiermodus mit einem
gelb-orange-farbenen Farbnormal eingestellt, der zweite Sortierer auf einen umgekehrten Sortiermodus mit einem orange«
roten Farbnormal, dann werden alle gelben Tabakblätter in dem Rückweisungsbehälter BR des ersten Sortierers 10 gesammelt,
alle orangefarbenen Blätter gelangen in den Rüokwei~ sungsbehälter BR des zweiten Sortierers 10 und die roten,
braunen und sohwarzen Tabakblätter T passieren den ersten und den zweiten Sortierer, um schließlich in dem Annahmebehälter
BA des zweiten Sortierers zu landen·
Wenn man auch noch die roten Blätter von den braunen und schwarzen Blättern trennen will, kann ein dritter Sortierer
10 naoh den beiden ersten Sortierern angeordnet und auf einen umgekehrten Sortiermodus eingestellt sein, bei dem das
Farbnormal rot-Braun gefärbt ist, so daß alle helleren Blätter, nämlich die roten Blätter T, auf eine Rtickweisungsbahn
TR gezwungen werden, während die braunen und sohwarzen Blätter in den Annahmebehälter BA des dritten Sortierers gelangen·
Eine weitere Funktion des erfindungsgemäßen Tabaksortie-
rers 10 besteht in der Aussortierung der Tabakblätter, die
zu grün für die Weiterverarbeitung sind· Dieser Vorgang
wird nachstehend als die Sortierung von Tabakblättern T nach dem Grünegrad bezeichneto
Wie bei der Ausscheidung auf der Basis der !Farbhelligkeit
der Tabakblätter, bestimmt der Grünegrad des als Hintergrund dienenden Farbnormals S die Trennung der angenommenen und
abgewiesenen Tabakblätter T. Beim normalen Sortiermodus werden diejenigen Blätter T, die grüner sind als das Färb·»
normal S, zurückgewiesen und diejenigen Blätter T, die nicht
so grün sind wie das Farbnormal S, werden angenommen·
Wtnn in einem speziellen Pail das 3?arbnormal S grünlich-rotorange ist und alle grünen Blätter zurückgewiesen werden,
dann würde ein "grüner Sucker" oder ein grün-gelbes Blatt abgewiesen und alle gelben, orangefarbenen, roten und braunen
Blätter würden von dem Sortierer 10 angenommen.
Ebenso wie beim Betreiben des Sortierers 10 im normalen
Sortiermodus für die Helligkeit das farbnormal S dunkler
sein muß als die gewünschte Klasse, muß bei der Sortierung bezüglich des Grünegrades das Parbnormal S etwas grüner
sein als die gewünschte Klasse· Es muß jedoch nicht so grün sein wie die Blätter T, die zurückgewiesen werden sollene
Die Vermengung -von Helligkeits~ und Grünegradbedingungen
in dem Sortierer 10 gestattet verschiedene wahlweise Kontrollfunktionen
an Tabakblättern T, wie "grünen Suckern" und "süßen Grünen". Diese kombinierte Arbeitsweise wird
nachstehend anhand genauerer Ausführungsformen der Erfindung beschrieben«
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Messung der reflektierten Farben und ihre Beziehung zu Helligkeita~ und GrünegradSignalen.
Der Tabaksortierer 10 verwendet zwei Breitband-Lichtfilter mit zugehörigen Optiken, nämlioh das Rotfilter RP, das
Orangefilter OF und die Optiken A. Das Rotfilter hat sein Maximum bei etwa 655 m/λ-, das Orangefilter bei etwa 600
ιημ . Die entsprechenden Detektoren RD und OD für Rotlicht
bzwo Orangelicht liefern Ausgänge, die der Stärke der vom
Farbnormal S und von dem daraufliegenden Blatt T reflektierten Rotlichtkomponente bzw· Orangelichtkomponente entsprechen.
Diese Ausgangssignale werden entweder addiert, um ein Helligkeitssignal zu liefern, oder subtrahiert, um ein
Grünegradsignal zu liefern»
Das Helligkeitssignal kann entweder vom Rotdetektor RD oder vom Orangedetektor OD gewonnen werden. Wenn man jedoch die
zwei Signale von den beiden Detektoren addiert, wird der Nutzpegel des Tabaksortierers 10 verbessert. Die Höhe des
Helligkeitssignals ist ein Maß für die Farbe der Blätter, weil rote Blätter dunkler sind als orangefarbene Blätter,
die ihrerseits wieder dunkler sind als gelbe Blätter· Daher dienen die roten und gelben Komponenten des Lichts und die
Mischung derselben als kritisohe Farben des reflektierten Lichtes für die Bestimmung der Helligkeit eines vorgegebenen
Tabakblattes T relativ zum Farbnormal S.
Die Messung des Grünegrades benützt einige Eigenschaften
des grünen Lichtes im Gegensatz zu rotem und gelben Liohto
Grünes Licht entsteht durch Reflexion von weißem Licht an einer Fläche, wenn das blaue und rote Ende dea Spektrums
von der Fläche absorbiert und der grüne Mittelteil des Spektrums reflektiert wird· Gelbes und rotes Lioht dagegen
werden typischer Weise erzeugt, wenn das blaue Ende des Spektrums absorbiert und der Mittelteil des Spektrums
? Π Π RN Γ! / 0 5 5 1 ■
teilweise absorbiert wird, während das rote Ende des Spektrums reflektiert wird. In beiden Fällen wird also das blaue
Ende des Spektrums absorbiert. Um daher grünes Licht von rotem oder gelben Licht zu unterscheiden, sind nur zwei
Lichtfilter und Detektoren erforderlich, näm!Lich eines in der Mitte des Spektrums (beispielsweise orange) und eines
am roten Ende des Spektrums· Wenn das Licht von der Mitte des Spektrums stärker ist als das Licht vom roten Ende^
dann ist die reflektierende Fläche grün; wenn das Licht vom roten Ende stärker ist als das Licht von der Mitte des
Spektrums, dann kann die reflektierende Fläche gelb, orange, rot oder braun sein·
Im Fall der bevorzugten Ausführungsform des Tabaksortie«
rers 10 wird nicht ein der Spektrummitte näheres Filter, etwa ein grünes oder gelbes Filter verwendet, sondern ein
Orangefilter· Dies hat seinen Grund darin, daß das Orangefilter ebenso gut für die Bestimmung des Grünegrades brauchbar
ist und den Vorzug hat, ein stärkeres Signal zu liefern, da das Reflexionsvermögen grüner Tabakblätter im allgemeinen
im orangefarbenen Teil des Spektrums am größten ist·
Bei Tabakblättern findet man nur selten ein wirklich grünes Blatt, es sei denn in den Tabakplantagen« Die Blätter
sind vielmehr grünlich, d.h· grüngelb, grünorange, usw. In diesen Fällen ist das Orangesignal nicht unbedingt stärker
als das Rotsignal, wie dies bei einem wirklich grünen Blatt der Fall wäre. Das Unterscheidungsmerkmal besteht darin,
daß die Differenz zwischen dem reflektierten Rotsignal und
dem reflektierten Orangesignal für ein grünliches Blatt nicht so groß ist wie für ein normales, annehmbares Blattο
Für ein normales fermentiertes Blatt beträgt die Differenz
zwischen seiner Rotreflexion und seiner Orangereflexion annähernd 8#. Das heißt, wenn ein gelbes fermentiertes
Blatt 50$ im Orange (600 mp- ) reflektiert, reflektiert es
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rotte Licht (670 β/λ.)· Wenn ein rotes fermentiert es
Blatt 2Qj> Orangelicht reflektiert, reflektiert es 28^ Rot.
Ein gelbes Blatt dagegen, das 50# Orange, aber nur 52# Rot
reflektiert, ersohtint grünlioh· Entepreohenä erscheint ein
rotes Blatt nit einer Orangereflexion ron 2OjC und einer
Rotreflexion von nur 23# grün·
Da die Bestimmung der Grüne und dee Grünegrades mit der
Stärke der Helligkeitssignale im Rot und Orange in Beziehung
steht, nimmt man aa besten für fermentierten Tabak einen Vergleiohshintergrund, der in Rot etwa Ki* mehr reflektiert
als im Orange. Für andere Arten von Tabak kann ein anderer Paktor erforderlich sein, obwohl der Wert ν,οη 4# gleich gut
für luftgetrookneten Burley-Tabak wie für im Rauohfang behandelten Tabak brauchbar ist·
Als weiterer Vorzug erscheinen weiße Objekte, die Mit den
Tabakblättern untermischt sein können, grün, da diese Rotlicht und Orangelicht in gleicher Stärke reflektieren· Ss
ist daher theoretisoh möglich, ein Stück faden oder andere
kleine Verunreinigungen mit dem Tabaksortierer 10 zu erfassen und auszusortieren, wenn die Empfindlichkeit der Steuerschaltung 14 dafür ausreicht··
Anhand der Pig·2 werden nun die Einzelheiten der Steuer·
schaltung 14 genauer erläutert. Die Steuerschaltung 14 uztfaßt einen Rotdetektor RD und einen Oraugedetektor OD, die
über die Eingänge 14A und 14B Mit einer Rotdetektorschaltung
RDN bzw. Orangedetektorschaltung ODN verbunden sind. Die
Ausgänge 3Q bzw· 32 dieser beiden Schaltungen RDI und ODlT
sind beiderseits mit den Eingängen einer Addiersohaltung und einer Subtrahiersohaltumg 36 verbunden· Die Addier«
sohaltua« hat zwei llnfänfe 34A und 34B, die an dem Orange*
ausgang 32 bzw. des Rotausgang 30 der Schaltungen
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und RDN liegeno Die Subtrahieraehaltung 36 hat zwei Eingänge 56a tasw· 36b, die an dem Orangeausgang 32 bzw* dem Rotausgang
30 der Schaltungen ODIf und HDN liegen·
Der Ausgang 340 des Addierers ist unmittelbar mit dem gang 38A eines Hell/Dunkeldeiektorkreises 38 verbunden, der
einen Ausgang 38B hat«. Der Ausgang 36C des Subtrahierers
36 ist unmittelbar mit dem Eingang 4OA eines Grün/Gelbde«-
tektorkreises 40 verbunden, der einen Ausgang 4OB hate Die
Ausgänge 38B und 4OB des Hell/Dunkel-Detektors 38 und des
Grün/Gelb-Detektorβ 40 sind mit dem Eingang 42A bzw. 42B
eineβ Speichers 42 für das Farbnormal und mit dem Eingang
44A bzw· 44B einer logisohen Schaltung 44 verbundene
Die logische Schaltung 44 hat zwei Ausgangsklemmen 44C und
44D, von denen der eine Ausgang ein Farbnormalpräseazsignal
darstellt, das unmittelbar an einen dritten Eingang 420 das
Speichers 42 gelegt ist. Der Speicher 42 für das Farbnormal
weist ferner zwei Ausgänge 42D und 42E auf, die unmittelbar mit jeweils einem zweiten Eingang RDN1 bzwe 0DN1 der Rotdetektor
schaltung RDN und Orangedetektorschaltung ODl verbunden
sind ο
Der zweite Ausgang 44D, der einen Farbausgang von. der logischen Schaltung 44 darstellt, ist unmittelbar mit dem Ein··
gang 46A eines Farbwählers 46 verbunden, dessen Ausgang 46D
unmittelbar an dem Eingang 48A einer solenoidgesteuert®n
Pneumatik-Antriebs- und Verzögerungsaohaltung 48 liegt« Diese
Antriebs- und Verzögerungssohaltung 48 hat einen Ausgang 48BS der zugleioh den Steuerausgang 16 der Steuerschaltung
14 darstellte Der Ausgang der solenoidbetätigten Pneumatik-Antriebsund
einstellbaren Verzögerungsschaltung 48 treibt also den pneumatischen Zurückweisungsmechanismus 18, indem
er ein Signal an den Eingang 18A gibt und wahlweise einen Luftstrahl 2OA aus der Düse 20 bewirkte
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Di· beschrieben® Steuerschaltung hat folgende Punktionen»
1· Die Orangeäs^ektorschaltung ODN erzeugt ein Signal, das
ken&zeick ~ & ist für den Orangeanteil dee vom Tabakblatt
reflektiert:;^ Lichtes im Vergleich zu dem speziellen
Farbnormal, auf dem das Blatt geprüft wird.
2· Die Rötdetektorschaltung EDN liefert an ihrem Ausgang
50 ein Signal, das für den Rotanteil dee το» Tabakblatt
reflektierten I&shtes charakteristisch ist, vergliohen
mit dem Farbn&rmal, auf dem das Blatt geprüft wird·
3· Die Addierschaltung 34 empfängt an ihren Eingängen 34A
und 34B die Ausgänge der Rotdetektorsohaltung RDN" bzw,
der Qrangedsteicl srschaltung ODN und addiert diese Signale,
um an ihrtii Abgang ain Signal für den Helligkeitswert XU liefern»
4· Die Subtrahierschaltung 36 empfängt an ihren Eingängen
36A und 363 die Ausgangsaignale von den Ausgangsklemmen
32 und 30 der Rot- bzw« Orangedetektorschaltung RDN und
ODN und erzeugt ein Differenssignal dieser Eingänge, das
an dem Ausgang 360 der Subtrahierschaltung 36 ersoheint.
Das Signal an 360 ist also ein Maß für den Grünegrad des
Tabakblattes, verglichen mit der Farbe des vorgegebenen Hintergrundes (Farbnormal)· In dem speziellen, dargestellten
Betriebsmodus wird das Orangesignal vom Rotsignal abgezogen, so daß, wenn an 360 ein negativer Ausgang er~
soheint, das von den Detektoren OD und RD geprüfte Blatt grün ist· Wenn dagegen die Differenz von dem Orangeeignal
und dem Rotaignal positiv ist, ist das Tabakblatt gelb, orange, rot oder braun·
5· Der Hell/Dunkel«-Detektorkreis 38 ist so konstruiert, daß
er an seinem Ausgang 38B digitale Signale erzeugt, die anzeigen, ob das geprüfte Blatt heller ist als das Farbnormal,
oder dunkler als das Farbnormal oder ob überhaupt kein Blatt auf dem Farbnormal vorhanden ist·
6ο Der Grün/ßelb-Detektorkriäis 40 ist so ausgelegt, daß er
an seinem Ausgang 4OB digitale Signale erzeugt, die an·» zeigen, ob das geprüfte Blatt nioht grüner ist als das
2098RI/OSSI
Farbnormal, oder grüner let ale das Farbnormal ed er ob
kein Blatt auf de» Farbnormal Torhanden let·
7. Die logieohe Schaltung 44 hat die Aufgabe, festzustellen,
ob ein Blatt auf dem Farbnormal Torhanden ist oder nioht.
An dem ersten Auegang 44C der logischen Schaltung 44 erscheint das Hintergrundpräeemieignal als digitale· Signal "1", wenn nur das Farbnermal sichtbar ist, und als
digitales Signal "0", wenn auf den Paranormal im Gesichtsfeld des Rot- b«w. Orangedetektors BD und OD ein Blatt
Torhanden ist· Die logische Schaltung 44 ist ferner dafür bestimmt, die Hell/Dunkel- und die Grün/nioht grttn-Daten von den Detektoren 38 und 40 für finen Taktiyklus
zu speichern. Sowohl das Signal für die Anwesenheit eines Blattes am ersten Ausgang 440 als auch das Signal
für die Helligkeit und den Grünegrad am zweiten Ausgang 44D der logischen Schaltung 44 können durch das Verhältnis swisohen den Au·gingen ies Hell/Swakel-Detektor· 3β
und des Grün/öelb-Detektere 40, die an die Eingänge 44A
und 44B der logischen Sohaltumg 44 gelegt werden, ermittelt werden·
8· Der Farbwähler 46 kann so programmiert sein, «al er eine
Ton Tier Kombinationen heller und grüner Blätter für die Zurückweisung auswählt« Diese Kategorien sindt
1) dunkel + grünj 2) hell + grünj 3) dunkel + mi ο Ii t grtimf
un« 4) bell + kiekt grüa| jeweils relatiT mr farbe lee
Farbnomalee 1, Die Sckaltumg 46 »rattcfet 8IgAaIe sewehl
Ton dem Grümdetelcter als auoh Tom dem Helligkeitsdetekter
über den Ausgang 44D der logiaehen Schaltung 44 um« ihren
eigenen lingaag 4ίΑ· Das Signal am «weitem Atagamg 44D
der logisohen Schaltung 44, las am den lingamg 46A des
Farbwählers 46 gelegt ist, kann aus logischen Signalen
bestehe*, die einer der Tier Kombimatienem entepreehen,
auf die «er Tar»wähler 46 amsprioht· Der Tarbwähler 46
ist also derart programmiert, dal er beim Zusammentreffen eines logischem Signals am Hmgamg 46A mit einer rergegebenen, aussuseheidenden Farbe am Ausgang 46B ein
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Steuersignal erzeugt, das unmittelbar an den Eingang 48A der solenoidgesteuerten Pneumatik-Antriebs- und Verzögerungssohaltung
48 gelegt wird«
9· Die eolenoidgesteuerte Pneumatik-Antriebe- und Verzögerungsschaltung
48 ist übereinstimmend mit der Programmierung des Farbwählers 46 programmiert und folglich so
konstruiertf daß sie eine der vier Kombinationen τοη
"hellen + grünen" Blättern für die Zurückweisung aus··
wählt. Die Schaltung enthält ein Verzögerungsglied mit Gedächtnis (nicht dargestellt), um die Zeitspanne au kompensieren,
die für die Bewegung eines Blattes über das farbnormal bis in den Bereich, wo Luft aus der Düse 20
des pneumatischen Zurückweisungsmechanismus 18 das Blatt erfassen kann, erforderlich ist· Beim Erscheinen eines
Zurückweisungssignals am Eingang 48A der Schaltung 48 wird an deren Ausgang 48B ein Steuersignal erzeugt, das
über die Ausgangeklemme 16 der Steuerschaltung 14 zum Eingang 18A des pneumatischen Zurückweieungsmechanismus
18 gelangt, wobei die Druokluftquelle 22 über die Aue··
gangsklenme 18B mit der Düse 20 verbunden wird und ein Luftstrahl 2OA auf das zurückzuweisende Blatt gelenkt
wird, der dieses Blatt auf die Zurüokweisungsbahn TR
zwingt· Der luftstrahl ist von einer auf die Größe des Blattes T abgestimmten Dauer·
10. Die Schaltung 42 but Speicherung des Farbnormals ist so
gebaut, daß sie die Höhe des Signals speichert, die von dem Farbnormal S geliefert wird, wenn kein Blatt vorhanden
ist· Jedesmal, wenn kein Blatt auf dem Farbnormal S vorhanden ist, wird durch den Orangedetektor OD bzw«» den
Botdetektor RD eine Ablesung vorgenommen und die Färb»
signalhöhe im Speicher der Schaltung 42 wird auf den neuesten Stand gebracht· In der Schaltung ist auch noch
ein Zeitschalter 42Q2 Torgesehen, um die gespeicherten Daten beim ersten Einschalten oder einem anderen ent··
sprechenden Ereignis an der Steuerschaltung 14 vollständig zurückzustellen. Die Höhe des Rotsignale, die
von dem Farbnormal S abgelesen und in der Schaltung 42 gespeichert wurde, wird durch deren ersten Ausgang
42D an den zweiten Ausgang RDN1 der Rotdetektorschaltung
RDN gelegt und dadurch in dieser Schaltung von dem in
dem Rotdetektor RD erzeugten Signal subtrahiert. Wenn
daher kein Blatt vorhanden ist und der Detektor RD nur das Farbnormal sieht, erhält man von der Rotdetektor*·
schaltung RDN einen Null-Ausgang. Durch die Übertragung der Stärke des Orangesignals vom Farbnormal S durch
den zweiten Ausgang 42E der Schaltung 42 zum zweiten
Eingang ODN1 der Orangedetektorschaltung ODN und die
Subtraktion dieses Signals von dem vom Orangedetektor
OD wahrgenommenen reflektierten Orangesignal entwickelt die Orangedetektorschaltung ODN ebenfalls den Ausgang
Null, wenn kein Blatt auf dem Farbnormal S vorhanden istο Die Berichtigungsfunktion des Speichers 42 wird
durchgeführt, um ein genaues und ein wahres Null-Signal zu erhalten, wenn während des Durchsatzes einer Tabakblatt
charge durch den Sortierer 10 kein Blatt auf dem Farbnormal S vorhanden ist·
Unter Bezug auf Fig·3 wird ein genaueres Blockschaltbild
der Steuerschaltung 14 beschrieben, wobei gleiohe Elemente in Figo2 und 3 die gleichen Bezugsziffern tragen»
Die Rot- bzw· Orangedetektorsohaltungen RDN und ODN enthalten
jeweils eine Nachlaufstufe RDNA bzw· ODNA mit hoher
Impedanz. Die zweiten Eingänge RDN1 und 0DN1 der Rot- bzwο
Orangedetektorschaltung RDN bzwo ODN sind unmittelbar mit
dem Rotdetektor bzw· dem Orangedetektor verbunden,' so daß
das vom Farbnormal S reflektierte Licht an den Detektoren zu Null gemacht werden kann, bevor die Antwort der Detektoren
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auf das reflektierte Licht verstärkt wird·
Die Addiersohaltung 34 der Figo2 ist in einer Signalaus«
gleiohssohaltung 34Q vereinigt} deren Eingänge 34QA und
34QB an den Ausgängen 32 bzwe 30 der Nachlaufstufen ODNA
und BDNA liegen, um deren Auegänge zu kombinieren und ein
"rot + orangett-Signal zu erzeugen. Daa "rot + orangeM-Signal
wird in einer herkömmlichen Vergleichsschaltung 38Q1 verstärkt (beispieleweise um einen Faktor 1000). Die Vergleichsschaltung
erzeugt an einem Bwischenausgang 38A1 in der Hell/Dunkel-Detektorsohaltung 38 einen Ausgang entweder
mit hoher oder mit niedriger Spannung, worauf ein Detektor 38Q2 für hohe unä niedrige Spannung entsprechende digitale
Ausgänge an zwei Ausgangsklemmen 38B1 und 38B2 erzeugt, die
zusammen ein Äquivalent des Gesamtausganges 38B der Fig·2
sind·
Das worange-rot"«Signal wird in einer Grün-Vergleichssohaltung
36 (Subtrahierer 36 der Fig·2) berechnet und verstärkt
(beispielsweise um den Faktor 2000) und das verstärkte Differenzsignal, das als Spannung an dem internen Ausgang 360
auftritt, wird von hier in den Grün/Gelb-Detektorkreis 40
eingegeben, der einen zweiten Detektorkreis 4OQ für hohe und niedrige Spannung enthält, welcher an zwei Ausgangsklemmen
40B1 und 40B2 digitale Ausgänge erzeugt. Diese sind zusammen ein Äquivalent zu dem Gesamtausgang 40B der Figo2·
An den Klemmen 38B1, 38B2, 40B1 und 40B2 der Helligkeitsund
Grün-Detektorkreise 38 und 40 treten also digitale Signale auf, die für die Farbe der Tabakblätter T im Vergleich
zum Färbnormal S repräsentativ sind und außerdem eine Anzeige für die Anwesenheit öder Abwesenheit von Tabakblättern
auf der Oberseite des Farbnormals S darstellen« Alle diese Klemmen sind mit der logischen Schaltung 44 verbunden, so
daß die gesamte vergleichende Information von den Klemmen
38B1, 38B2, 40B1 und 40B2 zu den Eingangeklemmen 44A1 bzw.
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44A2, 44B1 und 44B2 gelangt« Die logische Schaltung 44 hat zwei logische Blöcke, die mit diesen Eingangsklemmen verbunden
sind, nämlioh einen Blattpräsenzkreis 44Q1 und einen
Farbdatenspeieher 44Q2«
Sie inneren Ausgangsklemmen 38A1 und 360 der Vergleiohsschaltungen
für die Helligkeit und den Grünegrad 38Q1 bzw· 36
sind mit den beiden Eingängen 42QlA eines Bezugsgatters 42Q1 in dem Farbnormalspeieher 42 verbunden. Bas Beaugsgatter
42Q1 hat noch einen dritten Eingang 42Q1B, der direkt
mit der Ausgangeklemme 440 de» Blattpräsenzkreises 44Q1 der logischen Schaltung 44 verbunden ist. An der Ausgangsklemme
440 liegt auch noch eine Eingangsklemme 42Q2A eines Blattpräsenzzeitgebers 42Q2. Der Zeitgeber 42Q2 hat einen
(Hakt eingang 42Q2B, der mit einem üblichen taktgenerator CG
verbunden ist, und einen Steueraasgang 42Q20, der direkt
mit einem vierten Eingang 42Q1G des Bezugsgatters 42Q1 verbunden
ist« Wie noch genauer besehrieben wird, ist der taktgesteuerte
Blattpräsenxxeitgeber 42Q2 dafür verantwortlich, die Farbe des Farbnormals in dem Farbnormalspeicher 42Q3
zu speichern, wenn der Tabaksortierer 10 eingeschaltet oder das Farbnormal S ausgewechselt wird, und es sorgt dafür,
daß dieser Zustand dauert, solange Blätter !T sortiert wer*·
den» "
Die Ausgänge 42Q1D des Bezugsgatters 42Q1 sind mit Eingängen
42Q3A des Farbnormalspeichers 42Q3 verbunden, dessen Aus«· gang 42Q3B an einem Grünegrad eins teller 42Q4 liegt, der von
dem Farbwähler 46 gesteuert wird· Unter den vom Farbwähler
46 auferlegten Farbgrenxbedingungen wird das Gleiohgewioht
zwischen dem Verhalten des Rotdetektors BD und des Orange·*
detektors OD über und oberhalb der durch die Information in dem Farbnormalspeieher 42Q3 auferlegten Grenzen modifiziert, um dadurch ein gewünschtes Ansprechen auf den Grünegrad
dem Rot- und Orangeverhalten der Detektoren zu über-
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lagern, doh« eine Empfindlichkeitseinstellung für den Grünegrado
Der Farbspeioherblook 44Q2 der logischen Schaltung 44 ist
über seinen Ausgang 44D mit dem Eingang 46A einer logischen
Farbdeoodierschaltung 46Q1 des Partiwählers 46 verbunden·
Der Speicher sorgt für die Kontinuität zwischen den Taktimpulsen, die zum Steuern des Systems im !Takt mit der 120 Hz
Wechselstrompulsation im Lichtausgang der Lampen L dienen.
Die Farbdecodiersohaltung 46Q1 hat einen Setzeingang 46Q1A, der unmittelbar an den Ausgang 46Q2A eines manuellen
Farbwählers 46Q2 angeschlossen ist, der eine Einrichtung zum Vorwählen darstellt, um eine bestimmte Ausgangsfunktion
der logischen Deoodiersohaltung 46Q1 in Abhängigkeit von
der in dem Farbspeioherbloek 44Q2 der logischen Schaltung
gespeicherten Farbe zu erzielen· Diese Ausgangsfunktion erscheint an der Ausgangsklemme 46B des Farbwählers 46, von wo
sie durch die Eingangsklemme 48A in ein Schieberegister und Gatter 48Q1 gelangt, das eine Verzögerungsleitung in der
soienoidgesteuerten Pneumatik-Antriebseinrichtung enthält und ein Glied darstellt, das die Anwesenheit des Zurüokwei-•ungssignale
für eine bestimmte Zeitdauer erfordert, um die Zurückweisung auszuführen, wodurch ein Ansprechen auf fal«·
sohe und Nebensignale unterbunden wird«
Der Ausgang des Schieberegisters und Gatters 48Q1 wird in
«inen soienoidgesteuerten Impulsgenerator 48Q2 eingegeben, der durch eine direkte Verbindung 48Q2A zum Taktgenerator
CG einen erzwungenen An-Aus-Iapuls Ton gleicher Länge wie
die Blattlänge plus einer genügenden Zeitspanne erzeugt, um
die Verzögerung in den !Druckluftleitungen des Surückweisuagsmachaniemus
18 su kompensieren® Ear Ausgang ä%& Taktgenerator;:1
48Q2 client mm Irregen ©ines· eolanoidgesteuerten An··
■i;i-ieljeßch?.5.'üung 43Q3» eis äie Ji£>Äus-])&uerimpul8e für den
ingang i*Vi Cl er golensicl ventilsteuerung in dem pneumati«
2O9'flfi3/OB61
. - 21 -
sehen Zurüokweisungsmeohanismus 18 erzeugt, um letzteren in
Gang zu setzen, so daß ein Luftstrahl 2OA aus der Düse 20 ausreichend lang ausgestoßen wird, um ein zurückgewiesenes
Blatt T auf die Zurüokweisungsbahn TR zu zwingen, wie
schon anhand der Figd beschrieben wurde.
Um die Steuerschaltung 14 vollständig mit der 120 Hz Weoh~
selstrompulsation der lampen L zu synchronisieren, sind
die logischen Blöcke 44Q1 und 44Q2 der logischen Schaltung 44 beide duroh direkte Verbindungen 44Q10 und 44Q20 zum
Taktgenerator GGr zwangsgesteuert·
Die Verbindung des Grüneinstellers 42Q4 mit dem Farbwähler
46 ist schematisoh durch die gestrichelte Verbindungslinie
46M angedeutet, die vom G-rüneinsteller zu dem !arbwähl«·
Schaltbrett 46Q2 des Farbwählers 46 verläuftο Die Verbindung
kann manuell oder elektrisch sein, wie vom Fachmann leicht einzusehen, um die Anspreehcharakteristik des Hotdetektors
und des Orangedetektor3 zu modifizieren«
Zusammenwirken des Helligkeitsdetektora« des Farbnormal«
speichere und des Blattpräsenzsignals zma Erzeugen von
Hell- und/oder Dunkel-» Auagangsaignaleiu
Anhand der Fig«4 wird nunmehr «ine vereinfacht® Form einer
Helligkeitadetektorsohaltung beschrieben^ die folgendG9
mit dea Beispiel der Fig·3 gemeinsame Elemente aufweista
1 · einen dtr Rot- und· Orangedetektoren RD und OBg
2· einen der Verstärker ODNA und KDNAf 3· Helligkeitsvergleichssohaltung 38Q1§
4· Detektor für hohe und niedrige Spannung 3BQ2g-5·
Farbnormalspeioher und' Verzögerungeec&altung 42 ausge«
nommen den Grüneinsteller 42Q4®
Dies sind die wesentlichen, analogen logiethern BI«E,en«o zwn
Breeugen «ines digitalen legisohesi Auegeags fir
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dunkel, mit dem der pneumatische Zurüokweisungsmeohanismus
18 der vorangehenden Beispiele gesteuert wird· Dieser logische Ausgang entspricht den Ausgängen an den Klemmen 38B1
und 38B2 des Beispiels der Figo3·
Sie Schaltung wird mit Bezug auf den Orangedetektor OB und
dessen zugehörigen Schaltkreis beschrieben und steht für die kompliziertere Schaltung, bei der zwei Lichteingänge,
nämlich der vom Orangedetektor OB und der vom Rotdetektor BB, verwendet werden»
Ber Orangedetektor OB ist in dem dargestellten Beispiel
eine Photozelle mit einer das licht empfangenden Kathode OBO und einer Anode OBA9 die über einen Belastungswiderstand
R1 an die Eingangsklemme OBFI der Orangedetektorschaltung OBN angeschlossen ist- Wie schon für Figo2 und 3 beschrieben, ist die ElngaEgsklemme ODHI der Orangedetektorschaltung
OBIi unmittelbar mit dem Ausgang 42E des Parbnormalepeichers
42Q3 verbunden*
Ber FarbKoraalspeicher 42Q3 weist zwei gegensinnig gepolt·
Kondensatoren 01 und 02 gleicher Stärke auf, die in der
Verbindung von der Ausgangsklemmen 4223 zur Erde hintereinan—
äergöpoh^ltet sind* Bie Kathode OBC des Orangedetektors
OB liegt βά gin·? negativen Vorspannung 0B2f die in dem
Beispiel rainua 20 Veit fiührfc*
Bie Anode OBl ä«s Qrangedetefctore OB ist unmittelbar mit
dem Steuereingang 100 einee Betektorverstärkere OBNA verbunden,
der in #er Baretellung ein Feldeffekt-Transistor in
Spannungefolgeschaltung ist, an äBae.or, einer Klemm· 102
•in« positive Yorspairaimg T©& 15 Volt liegt und dessen ändert Klemme' die Ausgang-sklerose 32 &»-& Verstärkers OBHA dar«·
stellt üb/' 1£b©3? «icem Widerstand E2 mix i»r neg&tiTsn Vor»
spannung OBS verbunden i
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le eine Halbleiterdiode ala lichtempfindliches Element ver«
wendet werden· Eine zweite Alternative ist, die Photozelle OD und die Feldeffekt-Transietorfolgeetufe ODNA duroh einen
photoaensitiven Feldeffekt-Transistor zu ersetzen· In letzterem
Fall müssen die logischen Ausgänge vertausoht wer» den«
Die Helligkeitsvergleichsschaltung 38Q1 ist als ein Dif-»
ferenzverstärker dargestellt, dessen positive Vorspan··
nungsklemme 104 an 15 Volt und dessen negative Vor spannungsklemme 106 an eine Spannungsquelle für minus 15 YoIt angeschlossen ist« Der Ausgang der Vergleichssohaltung 38Q1
ist die Ausgangsklemme 38A1· Die Eingangsklemmen 38A des Verstärkers 38Q1 umfassen zwei Klemmen 38AA und 38AB. Die
Eingangsklemme 38AA ist direkt mit dem Ausgang 32 des Orangedetektorverstärkers
ODNA verbunden und die Eingangsklemme 38AB liegt an Erde wie die Kondensatoren 01 und 02·
Der Steuerteil des larbnoriaalspeieiiers 42, nämlich 42Q1-3
ist als ein Feldeffekt-Transistor dargestellt mit einem
Steueransohluß 108, der mit Sem Blattpräsenzausgang 440 verbunden ist, und zwei lastanschlussen 110 und 112, von denen
der Anschluß 110 unmittelbar mit der Ausgangsklemme 38A1 der Helligkeitsvergleichsschaltung 38A1 und äer Anschluß
112 über einen Belastungswiderstand R3 mit eier Ausgangs»
klemme 42E des farbnormalspeichers 42Q4 verbunden ist«
Der Hell/Dunkel-Detektor 38Q2 uaiaßt einen ersten Transis«
tor Q2A mit Basis-, Sadtter- and EollektoransöMüssen IH9
116 und 118 und einen zweiten transistor Q2B rait zum ersten
entgegengesetzter Polarität waä äen Basis-3 B»iit»r« mid
Kollektoransctilüsaen 120, 122 und 124· 31® Basisansohlüaat
114 und 120 sind gemeinsam mit einea Eingang 126
der «einerseits üfeer einen EiEgangsiJiäeretaai S4
Auegangski »atme 3811 ier HelliglEaiiJsfergloiökss@kaIci3a2ig
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38Q1 liegt. Der Kollektoranschluß 118 des ersten Translator« Q2A ist über einen Torwiderstand B5 mit einer +15V-Spannungequelle verbunden, während der Emitteransehlufl
116 des gleiohen Transistors an einer +8 V-Spannungsquelle
liegt« Diese Spannungswerte sind nur Beispiele und sollen
keine Beschränkung darstellen,, Der KollektoranschluÄ 124
des zweiten !Transistors Q2B ist über einen Vorwiderstand R6 an eine -15V-Spannungs<iuelle gelegt» der Emitteranechluß 122 liegt in dem Beispiel an «8 Volt·
Der Kollektoransohluß 118 des ersten Transistors Q2A fällt
mit der ersten Ausgangsklemme 38B1 (die MHe11"-Klemme) des
Hell/Dunkel-Detektors 38Q2 zusammen· Der Kellektoransohluß
124- des zweiten Transistors Q2B stellt die zweite Ausgangsklemme 38B2 (»»DunkeH-Klemme) des Hell/Dunkel-Detektors
38Q2 dar·
Im Betrieb fällt das von den Tabakblättern T und dem Farbnormal S (in Pig·4 nioht gezeigt) reflektierte Lioht auf
die Kathode ODC des Orangedetektors OD und läßt Elektronen aus der Kathode austreten aufgrund des photoelektrisehen
Effektes· Die Elektronen werden duroh die Spannung von etwa
20VoIt an der Photozelle OD stur Anode ODA gezogen· Die Elektronenbewegung bewirkt, daß die Photozelle OD wie eine Stromquelle mit hoher Impedanz wirkt0 Da die Photozelle OD als
Stromquelle wirkt, erhält man das beste Verhältnis von Nutzzu Störpegel, wenn man den Belastungswiderstand E1 so hooh
als in der Praxis möglioh maoht. Die hohe Impedanz des Belastungswid er st and es R1 maoht einen Detektorverstärker OMA
mit hoher Impedanz notwendig· Dieser ist ja bereits als ein
Feldeffekt-Transistor mit hoher Impedanz in Spannungefolgesohaltung besehrieben werden, der den Eingang 38AA der HeI-ligkeitsrergleiohssohaltung 38Q1 beaufschlagt, welche als
ein Differenzoperationsverstärker dargestellt ist·
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22?22
Strom yon den Kondensatoren G1f 02 des Parbnormalapeieher»
über die Klemmen 42E und ODN1 und durch den Belastungswi«
derstand R1 in die Photozelle OD· Die über die Ausgänge 32
des Verstärkers ODNA an der ersten Eingangsklemme 33AA (negativer
Eingang) der Helligkeitsvergleiohssohaltung 38Qt
erscheinende Spannung ist also gleich der Spannung an den
Kondensatoren 01, G2 weniger dem Spannungsabfall in dem Belastungswiderstand R1, verursacht von dem Phot©strom und
der kleinen Vorspannung für die Steuerklemme 100 des Feldeffekt-Transistors
in dem Detektorverstärker ODNA. Die Wirkung
des Helligkeitsdetektors 38Q1 verstärkt die Differens
zwisohen dem von dem Orangedetektor OD wahrgenommenen Lichteingangssignal und der Erde, die an. dem positiven Eingang
36AB liegt· Beispielsweise kann ein sehr hoher Verstärkungsgrad von etwa 2000 verwendet werden·
Mit den als Beispiel angeführten Vorspannungen und Bezugsspannungen zeigt beispielsweise eine positive Abweichung von
8,5 Volt am Ausgang 38A1 der Helligkeitsvergleieheschaltung
an, daß mehr Licht auf die Kathode ODO des Orangedetektors OD trifft und schaltet den ersten Transistor Q2A in dem
Hell/Dunkel-Detektor 38Q2 an· Dies bewirkt eine entsprechende
Spannungsänderung am Kollektor 118 und an der Ausgangs« klemme 38B1, wodurch ein Hellsignal an dieser Ausgangsklemme erzeugt wird. Ein negativer Ausschlag am Ausgang 38A1
der Helligkeitsvergleiohssohaltung 38Q1 dagegen in der Gröesenordnung
von 8,5 Volt zeigt an, daß weniger Licht zur Kathode ODO des Orangedetektors OD reflektiert wird, und
bewirkt, daß der zweite Transistor Q2B in dem Hell/Dunkel-Detektor
38Q2 angeschaltet wird, wodurch ein Dunkelsignal über den Kollektor 124 an der zweiten Ausgangsklemme 38B2
des Hell/Dunkel-Detektors 38Q2 erzeugt wird·
Zum Sortieren von Tabakblättern ist es wünschenswert, den
Ausgang 38A1 der Helligkeitsvergleiohssohaltung 38Q1 stationär etwa auf Erdpotential zu halten, wenn das Farbnormal
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S betrachtet wird, damit in dem Hell/Dunkel-Detektor 38Q2
weder ein "Hell"- noch ein "Dunkel"-Signal erzeugt wird·
Dies geschieht mit Hilfe einer üblichen negativen Rückkopplung
üee?:- ö@n Mokkopplungswiderstand R3 und die BeIaetungsücleaiman
110 und 112 des Feldeffekttransistors, die
die Steuerkreise 42Q1-3 der Speicherschaltung 42 für das
Farbnormal umfaßt· Der Steuerkreis 42Q1-3 wird τοη dem Signal
voiE Blsttpräsenzatsagsttg 44C abgeschaltet, wenn ein
Blatt wahrgenommen wirdo
Während dieser Betrachtung des Blattes wird das Aussehen
des Partenormals S in. den Kondensatoren 01, 02 (Farbnormalepeioher
42Q3) ^&speichert, da der Effekt der negativen
Rückkopplung durch den Steuerfreie 42Q1-3 eine ausreichende
Spannung an den Kondensatoren 01, 02 entstehen läßt, ua
den Spannimge&bfall in fiem Belasstungewiderstand R1 des Orangedetektora
01) ausssugleiehen^ übt entsteht, wenn Orangelioht
vom F&rbnsriäS,.! S reflektiert wird und auf die Kathode ODO
trifft·
Der Rtickkopplungswiderstand R3 verhindert, daß sich die Spannung
an den Kondensatoren 01s 02 zu schnell ändert, und
der Eingangawiderstand R4 zwischen den Ausgang 38A1 und der
gemeinsamen Eingangski ecime 126 des Hell/Dunkel-Detektor a
38Q2 verhindert, daß die beiden Transistoren Q2A und Q2B dieses
Detektors das Ausgangssignal der Helligkeitsvergleiohssehaltung
38Q1 kurzaohließeno Wie schon erwähnt, ist der
farbnormalspeioher 42Q3 unpolarisiert gemacht, indem zwei
polarisierte Kondensatoren 01 und 02 gegeneinander geschaltet
sind·
Das Rüokkopplungsgatter 42Q1-3 hat zwei Funktionen. Die erste
Funktion ist, wie schon beschrieben, die negative Rück« kopplungssohleife abzuschalten, wenn ein Blatt betrachtet
wird, damit keine falschen Daten in dem Farhnormalspeioher
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42Q3 gespeichert werden, 30 daß kein Über schwingen auf«-
tritt. Die aweite Punktion besteht darin, die negative Rüokkopplungsschleife so zu steuern, daß an den Licht quel«·
len, die das Gesichtsfeld des ITarbnormals S bel@uehten9
Wechselstrom verwendet werden kann. Da der Lichtausgang der
mit Wechselstrom betriebenen Lampen etwa ein Achtel der Wechselstromfrequenz ist, tritt im Ausgang des als Heilig«
keitevergleichssohaltung wirkenden Differenzverstärkere
38Q1 ein beträchtlicher Wechselstrom auf· Indem Man die
negative Rückkopplung im Takt mit dem Wechselstrom ame den Zuleitungen steuert, erhält man praktisch das gleiche Be·*
sultat, wie wenn man an den Lichtquellen Gleichstrom -verwendet·
Die logischen Schaltungen, die iem Wechselstrom- und Gleichstromverstärker
folgen, müssen selbstverständlich entspre«
ohend gesteuert sein und dies kann auf herkömmliche Weise geschehen«
In Figo 5, die für gleiche Elemente die gleichen Bessugszif«.
fern wie die ]?ig.1-4 enthält, ist eine genauere Darstellung
der Details und Verbindungen der Detektorschaltung DN, der
Gleichgewichtsjustiersehaltung 34Q, des Helligkeitsdetektors
38, des Grün-Detektors 40, der Berichtigungs- und Rüek«
stell-Gatter 42Q1-Q2, des Farbnormalspeichers 42Q3 und der
Grünegradeinstellung 42Q5 gegeben«
Die Rot- und Orange-Gleiohgewiohtsjustierschaltung 34Q weist
am negativen Eingang 38A der Helligkeitsvergleiohsschaltung
38Q1 eine summierende Verbindungsstelle SJ auf, die über einen ersten summierenden Widerstand RS1 mit dem Ausgang
32 (bezeichnet als 32 - 34QA gemeinsam mit dem Gleiohge·»
wichtseingang 34QA) des Orange-Detektorverstärkers ODlA und über einen zweiten summierenden Widerstand RS2 mit dem
Ausgang 30 (bezeichnet als 30 - 34QB gemeinsam mit dem
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Gleiehgewiehtseingang 34QB) des Rot-Detektorverstärkers
RDITA verbunden ist.
Die Gleichgewichtssohaltung 34Q wird durch die Erdung des
Auegange 32 - 34QA des Orange-Detektorverstärkers ODNA über einen Gleichgewichts-Widerstand RB vervollständigt,
der einen verstellbaren Abgriff RB1 hat, welcher mit dem positiven Eingang 36B der G-rün-Vergleichsschaltung 36 verbunden
ist; außerdem ist auch noch der Ausgang 30 - 34QB des Rot-Detektorverstärkers RDITA über «inen Singangewiderstand
RS3 mit der negativen Eingangsklemme 36A der GrUn-Vergleichsschaltung
36 verbunden·
Die Rüokkopplungsschleife der Helligkeitsvergleiohssohaltung
38Q1 weist einen ersten Stabilisierungswiderstand SR1 auf, der zwischen dem Ausgang 38A1 und dem negativen Eingang 38A
dieser Vergleichsschaltung liegt« Die Rüekkopplungssohleife
der Grün-Yergleicheschaltung enthält einen zweiten Stafcilisierungswiderstand
SE2, der zwischen dem Auegang 36C und dem negativen Eingang 36A dieser Vergleicheschaltung liegte
Wie gezeigt, weist der Grün-Einsteller 42Q4 einen Hilfswiderstand
£4 in Reihe zwischen der Ausgangsklemme 42Q3B des farbnormalspeiehera 42Q4 (der die für Figo4 beschriebene
Konfiguration hat) und dem Belastungswiderstand R1 d«s
Orangedetektorβ OD bzwo ä®s Rotdetektors RD auf« Jeder solche
zusätzliche Widerstand R4 hat im Nebenschluß einen Feldeffekt-Transistor Q3» der wahlweise so gesteuert
wird» daß er seinen zugehörigen HilfsWiderstand R4 aus der
Schaltung kurzschließt, um die Empfindlichkeit des Rotund /oder Orangedetektors RD und OD für das vom Parbnormal
S und/oder den Tabakblättern T reflektierte licht zu verändern. Dies ist bereits anhand der Pig·3 beschrieben wordene
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Die Geschwindigkeit, mit der die richtige Bezugsspannung in
dem Farbnormalspeioher 42Q3 (Kondensatoren 01 -und 02) hergestellt
wird für die Rot« und Qrangedetektoren ED ttnä OD9
kann verändert werden, indem man die Dauer des Aktiv!®-
rungssignals an der Steuerklemme der"Translatoran. Q3 in ü®n
Bezugsgattern 42Q4 steuert« Die Dauer das Aktivigrungssi-g»
nals wird vom Blattpräsena«Z©itgeber (42Q2 (Fige3) tosa«
trolliert, der eine rasche Rückstellung d®s FarbnormalSpeichers
42Q3 bewirkt, falls eine abnormal lange Zeitspanne
(beispielsweise 6 Sekunden) zwisehen aufeinanderfolgenden
Betrachtungen des" Farbnormals S durok die Detektoren ΈΒ
und OD liegtο
Dieses Verhalten deutet auf Erscheinungen hin, w±© ein Ana«
fall des Gedächtnisses, das Pestlaufen eines Blattes T amf
der Oberseite des Farbnormala S>
qüqt ein Weohtsel tojs, einem
Farbnormal zu einem anderen© Es kennen entsprechend
einrichtungen und/oder Vorrichtungen sum Ireimaelien äer
-Oberfläche vorgesehen werden,, die diejenigen ZustänäQ0
dem ordnungsgemäßen Betrieb das Tabaksortierero 10
derlaufen, korrigieren»
Vie Fig·5 zeigt, können die Ausgamgaspannusgen flor
keit«·" und Grtin-Vergleiohsschaltaiigea auf lall ii©raalisi«rt
werden, wenn die Detektoren OD und EB iae
trachten und kein Blatt T auf äieisem vorhsaaäan ist ο
Wenn die Aue gangs spannungen auf plua oder mini&s 8 ¥©lt
oder mehr ausschlagen, repräsentieren die Signal© Zwisehen
Ausgangsparameter, die folgend© logisehe
«Hell(+8) + Nicht Grün(+8)% "Helli+8) l^""8^
+ Nicht Grün^+8)», »Dunkel^8^ +
Positive Zwisohenausgangespaanuagea ¥oa 8- J©1t ©äsr mehr
ändern also den digitalen Zaatand aa ä®& AiisgsBgskl©E®©H,
209B83/05S1
38B1 und 4GBi der Helligkeits- und Srünegradschaltungen 38
und 40 und negativ® Zwis oh enaus gange spannung en von 8 Volt
oder mehr ändern äen digitalen Zustand an den Ausgangekleamen
3882 und 40B2 der genannten Schaltungen· Wenn also der
normalisierte Huhesustand an jeder Klemme 38B1S 38B2, 40B1,
40B2 ein digitales "Q11 ist, erscheinen für die verschiedenen Kombinationen der relativen Helligkeit und Grüne folgende
logische Werte*
Digitaler Zustand der Klemmen Zustand
1. Hell + Nicht G-rün
2. Hell + QTiIn
3. Dunkel ♦ Siebt Srfin
4· Dunkel + Srün 5· Hintergrund alls&s
Andere EoaMnatianea sind verböt@n durch den hohen Veretär-
for? ^ergleislisschaltuagen 38Q1 und 36β Der Zu·»
5 rirfi benutst, w©an di© Speieher-Kondensator en
auf dan aeueste-a StaBä gebracht werden, weil dann
Blatt S üfe«r dem !©rbnorn&l S vorhanden ist«
Betriebsweise»
3811 | 3SB2 | 40B1 | 4OB |
1 | 0 | 1 | 0 |
1 | θ | 0 | 1 |
xl | 1 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 |
0 | 0 | 0 |
Unter S&saatüssifessasg Ses- Hgei«^ wir« nunmehr die Betriebsweise
am «rfiMlungegeaäSeii f&timkaerriisrerßi 10 beechri®·»
Zu. ii®s@r Bssokreibung wird darauf verwiesen, daß dl«
sll©n iüisrjitn Fuiifetionsn Isr farb^rtennenden Detektoren OD xmä £3, der Se-fclctor-Varatärfe:«.-? ODNA und EDNA, dee
Hell/Duiikel«3®tektore 38f fiss §rün/3elb-D®tektore 40 und
dee FarbasrÄsispeiehers 42 {®.ißseMlieilioh seiner Beetanä»
teilt) all* "'}ai6eita soweit anhand ier lige1-»4 ^:?läutert
ain lÄöhm^iiim die Irfindung üit dem
äsi- Mg8I»3 Ausüben kaau.»
auf
209BR3
Oberseite des Parbnormals S vorhanden ist, entspricht der Ausgang des Rot- und Orange-Detektors RD und OD der Reflexion
des Xiiohtes τοη dem gewünschten Paranormal S and kann
mit Hilfe bekannter passiver Mittal in der Gleichgewicht sschaltung
34Q derart abgeglichen und gedämpft if erden, daß
der Ausgang der Helligkeitsvergleiehasehaltung 38Q1 auf der gleichen Höhe gehalten wird wie die Bezugsspannung am Ein·
gang dieser Schaltung. Dadurch wird ein Auftreten von 11HeIl"- oder MDunkelH-Signalen an den Ausgangsklemmen 38B1,
38B2 des Hell/Dunkel-Detektors 38 ausgeschlossen·
Der Grüneinsteller 42Q4 dient dazu, die Vorspannung an den
Rot— und Gründetektoren RD und OD su verändern» indem zusätzliche
Grenzwerte diesen Detektoren auferlegt werden, um ihre relative Empfindlichkeit für die entsprechenden reflektierten
Liohtfarben zu verändern, wodurch üle Differenz
zwischen den beiden Ausgängen erhöht werden kann, um das gewünschte Ansprechvermögen ier §rünvergleiehss©haltiang
zu erzielen· letztere enthält eiiaoa SIff erens-Operations··
verstärker, der ein Orange~Rot-Mffereiissign&l liefert©
Man könnte zum Beispiel einen IPelöeff©kt-Sransietor in Isbensehluß
zu einem !Teil des BelaetuBgßwiderstaMes R1 der
Photozelle in ]?ig*4 legen} dadurch würde die Wirkung des
photoelektrischen Stromes durch diesen Widerstand durch
Änderung der Spannung an der Anode ODA das prufcrtienale
Ansprechvermögen der Photoselle OD auf ihren aasg®w&hXt©n
Spektrumteil deutlich ändern, ohne daß di® Wirfcang i©r Tor«·
spannung des Farbnormalspeichers darauf sieh äsidern. ward®©
Wenn ferner die Rot- und Orangesignale in tiner Zwischen»
fläche abgeglichen und addiert werden, etwa an einer üfeli«
chen passiven Eingangs schaltung, können am Ausgang 32 el es
Detektor-Verstärkers ODNA beide iieser Anfangabeiingungen
in vereinbarer Weise an die Schaltung angelegt
Das heißt, das addierte Signal (rot + orange) seigt öle
lative Helligkeit des Blattes S .gegenüber 1©q Pj
S (normalisiert auf eine feste Bezugsspannung) an und das
sub tr aiii er te Signal (orange - rot) zeigt den relativen Grü··
negrad des Blattes T gegenüber dem Farbnormal S (normalisiert auf eine feste Bezugsspannung) an.
Nachdem ein Blatt T den Förderer 12 verlassen hat, gleitet
es über die Oberseite des Farbnormals Sj wenn eine zum Farbnormal S unterschiedliche Farbe vorhanden ist, ändert sich
das Potential an einer der Ausgangsklemmen 38B1, 38B2 des Hell/Dunkeldetektors 38, wodurch die Steuerschaltung 14 den
Befehl erhält, das Blatt T bezüglich der relativen Helligkeit entweder zu akzeptieren oder zurückzuweisen·
Wenn gleichzeitig das Differenzsignal (orange - rot) ausreichend
stark ist, ändert sich der logische Zustand der Ausgangsklemmen 40B1, 40B2 des Grün-Gelb-Detektors 40 und
die Steuerschaltung 14 erhält den Befehl, das Blatt T bezüglich seines relativen Grünegrades entweder zu akzeptieren
oder zurückzuweisen0
Diese logischen Signale laufen in die logischen Blockt 44Q1
und 44Q2, die durch den Taktgenerator CG synchronisiert sind, und ändern den Zustand der Schaltung folgendermaßen«
1· Ingangsetzen des Blattpräsenzzeitgebers 42Q2; 2o Abschalten des Beriohtungsbezugsgatters 42Q1 und dadurch
Halten der Bezugsspannungen in dem Farbnormalspeicher 42Q4 auf der richtigen Höhe?
3· Eingeben der Hell-Dunkel- und Grün-Nichtgrün-Information
in den logischen Block 44Q2 für die Blattfarbe der logischen Schaltung 44·
Praktisoh unmittelbar anschließend werden die Helligkeitsund Grünegrad-Daten von dem logischen Farbdecodierer
46Q1, der von der Farbwähltafel 46Q2 voreingestellt ist,
ausgelesen und die decodierten logischen Daten werden in das Schieberegister 48Q1 eingegeben. Die Daten werden mit
209RR?/0551
einer durch den Taktgenerator CG- bestimmten Geschwindigkeit
im Schieberegister fortgeschaltet, so daß der Weg des Blattes T über das Farbnormal S und von diesem Weg ausreicht,
um das Blatt T zeitlich in die richtige Lage zur Düse 20
des pneumatischen Zurückweisungsmeehaniamus 18 zu bringen, daß der Luftstrahl 2OA bei seiner Einschaltung richtig
auf das Blatt trifft und dieses in die Zurüokweisungsbahn TR zwingt, wobei der Zurüokweisungsimpuls eine vorgegebene
Zeitspanne lang vorhanden sein muß, um eine Zurückweisung zu bewirken
Das Schieberegister 48Q3 überträgt die deoodierten Daten
in den pneumatischen solenoidgesteuerten Impulsgenerator 48Q2, wodurch die Solenoid-Antriebssohaltung 48Q3 aktiviert wird, die ihrerseits den pneumatischen Zurüokweisungsmechanismus
18 für eine Zeitdauer in Betrieb setzt, die. der Größe des Blattes T entspricht·
Wenn also ein Blatt T aufgrund des Vergleichs mit dem Farbnormal
S zurückgewiesen wird, wird aus der Düse 20 zum richtigen Zeitpunkt und für eine ausreichende Dauer ein
Luftstrahl 2OA emittiert, um das zurückgewiesene Blatt T auf die Zurüokweisungsbahn TR zu zwingen. Im normalen Sortiermodua
werden diejenigen Blätter T in die Zurückweisungsbahn TR gezwungen, die dunkler und/oder grüner sind als
das Farbnormal S; im umgekehrten Sortiermodus werden die im Vergleich zum Farbnormal S helleren und/oder weniger grünen
Blätter auf die Zurüokweisungsbahn TR ausgeschieden»
Für ein spezielles Beispiel der Klassierungsfunktionen des
erfindungsgemäßen Sortierers 10 sei der normale Sortiermodus vorausgesetzt, ferner ein Farbnormal S von grünlichrotbrauner
Farbe und die Bedingung, nur "grüne Sucker" auszusoheiden, die sowohl dunkler als auch grüner sind als
das Farbnormal S. Dann wird die Farbwähltafel 46Q2 so eingestellt, daß der logische Farbdecoder 46Q1 nur auf ein
709RB3/055 1
logisches Signal "Dunkel und Grün" vom Farbspeioher 44Q2
hin einen Ausgang erzeugt. Demzufolge spricht der logische Decoder 46Q1 nicht an auf die Zustände "Dunkel und Nicht
grün», "Hell und Grün" oder "Hell und Nicht grün"» Demzufolge gelangen alle Blätter bis auf die "grünen Sucker"
auf die Annahmebahn TA und werden in dem Annahmebehälter BA gesammelte
Wenn außer den "grünen Suokern" auch noch braune und schwarze
Blätter T ausgeschieden werden sollen, wird die Färb— wähltafel 46Q2 so eingestellt, daß der logische Farbdecoder
46Q1 gezwungen wird, auch noch auf den logischen Zustand "Dunkel und Nicht grün" in dem Farbspeicherblock
44Q2 anzusprechen, so daß alle schwarzen und braunen Blätter
T zusammen mit den "grünen Suckern" auf die Zurüokweisungsbahn
TR gezwungen und in dem Zurüokweisungsbenälter BR gesammelt werden»
In dem vorangehenden Beispiel kann auch noch eine ZurüokveL*·
sung für grünlioh-gelb, grünlich-rot und grünlich-orangefarbene
Blätter T gewünscht werden. Da diese Blätter heller sind als das Farbnormal S, muß der logische Farbdeooder
46Q1 mit Hilfe der Farbwähltafel 46Q2 so eingestellt werden,
daß er auf den logischen Zustand "Hell und Grün" in dem Farbspeioherblock 44Q2 anspricht. In diesem Fall werden
von dem Sortierer 10 nur die Blätter T "Hell und Nichtgrün" angenommen«
Wenn der Zurüokweisungsbereich bezüglich des Grünegrades
zu groß oder Verhältnismäßig wenig empfindlich für helle Blätter beim normalen Sortiervorgang ist, kann der Grüneinsteller 42Q4 über die Steuerverbindung 46M vom Farbwähler
46Q2 aus justiert werden, indem die Ausgangedifferena
zwischen dem Rotdetektor RD und dem Orangedetektor OD verändert wird, so daß die Empfindlichkeit des Sortierers 10
auf den Grünparameter der hellen Blätter T reduziert oder •rhöht wird*
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Claims (1)
- AnsprücheKlassier- und Sortiervorrichtung zum Vergleich von Objekten mit einem als Hintergrund dienenden Farbnormal, über dessen Oberseite die Objekte transportiert werden, gekennzeichnet durcheine Lichtquelle (L), die polychromatisehes Licht auf die Oberseite des Farbnormals (S) wirft; einen Förderer (12), der die zu sortierenden Gegenstände über die Oberseite des Farbnormals (S) leitet; zwei Lichtdetektoren. (0Ό,RD), die über der Oberseite des Farbnormals (S) derart angeordnet sind, daß sie das von dieser Oberfläche reflektierte Licht aufnehmen und deren Ansprechvermögen auf einen ersten bzwe zweiten Teil des Spektrums beschränkt ist;, so daß sie einen ersten bzw· einen zweiten Ausgangsparameter erzeugen, der für die entsprechende Intensität des reflektierten Lichtes in dem betreffenden Teil des Spektrums kennzeichnend ist;eine Bezugssohaltung (4-2), die einen Bezugsparameter erzeugt, der für die Farbe des Farbnormale (S) repräsentativ ist, und die die Detektoren dazu normalisiert; einen ersten Computer (38), der mindestens auf einen der beiden Ausgangeparameter anspricht und denselben mit einer Darstellung des Bezugsparameters vergleicht und einen ersten Zwischenausgang und ein erstes logisches Signal erzeugt, das für die relative Helligkeit des beobachteten Objektes im Vergleich zur Helligkeit dee Farbnormals kennzeichnend ist|einen zweiten Computer (36), der eine Differenz zwi» sehen dem ersten und dem zweiten Ausgangsparameter ableitet und ein zweites logisches Ausgangssignal erzeugt, das für die relative Farbtönung jedes die Oberseite des Farbnormals passierenden Objektes im Vergleich zum Farbton dieser Oberseite kennzeichnend ist;eine Einrichtung (18,20) zum gesteuerten Sortieren der Objekte gleicher Klasse auf gemeinsame Bahnen (TA,TR) undeine logische Schaltung (44,46,48), die auf die beiden logisohen Signale anspricht und so programmiert ist, daß sie auf bestimmte logische Signale, die eine bestimmte Güte jedes Objekts relativ zum Farbnormal darstellen, anspricht und ein Betätigungssignal für die Sortiereinrichtung (18,20) erzeugt, wenn die bestimmten logischen Signale erscheinen.2· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugssohaltung (42) einen Datenspeicher (42Q3) umfaßt, der in einer negativen Rückkopplung mit den Detektoren (OD,RD) verbunden ist und von den beiden Zwischenausgängen in Abwesenheit eines Objekts auf der Oberseite des Farbnormals (S) gezwungen wird, den Bezugsparameter zu liefern und zu speichern und ihn als eine normalisierende Vorspannung an die Detektoren anzulegen«,3· Vorrichtung nach Anspruch 2, daduroh gekennzeichnet, daß eine Gatterschaltung (42Q1) vorgesehen ist, die selektiv die Zwischenausgänge in den Datenspeicher (42Q3) eingibt, daß ferner ein Teil (44Q1) der logisohen Schaltung auch noch in Erwiderung des ersten und zweiten logisohen Signale ein Objektpräsenzsignal liefert, das der Gatterschaltung (42Q1) zugeführt wird und letztere sperrt, um während der Anwesenheit eines Objektes auf der genannten Oberseite des Farbnormals das Aufdrücken eines erzwungenen Eingangs in dem Datenspeicher (42Q3) durch die beiden Zwisohenausgänge zu verhindern4· Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,? Π 9 K R 3 / 0 F E 1dadurch gekennzeichnet, daß die Objekte Tabakblätter (37) sind und die beiden Teile des Spektrums ein Orangeband und ein lotband sind, der vorgegebene Farbton der Oberseite des Farbnormals (S) dagegen ein grüner Farbton ist.5β Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Objekte die Oberseite des als Hintergrund dienenden Farbnormals (S) passieren und von dort, wenn sie nicht sonstwie beeinflußt werden, auf einer normalen Bahn (TA) herunterfallen, und daß die Einrichtung zum Sortieren eine pneumatische Düse (20) aufweist, die, von der logischen Schaltung (44-48) gesteuert, betätigt wird und einen luftstrahl (20A) gegen diejenigen Objekte lenkt, deren Helligkeit und Farbton im Vergleich zu dem Farbnormal unannehmbar ist, und diese auf eine Zurückweisungsbahn (TH) zwingt.6ο Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der folgenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Farbwähler (46), der den beiden Detektoren (OD, SD) eine vorgegebene Empfindlichkeit aufprägt, um das individuelle Anspreehvermögen der Detektoren auf die entsprechenden Spektrumteile gesteuert zu verändern und dadurch die Empfindlichkeit der Klassier- und Sortiervorrichtung für den Farbton der Objekte relativ zu dem Farbnormal (S) ein« zustellen*7e Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoren jeweils aus einer Photozelle und einem mit der Kathode und Anode dieser Photozelle in Reihe geschalteten Belastungswider stand (R1) und einem Verstärker (ODNA, RDFA) bestehen, der in Spannungsfolgeschaltung mit sei«2 Π 9 8 R 3 / Ο 5 δ 1nem Eingang an der Anode liegt und an seinem Auegang jeweils einen der beiden Ausgangsparameter führt, daß ferner die Bezugssohaltung (42) ein Gatter (42Q1) und eine Zeitgeber-Widerstandsschaltung (42Q2) in Reih· mit jedem Belastungswiderstand (R1), sowie ein· Bezugsspannungsquelle, und eine Speicherkapazität (42Q3) auf» weist, die zwischen dem Verbindungspunkt (42Q3B) zwischen dem Belastungswiderstand und der Zeitgeber-Widerstands schaltung und der Bezugsspannungs^uell· liegt, daß ferner der erste Computer (38) einen Differenz-Operationsverstärker (38Q1) umfaßt, an dessen ersten Eingang wenigstens einer der Ausgangeparameter von d«m Verstärker (OSNA) gelegt ist und dessen zweiter Eingang di· Bezugsspannung erhält und der ferner «inen Operation«· ausgang hat, an dem eine Spannung erzeugt wird» die den ersten Zwisohenausgang darstellt, daß weiter der zweit· Computer (36) einen zweiten Differenz-OperationsTerstärker umfaßt, dessen Eingänge die Auagangsparameter der Verstärker (RDNA, OSHA) empfangen und an dessen Operationsausgang eine Spannung erzeugt wird, die α·η zweiten Zwisohenausgang darstellt, und daft schließlich di· beiden Zwisohenausgange bei Abwesenheit «ines Objekts auf der Oberseite des Farbnormals durch das Gatter (42Q1) und di· Zeitgeber-Widerstandsschaltungen (42Q2) rückgekoppelt werden·8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbwähler für jeden Detektor einen gesteuert veränderbaren Widerstand (R4) in Reihe mit dem Belastungswider et and (R1) und dem Zeitgeberwideretand (42Q2) in der Leitung zur Speicherkapazität (01, 02) enthält, durch den die Speicherkapazität auf eine Spannung aufgeladen wird, die für das Farbnormal des Hintergrundes kennzeichnend ist, und eine normalisierende Spannung der2Π9R83/0551Anode jedes Detektors aufgezwungen wird, und daß jedes Gatter (42Q1) einen Steuereingang (4-2Q1B) hat, der alt der logischen Schaltung (44) verbunden ist und von die·· 8er ein Objektpräsenzsignal empfängt, durch das das Gatter gesperrt wird, um eine Spannungeänderung in der Speicherkapazität wahrend der Anwesenheit eines Objekts auf dem Farbnormal zu verhindern«9· Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Sortieren eine Verzögerungsleitung (48) aufweist, die eine Betätigung des Zurückweisungsmeohanismus (18, 20) durch die logische Schaltung (44) für eine bestimmte Zeitspanne unterdrückt, nachdem ein Objekt auf dem Farbnormal (S) angekommen ist·1Oe Wandler zum Bestimmen der relativen Helligkeit und des relativen Grünegrad es von !Tabakblättern und dergleichen im Vergleich zu einem gegebenen Parbnoraal, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüohe 1 bis 9, gekennzeichnet duroh folgende Bestandteile! Eine Fläche als Farbnormal (S), die eine Standardfarbe hat,eine Lichtquelle (L), die polychromatisches Licht auf die Oberseite des Farbnormale wirft,einen ersten und einen zweiten Detektor (RD, OD), die vom Farbnormal reflektiertes Licht im roten bzw· orangefarbenen Band des Spektrums empfangen und «inen ersten und zweiten Ausgangsparameter erzeugen, der für die Intensität des reflektierten roten bzwo orangefarbenen Lichtes kennzeichnend ist und in Abhängigkeit von der Farbe des auf dem Farbnormal vorhandenen Tabakblattes modifiziert wird9eine Rüokkopplungeleitung. mit einem ein Gatter (42Q1) aufweisenden Datenspeicher (42), der auf die Ausgangsparameter anspricht und diese zur Standardfarbe normalisiert,7 0 9 ?, R 3 / 0 5 5 1eine logische Schaltung (44Q1)» die bei Anwesenheit eines Tabakblattes auf dem Farbnormal die Eingabe der Ausgangsparameter in den Datenspeicher (42) sperrt andComputer (36,38), die auf die modifizierten Ausgangeparameter des ersten und zweiten Detektors ansprechen und in Beantwortung wenigstens eines dieser modifizierten Parameter ein erstes Signal ableiten, das für die relative Helligkeit des Tabakblattes gegenüber der Standardfarbe charakteristisch ist, und durch Subtraktion der modifizierten Parameter ein zweites Signal gewinnen, das für den relativen Grünegrad des Tabakblattes bezogen auf die Standardfarbe kennzeichnend ist·11· Wandler nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Steuerung (48), die derart programmiert ist, daß sie auf die beiden Signale τοη den Computern anspricht und jedes Blatt Torgegebener Helligkeit und Grünegrad relativ zu der Standardfarbe einem mechanischen Zwang unterwirft·12· Wandler nach Anspruch 11» dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung eine pneumatische Düse (20) aufweist, die selektiv einen Luftstrahl (20A) gegen jedes Blatt vorgegebener Helligkeit und vorgegebenen Grünegrades relativ zur Standardfarbe richtet, der eine bestimmte Verlagerung dieses Blattes bewirkt·13· Wandler nach Anspruch 10 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das rote und orangefarbene Band des Spektrums durch ein Breitband-Rot·» filter bzw· Breitband-Orangefilter bestimmt ist, die bei 655 myn, bzw· 600 mjU, zentriert sind, wobei das Rotfilter (RF) derart angeordnet ist, daß es das Farbnormal durch das Orangefilter (OF) hinduroh sieht·10 9 8 8 3 / 0 R P.- 41 -14·. Wandler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, Saß das Kotfilter schräg zur Fläche des larbnormalß ζS) angeordnet ist, so daß es das Qrangeband an seiner derseite reflektiert, und daß der erste D®t©kt©r eine Photozelle ist, die Licht durch das Rotfilter kin«· durch empfängt, und der zweite Detektor (OB) aus einer zweiten Photozelle besteht, die derart angeordnet iat, daß sie das an der Vorderseite des Rotfiltere reflektierte Licht empfängt,15· Schaltung zum Nachweis der relativen Helligkeit einest Objekte mit Bezug auf die Farbe einer Oberfläche eines als Hintergrund dienenden Farbnormals, über die das Objekt geführt wird, und zum Erzeugen eines für diese relative Helligkeit kennzeichnenden Ausgangesignals, gekennzeichnet durcheine photoelektrisohe Einrichtung, die auf das von der Oberfläche in einem ausgewählten Band des Spektrums reflektierte Licht anspricht und ein Earbausgangssignal erzeugt, das repräsentativ ist für die Intensität des reflektierten Lichtes in dem Spektrumbanö§einen Differenz-Operationsverstärker mit zwei Eingängen und einem Ausgang, von denen der eine Eingang &n einer Bezugspotentialquelle liegt und der andere zum Empfang der Parbauagangesignale der piezoelektrischen lißi?i©h· tung angeschlossen ist, der an seinem Ausgang ©i& für die Abweichung des Ausg&ngssign&ls von ®i^,@r gegebenen Normal Mhe charakteristisches Opsrati one signal 'QX':<scm,g%%eine Rückkopplung von dem Auegang zum anderen Eingang des Verstärkers, durch die das Qperatiöaeauegamgssigaal auf der Bezugs spannung gehalten wird und la© Ifarbeasa» gangssignal bei Abwesenheit eines Objektes auf dem Farbnormal auf die Bezügespannung normalisiert wird;2Q9883/0551wobei in der Riiekkopplungalaltuag «in Gutter und ein Spannung®apeioher enthalten wlM und das Satter gesteuert die Rückkopplung tor ü^m. Ausgang des Operations·· Tarstärkers zur photoelsktriaehen Einrichtung sperrt und freigibt?eine Steuereinheit (44), die das Gatter (42Q1) bei Anwesenheit eines Objekts auf der Oberfläche sperrt·16« Schaltung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daS der Spannung«speieher einen Zeitgeberwiderstand und eine unpolarisierte Kapazität aufweist, die in der Leitung ron der Bezugsspannungsquelle durch den Wider·· stand zum Gatter liegt«17· Sohaltung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit einen Impulsgenerator aufweist, der am das Gatter Steuerimpulse unterschiedlicher Dauer anlegt, um die Geschwindigkeit der Information zum Spannungsspeieiier al» eine Funktion dar Dauer der Anwesen·· heit eines Objektes Über der Oberfläche des Farbnormals steuern·18r Schaltung nach Anspruch 15 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelek·» triseh® Einriehtung eine Eiotuidlle und einen dazu in R«luo geschalteten Belas^u2igswiderstand (R1) umfaßt, die s>side mit d@m Gatter in EMIia ^asoiialtet sind, und daß d®r Zeitgeberviidarstand sit 3ea Bslastungswiderstand ti.ii.il ^er Photozelle in fij tke; liegt, während die parallel üe.%u geacfenltst ist»209883/0551
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