DE2222211C2 - Sortiervorrichtung für sich hinsichtlich ihrer Färbung unterscheidende Gegenstände, insbesondere Tabakblätter - Google Patents
Sortiervorrichtung für sich hinsichtlich ihrer Färbung unterscheidende Gegenstände, insbesondere TabakblätterInfo
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- DE2222211C2 DE2222211C2 DE19722222211 DE2222211A DE2222211C2 DE 2222211 C2 DE2222211 C2 DE 2222211C2 DE 19722222211 DE19722222211 DE 19722222211 DE 2222211 A DE2222211 A DE 2222211A DE 2222211 C2 DE2222211 C2 DE 2222211C2
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- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
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- B07C5/36—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution
- B07C5/363—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution by means of air
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- B07C5/366—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution by means of air using a single separation means during free fall of the articles
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- B07C5/342—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour
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- Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)
- Sorting Of Articles (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine SortiervorrichUng für sich
hinsichtlich ihrer Färbung unterscheidende Gegenstände, insbesondere Tabakblätter, mit den Merkmalen des
Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Bisher ist es üblich. Tabakblätter von Hand zu verlesen, wobei durch eine visuelle Prüfung jedes
Blattes die Güte der Tabakblätter festgestellt wird Die Blätter werden hierbei nach vorgegebenen Güteklassen
sortiert Zudem werden Blätter, die zu grün für die sofortige Verarbeitung sind, aus dem weiteren Verarbeitungsprozeß
ausgeschieden.
Es ist derzeit nur sehr schwer möglich, den Tabak eindeutig einer von zwei Tabakklassen zuzuordnen.
Dies rührt von der unterschiedlichen Meinung der manuell sortierenden Personen 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.
Aus der DE-AS 11 72 445 ist eine Sortiervorrichtung
bekannt, mit der Gegenstände, beispielsweise Bohnen oder Erbsen nach unterschiedlichen Farbarten sortiert
werden können. Bei dieser Vorrichtung transportiert ein Förderband die zu sortierenden Gegenstände vor einen
auf die Bezugsfarbe der zu sortierenden Gegenstände abgestimmten Hintergrundschirm. Eine photoelektrische
Einrichtung mißt das von den Gegenständen in einem bestimmten Sortier-Spektralbereich reflektierte
Licht. Die elektrischen Ausgangssignale der photoelektrischen Einrichtung werden von einem Komparator
mit einem elektrischen Bezugssignal verglichen. Der Komparator steuert eine Luftd;ise (Ejektor), die die
unerwünschten Gegenstände ausbläst.
Der Komparator ist normalerweise unwirksam geschaltet und wird von einer zweiten photoelektrischen
Meßeinrichtung wirksam geschaltet, wenn sich Gegenstände vor dem Hintergrundschirm befinden.
Während die erstgenannte photoelektrische Meßeinrichtung im sichtbaren Spektralbereich arbeitet, erfaßt
die zweite, den Komparator steuernde photoelektrische Meßeinrichtung reflektiertes Licht im ultraroten Spektralbereich.
Bei der bekannten Sortiervorrichtung wird die dem Komparator als Vergleichsnormal zugeführte Bezugsspannung von Hand eingestellt. Damit können sich
Meßfehler aufgrund von Spannungsschwankungen des Netzes. Verunreinigungen der Filter oder Veränderungen
der Charakteristik der Photozellen ergeben. Bei einem Farbwechsel des Hintergrundschirms muß die
Sortiervorrichtung neu geeicht werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sortiervorrichtung der aus der DE-AS Il 72 445 bekannten Art so zu
verbessern, daß der Einfluß zeitlich sich ändernder Störgrößen auf die Sortiergenauigkeit verringert und
der betriebsmäßige Wechsel von Farbnormalen, die den Hintergrund der zu sortierenden Gegenstände bilden,
möglich wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
Der Bezugsspeicher speichert das von der photoelektrischen Einrichtung gelieferte Signal, wenn sich kein
Gegenstand vor dem Hintergrund befindet. Der Inhalt des Bezugsspeichers wird damit kontinuierlich aktualisiert
bzw. berichtigt Damit werden nicht nur ungewollte Änderungen der Bezugsgröße beispielsweise aufgrund
von Verunreinigungen der Filter oder Spannungsschwankungen des Netzes kompensiert, sondern es
werden auch gewollte Änderungen des den Hintergrund bildenden Fa.bnormals automatisch t c«ßt und gespeichert
Das Hintergrund- Farbnormal .d damit problemlos austauschbar. Die Sortiervorrichtung läßt sich
zum Aussortieren von Tabakblättern sowohl nach der Farbhelligkeit als auch nach dem Grünegrad des
Tabakblattes verwenden.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung der Sortiervorrichtung;
F i g. 2 ein Biockschaitbiid einer elektrischen Sieuerung
der Sortiervorrichtung;
F i g. 3 ein Blockschaltbild mit Einzelheiten der Steuerung nach F i g. 2;
Fig.4 ein Schaltbild einer auf eine einzige Farbe
ansprechenden Farbdetektor- und Helligkeitsvergleichsschaltung und
F i g. 5 ein Sehaltbild einer auf zwei Farben ansprechenden
Farbdetektorstufe mit einer Helligkeits- und Grünegradvergleichsschaltung.
Reflexionsvermögen von Tabakblättern und
Vergleichsfarbnormale
Vergleichsfarbnormale
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 Behandlung.
Diese Destimmbare Differenz wird durch den Grünegrad des zu prüfenden Blattes verändert und
diese Änderung liefert Parameter, die für die Annehmbarkeit eines Tabakblattes hinsichtlich seines Grünegrades
ausschlaggebend sind, ungeachtet der Brauchbarkeit in einer bestimmten FarbkJasse aufgrund seiner
relativen Helligkeit.
Entweder die Rotreflexion oder die Orangereflexion eines Blattes kann zur automatischen Klassierung auf
der Basis der relative? Helligkeit des Blattes gegenüber einem Vergleichsfarbnormal ausgenützt werden.
Durch die Verwendunp eines Zweifarbensystems und Ausnützung 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 gleichen zwei Wandlern für das reflektierte Licht festgestellt wird.
Grundsystem und Vorrichtung
., Das Grundsystem und die Vorrichtung gemäß der Erfindung können am besten anhand der Fig. 1
beschrieben werden, wo der erfindungsgemäße Sortierer 10 schematisch veranschaulicht ist.
Von fiinsm endlosen Förderband 12, das von einer
TreibroJIe \2A angetrieben wird, (oder irgendeinem anderen geeigneten Förderer) werden die Tabakblätter
Tnacheinander über ein Farbnormal (Platte) Sgebracht
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 Licht angebracht
Ober 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 A 1 auf, von dem ein langes Teleskoprohr A 2 wegsteht Am
Vorderende des Teleskoprohres A 2 ist ein Objektiv A 3 befestigt das auf die Vorderseite des Farbnormals S
gerichtet ist und das von letzterem reflektierte Licht durch eine Blende A 4, die das Gesichtsfeld des;
optischen Systems A begrenzt fokussiert Ober der Blende A4 ist das Orangefilter OFangebracht, so daß
nur der Orange- und Rotanteil des von dem Farbnorma! S und/oder den Tabakblättern T reflektierten Lichtes
durch die Blende A 4 fällt In dem Teleskoprohr A 2 is·,
eine Feldlinse A 5 angebracht & das orangefarbene rote Lh
Gehäuse A 1 ist das Rotfilter RF quer zur optischen Achse des Teleskoprohres A 2 und unter einem Winkel
von 45° dazu untergebracht. Hinter dem Rotfilter RF'ist der Sotdetektor RD angeordnet, so daß er nur die
Rotkomponente des reflektierten Lichtes durch das Rotfilter RF hindurch empfängt Die Vorderseite des
Rotfilters RF dient als ein Spiegel und reflektiert das vom Orangefilter OF ankommende Orangelicht im
rechten Winkel zur optischen Achse des Teleskoprohres A 2. Der Orangedetektor OD, der als eine
Photozelle ist. ist in dem Gehäuse A 1 an einer solchen Stelle angeordnet, daß er das von der Vorderseite des
Rotfilters /?Freflektierte Orangelicht empfängt.
Die beiden Detektoren RD und OD sind jeweils über eine Signalleitung RD 1 bzw. OD 1 mit Signaleingängen
14/4 und 14ßeiner Steuerschaltung 14 verbunden,die an
einem Steuerausgang 16 ein Steuersignal ericugt, das
über eine Ausgangsleitung 16/4 an einen Steueranschluß 18/4 eines pneumatischen Zurückweisungsmechanismus
Ii. angelegt wird.
Der pneumatische Zurückweisungsmechanismus 18 weist eine magnetgesteuerte Luftdüse 20 auf, die einen
Luftstrom 20/4 gegen die Unterseite eines ausgesuchten Tabakblattes T richtet, nämlich eines unerwünschten,
auszusortierenden Blattes. Dieser Luftstrom zwingt das aussortierte Tabakblatt auf eine Flugbahn TR, die nach
dem Verlassen des hinterlegten Farbnormals 5 in vorbestimmter Weise sich von der Flugbahn TA
unterscheidet, die die angenommenen Tabakblätter T, die von der gewünschten Qualität sind, durchlaufen. Die
Flugbahnen TA und TR tragen die Blätter T in zwei Au-'iühmebehälter oder Förderbänder BA bzw. BR für
die angenommenen bzw. aussortierten Blätter T.
Wie weiter in Fig. 1 gezeigt, hat der pneumatische Zurückweisungsmechanismus einen Druckeinlaß 18S,
der an eine Druckquelle 22 angeschlossen ist, um Druckluft für c*ie Luftdüse 20 zu liefern.
Die Lichtquelle L nimmt eine solche Lage ein, daß sie das Farbiiormal 5 und jedes darüberliegende Blatt T
beleuchtet und das reflektierte Licht in das- optische System A zurückfällt.
In den Grundzügen funktioniert das System folgendermaßen: Diejenigen Blätter T, die in dem durch
das Farbnormal S gegebenen Farbbereich liegen, fallen von dem als Unterlage dienenden Farbnormal auf der
Flugbahn TA he,-ab in den Behälter BA für die
30
angenommene Qualität. Wenn ein Blatt T mit seiner Farbe außerhalb des von dem Farbnormal S festgelegten
Bereiches liegt, wird der Unterschied von den Detektoren RD und OD wahrgenommen und in der
Steuerschaltung wird ein resultierendes Steuersignal 5 erzeugt, das über den Steuerausgang 16, die Steuerleitung
16/4 und den Eingangsanschluß 18/4 den pneumatischen Zurückweisungsmechanismus 18 in Tätigkeit
setzt, bevor das Blatt Tdas plattenförmige Farbnormal
S verläuft. Dadurch wird aus der Luftdüse 20 ein nach ]0
oben gerichteter Luftstrom 20/4 ausgestoßen, der das zurückgewiesene Blatt Thochhebt, 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 die Dauer des Luftstroms 20/4
derart abgestimmt, daß keine Störung der Flugbahn des nachfolgenden Blattes Γ eintritt, es sei denn, dieses ist
ebenfalls außerhalb der von dem Farbnormal festge-
spt7tpn Fnrhgrpn7Pn ,q
Funktion des Vergleichsfarbnormals Sund die
verschiedenen Arten der Klassierung
verschiedenen Arten der Klassierung
Der Tabaksortierer 10 arbeitet in der Weise, daß er die Farbe der Tabakblätter T mit einem ausgewählten,
als austauschbare Unterlage dienenden Farbnormal S vergleicht. Die Farbe des Farbnormals S dient als
Scheide zwischen der Farbe der anzunehmenden Tabakblätter und der Farbe der zurückzuweisenden
Tabakblätter.
Es gibt zwei Betriebsweisen der Klassierung, die in der Sortiervorrichtung wahlweise verfolgt werden. Der
erste Modus ist der normale Klassiermodus. Bei dieser Betriebsart werden alle Blätter, die heller sind als das
Farbnormal 5. 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 Zurückweisungsbehälter 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 7; 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 Sortiermodus sei angenommen, daß das Farbnormal 5 rotorange
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. Alle roten, braunen und
schwarzen Blätter dagegen werden zurückgewiesen, weil sie dunkler sind als das Farbnormal S.
Der zweite Sortiermodus ist als umgekehrte Sortierung bekannt und geschieht in der Weise, daß in dem
Sortierer 10 Steuerungen eingestellt werden, die für alle
Tabakblätter T. die heller als die Farbe des Farbnormals S sind, eine Zurückweisung längs der Flugbahn TR
bewirken. Wenn beispielsweise das Farbnormal S gelborange gefärbt ist, werden in dem umgekehrten
Sortiermodus alle gelben Blätter auf die Rückweisungsflugbahn
77? gezwungen, während alle orangefarbenen,
roten, braunen und schwarzen Blätter auf der Annahmebahn TA in den Annalimebehälter BA
gelangen. Daher ist bei dem umgekehrten Sortiermodus die Farbe des Vergleichsnormals S für eine bestimmte
Klasse von Tabakblättern 7* etwas heller als ein durchschnittliches Blatt dieser Klasse.
Wenn mehrere Sortierer 10 in Reihe geschaltet sind, können mehrere Klassen aus einer gegebenen Tabakbiättercharge
isoliert werden. Wenn beispielsweise zwei Tabaksortierer 10 hintereinander angeordnet sind und
der erste Sortierer ist auf den umgekehrten Sortiermodus mit einem gelborangefarbenen Farbnormal eingestellt,
der zweite Sortierer auf einen umgekehrten Sortiermodus mit einem orangeroten Farbnormal, dann
werden alle gelben Tabakblätter in dem Rückweisungsbehälter BR des ersten Sortierers 10 gesammelt, alle
orangefarbenen Blätter gelangen in den Rückweisungsbehälter BR des zweiten Sortierers 10 und die roten,
braunen und schwarzen Tabakblätter 7* passieren den ersten und den zweiten Sortierer, um schließlich in dem
Annahmebeliälter 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 IQ nach den beider·, ersten Sortiererp,
angeordnet und auf einen umgekehrten Sortiermodus eingestellt sein, bei dem das Farbnormal rotbraun
gefärbt ist, so daß alle helleren Blätter, nämlich die roten Blätter T, auf eine Rückweisungsbahn TR gezwungen
werden, während die braunen und schwarzen Blätter in den Annahmebehälter BA des dritten Sortierers
gelangen.
Eine weitere Funktion des Tabaksortierers 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 bezeichnet.
Wie bei der Ausscheidung auf der Basis der Farbhelligkeit der Tabakblätter bestimmt der Grünegrad
des als Hintergrund dienenden Farbnormals 5 die Trennung der angenommenen und abgewiesenen
Tabakblätter T. Beim normalen Sortiermodus werden diejenigen Blätter T. die grüner sind als das Farbnormal
S, zurückgewiesen und diejenigen Blätter T, die nicht so grün sind wie das Farbnormal S, werden angenommen.
Wenn in einem speziellen Fall das Farbnormal S grünlich-rotorange ist und alle grünen Blätter zurückgewiesen
werden, dann würde z. B. ein grüngelbes Blatt abgewiesen und alle gelben, orangefarbenen, roten und
braunen Blätter würden von dem Sortierer 10 angenommen.
Ebenso wie beim Betrieben 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
Farbnormal 5 etwas grüner sein als die gewünschte Klasse. Es muß jedoch nicht so grün sein wie die blätter
T, die zurückgewiesen werden sollen.
Die Vennengung 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.
Messung der reflektierten Farben und ihre
Beziehung zu Helligkeits- und Grünegradsignalen
Beziehung zu Helligkeits- und Grünegradsignalen
Der Tabaksortierer 10 verwendet zwei Breitband-Lichtfilter mit zugehörigen Optiken, nämlich das
Rotfilter RF, das Orangefilter OF und die Optiken A. Das Rotfilter hat sein Maximum bei etwa 655 μπι, das
Orangefilter bei etwa 600 mu. Die entsprechenden Detektoren RD und OD für Rotlicht bzw. 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
wfiiJen. 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 is
und die Mischung derselben als kritische Farben des reflektierten Lichtes für die Bestimmung der Helligkeit
eines vorgegebenen Tabakblattes T relativ zum Farbnormal S.
Die Messung des (jrünegrades benützt einige Eigenschaften des grünen Lichtes im Gegensatz zu
rotem und gelbem Licht. Grünes Licht entsteht durch Reflexion von weißem Licht an einer Fläche, wenn das
blaue und rote Ende des Spektrums von der Fläche absorbiert und der grüne Mittelteil des Spektrums
reflektiert wird. Gelbes und rotes Licht dagegen werden typischerweise erzeugt, wenn das blaue Ende des
Spektrums absorbiert und der Mittelteil des Spektrums 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 gelbem Licht zu unterscheiden, sind nur zwei Lichtfilter und Detektoren
erforderlich, nämlich 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,
•kiuftn ist u!C rettCn-ttCrcriuC 1 iHCnC grün; Vrcnn uss t-jcut
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 Tabaksortierers 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 sie 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 Blatt
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 πιμ)
reP.ekiiert, reflektiert es 58% rotes Licht (670 πιμ).
Wenn ein rotes fermentiertes Blatt 20% Orangelicht reflektiert, reflektiert es 28% Rot Ein gelbes Blatt
dagegen, das 50% Orange, aber nur 52% Rot reflektiert, erscheint grünlich. Entsprechend erscheint ein rotes
Blatt mit einer Orangereflexion von 20% und einer Rotreflexion von nur 23% grün.
Da die Bestimmung der Grüne und des Grünegrades mit der Stärke der Helligkeitssignale im Rot und Orange
in Beziehung steht, nimmt man am besten für fermentierten Tabak einen Vergleichshintergrund, der
im Rot etwa 4% mehr reflektiert als im Orange. Für andere Arten von Tabak kann ein anderer Faktor
erforderlich sein, obwohl der Wert von 4% gleich gut für luftgetrockneten Burley-Tabak wie für im Rauchfang
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 reflektierten. Es ist daher theoretisch möglich, ein Stück
Faden oder andere kleine Verunreinigungen mit dem Tabaksortierer 10 zu erfassen und auszusortieren, wenn
die Empfindlichkeit der Steuerschaltung 14 dafür ausreicht.
Steuerschaltung 14
Anhand der Fig.2 werden nun die Einzelheiten der
Steuerschaltung 14 genauer erläutert. Die Steuerschaltung 14 umfaßt einen Rotdetektor RD und einen
Orangedetektor OD, die über die Eingänge 14Aund 145
mit einer Rotdetektorschaltung RDN bzw. Orangedetektorschaltung ODN verbunden sind. Die Ausgänge 30
bzw. 32 dieser beiden Schaltungen RDN und OZW sind
beiderseits mit den Eingängen einer Addierschaltung 34 und einer Subtrahierschaltung 36 verbunden. Die
Addierschaltung hat zwei Eingänge 34Λ und 345, die an
dem Orangeausgang 32 bzw. dem Rotausgang 30 der Schaltungen ODN und RDN liegen. Die Substrahierschaltung
36 hat zwei Eingänge 36/4 bzw. 365, die an dem Orangeausgang 32 bzw. dem Rotausgang 30 der
Schaltungen ODNund RDN liegen.
Der Ausgang 34Cdes Addierers ist unmittelbar mit
dem Eingang 38/4. eines Hell/Dunkeldetektorkreises 38
verbunden, der einen Ausgang 385 hat. Der Ausgang 36C des Subtrahierers 36 ist unmittelbar mit dem
Eingang 40/4 eines Grün/Gelbdetektorkreises 40 verbunden, der einen Ausgang 405 hat. Die Ausgänge
385 und 405 des Hell/Dunkel-Detektors 38 und des Grün-Gelb-Detektors 40 sind mit dem Eingang 42/4
bzw. 425 eines Speichers 42 für das Farbnormal und mit dem Eingang 44Λ bzw. 445 einer logischen Schaltung 44
verbunden.
Die logische Schaltung 44 hat zwei Ausgangsklemmen 44C und 44D, von denen der eine Ausgang ein
Farbnormalpräsenzsignal darstellt, das unmittelbar an
einen dritten Eingang 42C des Speichers 42 gelegt ist. Der Speicher 42 für das Farbnormal weist ferner zwei
Ausgänge 42Z? und 42£ auf, die unmittelbar mit jeweils
einem zweiten Eingang RDN \ bzw. ODN \ der Rotdetektorschaltung RDN und Orangedetektorschaltung
ODN verbunden sind.
Der zweite Ausgang 44D1 der einen Farbausgang von
der logischen Schaltung 44 darstellt, ist unmittelbar mit dem Eingang 46Λ eines Farbwählers 46 verbunden,
dessen Ausgang 46Z? unmittelbar an dem Eingang 48/4 einer solenoidgesteuerten Pneumatik-Antriebs- und
Verzögerungsschaltung 48 liegt Diese Antriebs- und Verzögerungsschaltung 48 hat einen Ausgang 485, der
zugleich den Steuerausgang 16 der Steuerschaltung i4
darstellt Der Ausgang der solenoidbetätigten Pneumatik-Antriebs- und einstellbaren Verzögerungsschaltune
10
15
treibt also den pneumatischen Zurückweisungsmechanismus 18, indem er ein Signal an den Eingang 18A
gibt und wahlweise einen Luftstrahl 2QA aus der Düse 20 bewirkt.
Die beschriebene Steuerschaltung hat folgende Funktionen:
1. Die Orangedetektorschaltung ODN erzeugt ein Signal, das kennzeichnend ist für den Orangeanteil
des vom Tabakblatt reflektierten Lichtes im Vergleich zu dem speziellen Farbnormal, auf dem
das Blatt geprüft wird.
2. Die Rotdetektorschaltung RDN liefert an ihrem Ausgang 30 ein Signal, das für den Rotanteil des
vom Tabakblatt reflektierten Lichtes charakteristich ist, verglichen mit dem Farbnormal, auf dem
das Blatt geprüft wird.
3. Die Addierschaltung 34 empfängt an ihren Eingängen 34/4 und 34ß die Ausgänge der
Roidctckiorschaltung RDNbzvi. der Orangedetektorschaltung
ODA/und addiert diese Signale, um an ihrem Ausgang ein Signal für den Helligkeitswert
zu liefern.
4. Die Substrahierschaltung 36 empfängt an ihren Eingängen 36/4 und 365 die Ausgangssignale von
den Ausgangsklemmen 32 und 30 der Rot- bzw. Orangedetektorschaltung RDN und ODN und
erzeugt ein Differenzsignal dieser Eingänge, das an dem Ausgangs 36C der Substrahierschaltung 36
erscheint. Das Signal an 36C 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 36C ein negativer Ausgang erscheint, das von den Detektoren OD
und RD geprüfte Blatt grün ist. Wenn dagegen die Differenz von dem Oran^esiTia! und dein Rotsignal
positiv ist, ist das Tabakblatt gelb, orange, rot oder braun.
5. Der Hell/Dunkel-Detektorkreis 38 ist so konstruiert,
daß er an seinem Ausgang 385 digitale Signale erzeugt, die anzeigen, ob das geprüfte Blatt heller
als das Farbnormal, oder dunkler als das Farbnormal oder ob überhaupt kein Blatt auf dem
Farbnormal vorhanden ist.
6. Der Grün/Gelb-Detektorkreis 40 ist so ausgelegt, daß er an seinem Ausgang 4OZ? digitale Signale
erzeugt, die anzeigen, ob das geprüfte Blatt nicht grüner ist als das Farbnormal, oder grüner ist als
das Farbnormal oder ob kein Blatt auf dem Farbnormal vorhanden ist
7. Die logische Schaltung 44 hat die Aufgabe, festzustellen, ob ein Blatt auf dem Farbnormal
vorhanden ist oder nicht. An dem ersten Ausgang 44C der logischen Schaltung 44 erscheint das
Hintergrundpräsenzsignal als digitales Signal »1«, wenn nur das Farbnormal sichtbar ist, und als
digitales Signal »0«, wenn auf dem Farbnormal im Gesichtsfeld des Rot- bzw. Orangedetektors RD
und OD ein Blatt vorhanden ist Die logische Schaltung 44 ist ferner dafür bestimmt, die
Hell/Dunkel- und die Grün/nicht-grün-Daten von den Detektoren 38 und 40 für einen Taktzyklus zu
speichern. Sowohl das Signal für die Anwesenheit eines Blattes am ersten A.usgang 44CaIs auch das
Signal für die Helligkeit und den Grfiaegrad am zweiten Ausgang 44D der logischen Schaltung 44
40
45
können durch das Verhältnis zwischen den Ausgängen des Hell/Dunkel-Detektors 38 und des
Grün/Gelb-Detektors 40, die an die Eingänge 44Λ und 44ßder logischen Schaltung 44 gelegt werden,
ermittelt werden.
Der Farbwähler 46 kann so programmiert sein, daß er eine von vier Kombinationen heller und grüner
Blätter für die Zurückweisung auswählt. Diese Kategorien sind:
l)dunkel + grün;
2) hell+ grün:
3) dunkel + nicht grün; und
4) hell+ nicht grün:
jeweils relativ zur Farbe des Farbnormales S. Die Schaltung 46 braucht Signale sowohl von c^m
Gründetektor als auch von dem Helligkcitsdetektor über den Ausgang 44Dder logischen Schaltung
44 und ihren eigenen Eingang 46/i. Das Signal am
zweiten Ausgang 44D der logischen Schaltung 44, das an den Eingang 46/4 des Farbwählers 46 gelegt
ist, kann aus logischen Signalen bestehen, die einer der vier Kombinationen entsprechen, auf die der
Farbwähler 46 anspricht. Der Farbwähler 46 ist also derart programmiert, daß er beim Zusammentreffen
eines logischen Signals am Eingang 46/4 mit einer vorgegebenen, auszuscheidenden Farbe am
Ausgang 46ß ein Steuersignal erzeugt, das unmittelbar an den Eingang 48A der solenoidgesteuerten
Pneumatik-Antriebs- und Verzögerungsschaltung 48 gelegt wird.
Die solenoidgesteuerte Pneumatik-Antriebs- und Verzögerungsschaltung 48 ist übereinstimmend mit
der Programmierung des Farbwählers 46 programmiert und folglich so konstruiert, daß sie eine der
vier Kombinationen von »hellen+ grünen« Blättern für ciis Zurückweisun0 auswählt. Die Schaltung
enthält ein Verzögerungsglied mit Gedächtnis (nicht dargestellt), um die Zeitspanne zu 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 48/4 der Schaltung 48 wird an deren
Ausgang 48ß ein Steuersignal erzeugt, das über die Ausgangsklemme 16 der Steuerschaltung 14 zum
Eingang 18/4 des pneumatischen Zurückweisungsmechanismus 18 gelangt, wobei die Druckluftquelle
22 über die Ausgangskiemme 18ß mit der Düse 20 verbunden wird und ein Luftstrahl 20/4 auf das
zurückzuweisende Blatt gelenkt wird, der dieses Blatt auf die Zurückweisungsbahn TR zwingt. Der
Luftstrahl ist von einer auf die Größe des Blattes T abgestimmten Dauer.
Die Schaltung 42 zur 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 Rotdetektor
RD eine Ablesung vorgenommen und die Farbsignalhöhe im Speicher der Schaltung 42 wird
auf den neuesten Stand gebracht In der Schaltung ist auch noch ein Zeitschalter 42ζ22 vorgesehen, um
die gespeicherten Daten beim ersten Einschalten oder einem anderen entsprechenden Ereignis an der
Steuerschaltung 14 vollständig zurückzustellen. Die Höhe des Rotsignals, die von dem Farbnormal S
abgelesen und inderSchaltung42gespeichert wurde, wir J durch deren ersten Ausgang 42/?an den zweiten
Ausgang RDN \ der Rotdetektorschaltuiig RDN
Η 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 Rotdetektorschaltung RDN einen Null-Ausgang.
Durch die Übertragung der Stärke des Orangesignals vom Farbnormal 5 durch den zweiten Ausgangs 42E der Schaltung 42 zum
zweiten Eingang ODN \ der Orangedetektorschaltur.g 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 ist. Die Berichtigungsfunktion des 2υ
Speichers 42 wird durchgeführt, um ein genaues und ein wahres Null-Signal zu erhalten, wenn
während des Durchsatzes einer Tabakblattcharge durch den Sortierer 10 kein Blatt auf dem
Farbnormal Svorhanden ist.
Unter bezug auf Fig.3 wird ein genaueres Blockschaltbild
der Steuerschaltung 14 beschrieben, wobei gleiche Elemente in den Fig. 2 und 3 die gleichen
Bezugsziffern tragen.
Die Rot- bzw. Orangedetektorschaltungen RDN und ODN enthalten jeweils eine Nachlaufstufe RDNA bzw.
ODNA mit hoher Impedanz. Die zweiten Eingänge RDN1 und ODN1 der Rot- bzw. Orangedetektorschaltung
RDN bzw. 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 auf das reflektierte Lichi . .verstärkt wird.
Die Addierschaltung 34 der Fig.2 ist in einer Signalausgleichsschaltung 34ζ>
vereinigt, deren Eingänge 34QA und 34QB an den Ausgängen 32 bzw. 30 der
Nachlaufstufen ODNA und RDNA liegen, um deren Ausgänge zu kombinieren und ein »rot +orange«-Signal
zu erzeugen. Das »rot + orange«-Signal wird in einer herkömmlichen Vergleichsschaltung 38ζ) 1 verstärkt
(beispielsweise um einen Faktor 1000). Die Vergleichsschaltung erzeugt an einem Zwischenausgang
38A 1 in der Hell/Dunkel-Detektorschaltung 38 einen Ausgang entweder mit hoher oder mit niedriger
Spannung, worauf ein Detektor 28Q2 für hohe und niedrige Spannung entsprechende digitale Ausgänge an
zwei Ausgangsklemmen 3851 und 385 2 erzeugt, die
zusammen ein Äquivalent des Gesamtausganges 385 der F i g. 2 sind.
Das »orange-rot«-Signal wird in einer Grün-Vergleichsschaltung
36 (Subtrahierer 36 der Fig.2) berechnet und verstärkt (beispielsweise um dan Faktor
2000) und das verstärkte Differenzsigna], das als Spannung an dem internen Ausgang 36C auftritt, wird
von hier in den Grün/Gelb-Detektorkreis 40 eingegeben, der e'nen zweiten Detektorkreis 4QQ für hohe und
niedrige Spannung enthält, welcher an zwei Ausgangsklemmen 4051 und 40 B 2 digitale Ausgänge erzeugt
Diese sind zusammen ein Äquivalent zu dem Gesamiausgang
405 der F i g. 2.
An den Klemmen 3851, 38S2. 4051 und 4052 der
Helligkeits- und Grün-Detektorkreise 38 und 40 treten also digitale Signale auf, die für die Farbe der
Tabakblätter T im Vergleich zum Farbnormal 5 repräsentativ sind und außerdem eine Anzeige für die
Anwesenheit oder Abwesenheit von Tabakblättern auf der Oberseite des Farbnormals S darste !!ei. Alle diese
Klemmen sind mit der logischen Schaltung 44 verbunden, so daß die gesamte vergleichende Information
von den Klemmen 3851,385 2,4051 und 4052 7.11
den Eingangsklemmen 44Λ 1 bzw. 44Λ 2, 4451 und
4452 gelangt. Die logische Schaltung 44 hat zwei logische Blöcke, die mit diesen Eingangsklemmen
verbunden sind, nämlich einen Blattpräsenzkreis 44Q 1 und einen Farbdatenspeicher 44Q 2.
Die inneren Ausgangsklemmen 38Λ 1 und 36C der Vergleichsschaltungen für die Helligkeit und den
Grünegrad 38(? 1 bzw. 36 sind mit den beiden Eingängen 42Q \A eines Bezugsgatters 42Q\ in dem
Farbnormalspeicher 42 verbunden. Das Bezugsgatter 4'lQ 1 hat noch einen dritten Eingang 42Q1S, der direkt
mit der Ausgangsklemme 44Cdes Blattpräsenzkreises 44Q 1 der logischen Schaltung 44 verbunden ist. An der
Ausgangsklemme 44C liegt auch noch eine Eingangsklemme 42Q2A eines Blattpräsenzzeitgebers 42Q2.
Der Zeitgeber 42Q2 hat einen Takteingang 42Q2B, der mit einem übiichen Taktgenerator CC verbunden ist,
und einen Steuerausgang 42Q2C, der direkt mit einem vierten Eingang 42QlC des Bezugsgatters 42Ql
verbunden ist. Wie noch genauer beschrieben wird, ist der taktgesteuerte Blattpräsenzzeitgeber 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 Tsortiert werden.
Die Ausgänge 42Qi D des Bezugsgatters 42Q1 sind
mit Eingängen 42Q3A des Farbnormalspeichers 42Q3
verbunden, dessen Ausgang 42ζ>33 an einem Grünegradeinsteller
42Q4 liegt, der von dem Farbwähler 46 gesteuert wird. Untei den vom Farbwähler 46
auferlegten Farbgrenzbedingungen wird das Gleichgewicht zwischen dem Verhalten des Rotdetektors RD
und des Orangedetektors OD über und oberhalb der durch die Information in dem Farbnorr.ulspeicher
42Q3 auferlegten Grenzen modifiziert, um dadurch ein
gewünschtes Ansprechen auf den Grünegrad dem Rotund Orangeverhalten der Detektoren zu überlagern,
d.h. eine Empfindlichkeitseinstellung für den Grünegrad.
Der Farbspeicherblock 44Q2 der logischen Schaltung
44 ist über seinen Ausgang 44£> mit dem Eingang 46/4 einer logischen Farbdecodierschaltung 46Qi des
Farbwählers 46 verbunden. Der Speicher sorgt für die Kontinuität zwischen den Taktimpulsen, die zum
Steuern des Systems im Takt mit der 120Hz Wechselstrompulsation im Lichtausgang der Lampen L
dienen.
Die Farbdecodierschaltung 46Q1 hat einen Setzeingang
46Q IA, der unmittelbar an den Ausgang 46Q2A
eines manuellen Farbwählers 46ζ>2 angeschlossen ist,
der eine Einrichtung zum Vorwählen darstellt, um eine bestimmte Ausgangsfunktion der logischen Decodierschaltung
46Q1 in Abhängigkeit von der in dem Farbspeicherblock 44Q2 der logischen Schaltung
gespeicherten Farbe zu erzielen. Diese Ausgangsfunktion erscheint an der Ausgangsklemme 465 des
Farbwählers 46, von wo sie durch die Eingangsklemme 48Λ in ein Schiebereeister und Gatter 4SO t selansL
das eine Verzögerungsleitung in der solenoidgesteuerten
Pneumatik-Antriebseinrichtung enthält und ein Glied darstellt, das die Anwesenheit des Zurückweisungiäsignais
für eine bestimmte Zeitdauer erfordert, um die 2Iurückweisung auszuführen, wodurch ein Ansprechen
auf falsche und Nebensignale unterbunden wird.
Der Ausgang des Schieberegisters und Gatters 48(31
wird in einen solenoidgesteuerten Impulsgenerator 480 2 eingegeben, der durch eine direkte Verbindung
4SQIA zum Taktgenerator CG einen erzwungenen
An-Aus-Impuls von gleicher Länge wie die Blattlänge plus einer genügenden Zeitspanne erzeugt, um die
Verzögerung in den Druckluftleitungen des Zurückweisu.Agsmechanismus
18 zu kompensieren. Der Ausgang des Taktgenerators 4802 dient zum Erregen einer
solenoidgesteuerten Antriebsscnaltung 48O3, die die
An-Aus-Dauerimpulse für den Eingang 18/4 der
Solenoidventilsteuerung in dem pneumatischen Zurückweisungsmechanismus
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 Zurückweisungsbahn TR zu zwingen, wie schon anhand der Fig. 1 beschrieben
wurde.
Um die Steuerschaltung 14 vollständig mit der 120 Hz
Wechselstrompulsation der f^ampen L zu synchronisieren,
sind die logischen Blöcke 44ζ) 1 und 44Q2 der
lcg^rhen Schaltung 44 beide durch direkte Verbindungen
AAQ\C und A4Q2C zum Taktgenerator CC
zwangsgesteuert
Die Verbindung des Grüneinstellers 42QA mit dem
Farbwähler 46 ist schematisch durch die gestrichelte Verbindungslinie 46/Vi angedeutet, die vom Grüneinsteller
zu dem Farbwählschaltbrett 4602 des Farbwählers
46 verläuft. Die Verbindung kann manuell oder elektrisch sein, wie vom Fachmann leicht einzusehen,
um die Ansprechcharakteristik des Rotdetektors und des Orangedetektors zu modifizieren.
Zusammenwirken des Helligkeitsdetektors, des
Farbnormalspeichers und des Blattpräsenzsignals
zum Erzeugen von Hell- und/oder
Dunkel-Ausgangssignalen
Anhand der Fig.4 wird nunmehr eine vereinfachte
Form einer Helligkeitsdetektorschaltung beschrieben, die folgende, mit dem Beispiel der Fig. 3 gemeinsame
Elemente aufweist:
1. einen der Rot- und Orangedetektoren RDimd OD;
2. einen der Verstärker ODNA und RDNA:
3. Helligkeitsvergleichsschaltung 380 1;
4. Detektor für hohe und niedrige Spannung 38Ο 2;
5. Farbnormalspeicher und Verzögerungsschaltung 42 ausgenommen den Grüneinsteller 4204.
Dies sind die wesentlichen analogen logischen Elemente zum Erzeugen eines digitalen logischen
Ausgangs für Hell und Dunkel, mit dem der pneumatische Zurückweisungsmechanismus 18 der vorangehenden Beispiele gesteuert wird. Dieser logische Ausgang
entspricht den Ausgängen an den Klemmen 38ß 1 und 38B2 des Beispiels der F i g. 3.
Die Schaltung wird mit Bezug auf den Orangedetektor OZ? und dessen zugehörigen Schaltkreis beschrieben
und steht für die kompliziertere Schaltung, bei der zwei Lichteingänge, nämlich der vom Orangedetektor OD
und der vom Rotdetektor RD, verwendet werden.
Der Orangedetektor OD ist in dem dargestellten
Beispiel eine Photozelle mit einer das Licht empfangenden Kathode ODC und einer Anode ODA. die über
einen Belastungswiderstand R 1 an die Eingangsklemme
5 ODN1 der Orangedetektorschaltung ODN angeschlossen
is*. Wie schon für F i g. 2 und 3 beschrieben, ist die Eingangsklemme ODN1 der Orangedetektorschaltung
ODN unmittelbar mit dem Ausgang A2E des Farbnormalspeichers 420 3 verbunden.
ίο Der Farbnormalspeicher 4203 weist zwei gegensinnig
gepolte Kondensatoren Cl und C2 gleicher Stärke
auf, die in der Verbindung von der Ausgangsklemme 42E zur Erde hintereinandergeschaltet sind. Die
Kathode ODC des Orangedetektors OD liegt an einer
!5 negativen Vorspannung OD 2, die in dem Beispiel minus
20 Volt führt.
Die Anode ODA des Orangedetektors OD ist unmittelbar mit dem Steuereingang 100 eines Detektorverstärkers
ODNA verbunden, der in der Darstellung ein Feldeffekt-Transistor in Spannungsfolgeschaltung
ist, an dessen einer Klemme 102 eine positive Vorspannung von 15 Volt liegt und dessen andere
Klemme die Ausgangsklemme 32 des Verstärkers ODNA darstellt und über einen Widerstand R 2 mit der
negativen Verspannung OD 2 verbunden ist
Alternativ zu dieser Schaltung kann anstelle der Photozelle eine Halbleiterdiode als lichtempfindliches
Element verwendet '"erden. Eine zweite Alternative ist, die Photozelle OD und die Feldeffekt-Transistorfolgestufe
ODNA durch einen photosensitiven Feldeffekt-Transistor zu ersetzen. In letzterem Fall müssen die
logischen Ausgänge vertauscht werden.
Die Helligkeitsvergleichsschaltung 380 1 'st a's e'n
Differenzverstärker dargestellt, dessen positive Vor-Spannungsklemme
104 an 15 Volt und dessen negative Vorspannungsklemme 106 an eine Spannungsquelle für
minus 15 Volt angeschlossen ist. Der Ausgang der Vergleichsschaltung 3801 ist die Ausgangsklemme
38/4 1. Die Eingangsklemmen 38/4 des Verstärkers 3801 umfassen zwei Klemmen 3SAA 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 CI und C2.
Der Steuerteil des Farbnormalspeichers 42, nämlich 420 1 —3 ist als ein Feldeffekt-Transistor dargestellt mit
einem Steueranschluß 108. der mit dem Blattpräsenzausgang 44C verbunden ist. und zwei Lastanschlüssen
110 und 112. von denen der Anschluß 110 unmittelbar
mit der Ausgangsklemme 38A 1 der Helligkeitsvergleichsschaltung 384 1 und der Anschluß 112 über einen
Belastungswiderstand R 3 mit der Ausgangsklemme 42£des Farbnormalspeichers 4204 verbunden ist.
Der Hell/Dunkel-Detektor38O2umfaßt einen ersten Transistor 02-4 mit Basis-, Emitter- und Kollektoranschlüssen 114, 116 und 118 und einen zweiten Transistor O2B mit zum ersten entgegengesetzter Polarität und den Basis-. Emitter- und Kollektoranschlüssen 120, 122 und 124. Die Basisanschlüsse 114 und 120 sind gemeinsam mit einem Eingang 126 verbunden, der seinerseits über einen Eingangswiderstand, RA an der Ausgangsklemme 38/4 1 der Helligkeitsvergleichsschaltung 3801 liegt. Der Kollektoranschluß 118 des ersten Transistors Q 2A ist über einen Vorwiderstarcd Ä5 mit einer -f-15 V-Spannungsquelle verbunden, während der Emitteranschluß 116 des gleichen Transistors an einer + 8 V-Spannungsquelle liegt. Diese Spannungswerte sind nur Beispiele und sollen keine Beschränkung
Der Hell/Dunkel-Detektor38O2umfaßt einen ersten Transistor 02-4 mit Basis-, Emitter- und Kollektoranschlüssen 114, 116 und 118 und einen zweiten Transistor O2B mit zum ersten entgegengesetzter Polarität und den Basis-. Emitter- und Kollektoranschlüssen 120, 122 und 124. Die Basisanschlüsse 114 und 120 sind gemeinsam mit einem Eingang 126 verbunden, der seinerseits über einen Eingangswiderstand, RA an der Ausgangsklemme 38/4 1 der Helligkeitsvergleichsschaltung 3801 liegt. Der Kollektoranschluß 118 des ersten Transistors Q 2A ist über einen Vorwiderstarcd Ä5 mit einer -f-15 V-Spannungsquelle verbunden, während der Emitteranschluß 116 des gleichen Transistors an einer + 8 V-Spannungsquelle liegt. Diese Spannungswerte sind nur Beispiele und sollen keine Beschränkung
darstellen. Der Kollektoranschluß 124 des zweiten Transistors Q 25 ist über einen Vorwiderstand R 6 an
eine —15 V-Spannungsquelle gelegt; der Emitteranschluß
122 liegt in dem Beispiel an -8 Volt
Der Kollektorrnschluß I1*? d~s ersten Transistors
Q2A Fällt mit der ersten Ausgai.gsk'emme 38Bl (die
»Hell«-Klemme) des Hell/Dunkel-Detektors 38<?2
zusammen. Der Kollektoranschluß 124 des zweiten Transistors C?25stellt die zweite Ausgangsklemme 38 5 2
(»Dunkek-Klemme) des HeH/Dunkel-Detektors 38(?2
dar.
Im Betrieb fällt das von den Tabakblättern Γ und dem Farbnormal S (in F i g. 4 nicht gezeigt) reflektierte Licht
auf die Kathode ODCdes Orangedetektors OD und läßt Elektronen aus der Kathode austreten aufgrund des
photoelektrischen Effektes. Die Elektronen werden durch die Spannung von etwa 20 Volt an der Photozelle
OD zur Anode ODA gezogen. Die Eiektrcnenbev/e
gung bewirkt, daß die Photozelle OD wie eine Stromquelle mit hoher In.pedanz wirkt. Da die
Photozelle OD als Stromquelle wirkt, erhält man das beste Verhältnis von Nutz- zu Störpegel, wenn man den
Belastungswiderstand R 1 so hoch als in der Praxis möglich macht. Die hohe Impedanz des Belastungswiderstandes
R1 macht einen Detektorverstärker ODNA mit hoher Impedanz notwendig. Dieser ist ja
bereits als ein Feldeffekt-Transistor mit hoher Impedanz in Spannungsfolgeschaltung beschrieben worden,
der den Eingang 3SAA der Helligkeitsvergleichsschaltung 380 1 beaufschlagt, welche als ein Differenzoperationsverstärker
dargestellt ist
Wenn mehr Licht auf die Kathode ODC fällt, fließt ein
Strom von den Kondensatoren Cl, C2 des Farbnormalspeichers über die Klemmen 42 E und ODNX und
durch den Belastungswiderstand R 1 in die Photozelle OD. Die über die Ausgänge 32 des Verstärkers ODNA
an der ersten Eingangsklemme 3SAA negativer Eingang) der Helligkeitsvergleichsschaltung 3SQ 1 erscheinende
Spannung ist also gleich der Spannung an den Kondensatoren Cl, C2 weniger dem Spannungsabfall
in dem Belastungswiderstand R 1, verursacht von dem Photostrom und der kleinen Vorspannung für die
Steuerklemme 100 des Feldeffekt-Transistors in dem Detektorverstärker ODNA. Die Wirkung des Helligkeitsdetektors
3SQ1 verstärkt die Differenz zwischen dem von dem Orangedetektor OD wahrgenommenen
Lichteingangssignal und der Erde, die an dem positiven Eingang 3SAB 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 3SA 1 der Helligkeitsvergleichsschaltung an. daß mehr Licht auf
die Kathode ODC des Orangedetektors OD trifft und schaltet den ersten Transistor QlA in dem Hell/Dunkel-Detektor
3SQ 2 an. Dies bewirkt eine entsprechende Spannungsänderung am Kollektor 118 und an der
Ausgangsklemme 3851, wodurch ein Hellsignal an dieser Ausgangsklemme erzeugt wird. Ein negativer
Ausschlag am Ausgang 38/4 1 der Helligkeitsvergleichsschaltung 3801 dagegen in der Größenordnung von
8,5 Volt zeigt an, daß weniger Licht zur Kathode ODC des Orargedetektors OD reflektiert wird, und bewirkt,
daß der zweite Transistor Q 25 in dem Hell/Dünkel-Detektor38Q2
angeschaltet wird, wodurch ein Dunkelsignal über den Kollektor 124 an der zweiten Ausgangsklemme
3852 des Hell/Dunkel-Detektors 38Q2 erzeugt wird.
Zum Sortieren von Tabakblättern ist es wünschenswert,
den Ausgang 38Λ 1 der Helligkeitsvergleichsschaltung
3b Qi stationär etwa auf Erdpotential zu halten, wenn das Farbnormal S betrachtet wird, damit in
dem Hell/Dunkel-Detektor 3802 weder ein »Hell«-
noch ein »Dunkel«-Signal erzeu^. «;ra. Dies geschieht
mit Hilfe einer üblichen negativen Rückkopplung über den Rückkopplungswiderstand R 3 und die Belastungsklemmen 110 und 112 des Feideffeki-Transistors, die die
ίο Steuerkreise 4201 —3 der Speicherschaltung 42 für das
Farbnormal umfaßt Der Steuerkreis 42Oi —3 wird von
dem Signal vom Blattpräsenzausgang 44Cabgeschaltet wenn ein Blatt wahrgenommen wird.
Während dieser Betrachtung des Blatte- wird das Aussehen des Farbnormals Sin den Kondensatoren Cl,
C2 (Farbnormalspeicher 42Q3) gespeichert da der Effekt der negativen Rückkopplung durch den Steuerkreis
4201-3 eine ausreichende Spannung an den
Kondensatoren Cl, C2 entstehen läßt um den Spannungsabfall in dem Belastungswiderstand R 1 des
Orangedetektors OD auszugleicnen, der entsteht, wenn Orangelicht vom Farbnormal S reflektiert wird und auf
die Kathode ODCtrifft
Der Rückkopplungswiderstand A3 verhindert, daß
sich die Spannung an den Kondensatoren Cl, C2 zu schnell ändert, und der Eingangswiderstand /?4
zwischen dem Ausgang 38Λ 1 und der gemeinsamen Eingangsklemme 126 des Hell/Dunkel-Detektors 3802
verhindert, daß die beiden Transistoren Q2A und 025
dieses Detektors das Ausgangssignal der Helligkeitsvergleichsschaltung 3801 kurzschließen. Wie schon
erwähnt, ist der Farbnormalspeicher 420 3 unpolarisiert gemacht, indem zwei polarisierte Kondensatoren Cl
und C 2 gegeneinander geschaltet sind.
Das Rückkopplungsgatter 420 1 —3 hat zwei Funktionen.
Die erste Funktion ist, wie schon beschrieben, die negative Rückkopplungsschleife abzuschalten, wenn ein
Blatt betrachtet wird, damit keine falschen Daten in dem Farbnormalspeicher 4203 gespeichert werden, so daß
kein Überschwingen auftritt. Die zweite Funktion besteht darin, die negative Rückkopplungsschleife so zu
steuern, daß an den Lichtquellen, die das Gesichtsfeld des Farbnormals 5 beleuchten. Wechselstrom verwendet
werden kann. Da der Lichtausgang der mit Wechselstrom betriebenen Lampen etwa ein Achtel der
Wechselstromfrequenz ist, tritt im \usgang des als Helligkeitsvergleichsschaltung wirkenden Differenzverstärkers
3801 ein beträchtlicher Wechselstrom auf.
Indem man die negative Rückkopplung im Takt mit dem Wechselstrom aus den Zuleitungen steuert, erhält man
praktisch das gleiche Resultat, wie wenn man an den Lichtquellen Gleichstrom verwendet.
Die logischen Schaltungen, die dem Wechselstrom- und Gleichstromverstärker folgen, müssen selbstverständlich
entsprechend gesteuert sein und dies kann auf herkömmliche Weise geschehen.
Die Zweifarbenschaltung
In Fig.5, die für gleiche Elemente die'gleichen
Bezugsziffern wie die Fig. 1—4 enthält, ist eine genauere Darstellung der Details und Verbindungen der
Detektorschaltung DN, der Gleichgewichtsjustierschaltung 340, des Helligkeitsdetektors 38, des Grün-Detektors
40, der Berichtigungs- und Rückstell-Gatter 4201 — 02, des Farbnormalspeichers 4203 und der
Grünegradeinstellung 420 5 gegeben.
Die Rot- und Orange-Gleichgewichtsjustierschaltung 340 weist am negativen Eingang 3SA der Helligkeits-
vergleichsschaltung 3SQi eine summierende Verbindungsstelle
5/ auf, die über einen ersten summierenden Widerstand RS1 mit dem Ausgang 32 (bezeichnet als
32—34Q gemeinsam mit dem Gleichgewichtseingaiig
34QA) des Orange-Detektorverstärkers ODNA und über einen zweiten summierenden Widerstand RS2 mit
dem Ausgang 30 (bezeichnet als 30—34QB gemeinsam mit dem Gleichgewichtseingang 34QB) des Rot-Detektorverstärkers
RDNA verbunden ist.
Die Gleichgewichtsschaltung 34Q wird durch die Erdung des Ausgangs 32—34QA des Orange-Detektorverstärkers
ODNA über einen Gleichgewichts-Widerstand RB vervollständigt, der einen verstellbaren
Abgriff RB1 hat, welcher mit dem positiven Eingang
365 der Grün-Vergleichsschaltung 36 verbunden ist; außerdem ist auch noch der Ausgang 30—34QB des
Rot-Detektorverstärkers RDNA über einen Eingangswiderstand RS 3 mit der negativen Eingangsklemme
36A der Grün-Vergleichsschaltung 36 verbunden.
Die Rückäopplungsschleife der Helligkeitsvergleichsschaltung
3§</l weist einen ersien Siabiiisierungswiderstand
SR 1 auf, der zwischen dem Ausgang 3SA 1 und dem negativen Eingang 3SA dieser Vergleichsschaltung
liegt Die Rückkopplungsschleife der Grün-Vergleichsschaltung enthält einen zweiten Stabilisierungswiderstand
SR 2, der zwischen dem Ausgang 36Cund
dem negativen Eingang 36Λ dieser Vergleichsschaltung liegt.
Wie gezeigt, weist der Grün-Einsteller 42Q4 einen
Hilfswiderstand R 4 in Reihe zwischen der Ausgangsklemme 42Q3 '"des Farbnormalspeichers 42Q4(der die
für Fig.4 beschriebene Konf'-mration hat) und dem
Belastungswide.-stand R1 des Orangedetektors OD
bzw. des Rotdetektors RD auf. Je^ir solche zusätzliche
Widerstand R 4 hat im Nebenschluß einen Feldeffekt-Transistor Q3. der wahlweise so gesteuert wird, daß er
seinen zugehörigen Hilfswiderstand R 4 aus der Schaltung kurzschließt, um die Empfindlichkeit des Rot-
und/oder Orangedetektors RD und OD für das vom Farbnormal 5 und/oder den Tabakblättern 7"reflektierte
Licht zu verändern. Dies ist bereits anhand der F i g. 3 beschrieben worden.
Die Geschwindigkeit, mit der die richtige Bezugsspannung in dem Farbnormalspeicher 42Q3 (Kondensatoren
CI und C2) hergestellt wird für die Rot- und Orangedetektoren RD und OD, kann verändert werden,
indem man die Dauer des Aktivierungssignals an der Steuerklemme der Transistoren Q 3 in den Bezugsgattern
42Q4 steuert. Die Dauer des Aktivierungssignals wird vom Blattpräsenz-Zeitgeber (42<?2 (Fig. 3)
kontrolliert, der eine rasche Rückstellung des Farbnormalspeichers 42C3 bewirkt, falls eine abnormal lange
Zeitspanne (beispielsweise 6 Sekunden) zwischen aufeinanderfolgenden Betrachtungen des Farbnormals
Sdurchdie Detektoren RDund ODliegt.
Dieses Verhalten deutet auf Erscheinungen hin. wie ein Ausfall des Gedächtnisses, das Festlaufen eines
Blattes Tauf der Oberseite des Farbnormals 5 oder ein
Wechsel von einem Farbnormal zu einem anderen. Es können entsprechende Alarmeinrichtungen und/oder
Vorrichtungen zum Freimachen der Oberfläche vorgesehen werden, die diejenigen Zustände, die dem
ordnungsgemäßen Betrieb des Tabaksortierers 10 zuwiderlaufen, korrigieren.
Wie Fig.5 zeigt, können die Ausgangsspannungen
der Helligkeits- und Grün-Vergleichsschaltungen auf Null normalisiert werden, wenn die Detektoren OD und
RD das Farbnormal 5betrachten und kein Blatt Tauf
diesem vorhanden ist.
Wenn die Ausgangsspannungen auf plus oder minus 8
Volt oder mehr ausschlagen, repräsentieren die Signale Zwischen-Ausgangsparameter, die folgende logische
Zustände bedeuten:
»Hellt+« + Nicht Grünt+")«,
»HelK+8> + Grün<-8>«,
»Dunkelt-8' + Nicht Grünt+8)«,
ίο »Dunkelt-β)+ Grünt-8)«.
»HelK+8> + Grün<-8>«,
»Dunkelt-8' + Nicht Grünt+8)«,
ίο »Dunkelt-β)+ Grünt-8)«.
Positive Zwischenausgangsspannungen von 8 Volt oder mehr ändern aLo den digitalen Zustand an den
Ausgangsklemmen 38Sl und 4051 der Helligkeits- und
η Grünegradschaltungen 38 und 40 und negative Zwischenausgangsspannungen
von 8 Volt oder mehr ändern den digitalen Zustand an den Ausgangsklemmen 3852 und 405 2 der genannten Schaltungen. Wenn also
der normalisierte Ruhezustand an jeder Klemme 3851, 3852, 4051, 4052 ein digitales »0« ist, erscheinen für
die verschiedenen Kombinationen der relativen Helligkeit und Grüne folgende logische Werte:
Zustand
Digitaler Zustand der
Klemmen
Klemmen
3851 3852 40Sl 4052
1. Hell + Nicht Grün | 1 | 0 | 1 | 0 |
2. Hell + Grün | 1 | 0 | 0 | 1 |
3. Dunkel + Nicht Grün | ö | 1 | 1 | 0 |
4. Dunkel + Grün | 0 | 1 | 0 | 1 |
5. Hintergrund allein | 0 | 0 | 0 | 0 |
Andere Kombinationen sind verboten durch den hohen Verstärkungsgrad der v=rgleichsschaltungen
38ζ> 1 und 36. Der Zustand 5 wird benutzt, wenn die
Speicher-Kondensatoren {42Q3} auf den neuesten Stand gebracht werden, weil dann kein Blatt Tuber dem
Farbnormal 5vorhanden ist.
Betriebsweise
Unter Zusammenfassung der Fig. 1—3 wird nunmehr die Betriebsweise des erfindungsgemäßen Tabaksortierers
10 beschrieben. Zu dieser Beschreibung wird darauf verwiesen, daß die speziellen internen Funktionen
der farberkennenden Detektoren OD und RD, der Detektor-Verstärker ODNA und RDNA, des Hell/Dunkel-Detektors
38, des Grün/Gelb-Detektors 40 und des Farbnormalspeichers 42 (einschließlich seiner Bestandteile)
alle bereits soweit anhand der Fig. 1 -4 erläutert wurden, daß ein Fachmann die Erfindung mit dem
Zweifarbenbeispiel der F i g. 1 - 3 ausüben kann.
Unter der Annahme, daß zunächst kein Tabakblatt T auf der Oberseite des Farbnormals S vorhanden ist.
entspricht der Ausgang des Rot- und Orange-Detektors RD und OD der Reflexion des Lichteis von dem
gewünschten Farbnormal 5 und kann mit Hilfe bekannter passiver Mittel in der Gleichgewichtsschaltung
34Q derart abgeglichen und gedämpft werden, daß der Ausgang der Helligkeitsvergleichsschaltung 3SQ1
auf der gleichen Höhe gehalten wird wie die Bezugsspannung am Eingang dieser Schaltung, Dadurch
wird ein Auftreten von »Hell«- oder »Dunk«l«-Signalen an den Ausgangsklemmen 3851, 3852 des Hell/Dun-
keI-Detektors38 ausgeschlossen.
Der Grüneinsteller 42 Q 4 dient dazu, die Vorspannung
an den Rot- und Gründetektoren RD und OD zu verändern, indem zusätzliche Grenzwerte diesen
Detektoren auferlegt werden, um ihre relative Empfind-Iithkeit fur die ent&pi tcLenutu ■ .. -ktierten Lichtfarben
zu veränder i, wodurch die Liiierenz zwischen den
beiden Ausgängen erhöht werden kann, um das gewünschte Ansprechvermögen der Grünvergleichsschaltung
36 zu erzielen. Letztere enthält einen Differenz-Operationsverstärker, der ein Orange-Rot-Differenzsignal
liefert Man könnte zum Beispiel einen Feldeffekt-Transistor in Nebenschluß zu einem Teil des
Belastungswiderstandes β 1 der Photozelle in Fig.4
legen; dadurch würde die Wirkung des photoelektri- !5
sehen Stromes durch diesen Widerstand durch Änderung der Spannung an der Anode ODA das proportionale
Ansprechvermögen der Photozelle OD auf ihren ausgewählten Spcktruinieii deutlich ändern, ohne daß
die Wirkung der Vorspannung des Farbnornialspeichers
darauf sich ändern würde. Wenn ferner dh Rot- und Orangesignale in einer Zwischenfläche abgeglichen und
addiert werden, etwa an einer üblichen passiven Eingangsschaltung, können am Ausgang 32 des
Detektor-Verstärkers ODNA beide dieser Anfangsbedingungen in vereinbarer Weise an die Schaltung
angelegt werden.
Das heißt, das addierte Signal (rot+ orange) zeigt die
relative Helligkeit des Blattes T gegenüber dem Farbnormal S (normalisiert auf eine feste Bezugsspannung)
an und das substrahierte Signal (orange-rot) zeigt den relativen Grünegrad des Blattes Tgegenüber dem
Farbnorma! 5 (normalisiert auf eine feste Bezugsspannung) an.
Nachdem ein Blatt 7 den Förderer 12 verlassen hat, gleitet es über die Oberseite des Farbnormals S; wenn
eine zum Farbnormal S unterschiedliche Farbe vorhanden ist, undert sich das Potential an einer der
Ausgangsklemmen 385 1, 3852 des Hell/Dunkeldetektors
38, wodurch die Steuerschaltung M 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 405 1,4052 des Grün-Gelb-Detektors
40 und die Steuenchaltung 14 erhält den Befehl, das Blatt T bezüglich seines relativen Grünegrades
entweder zu akzeptieren oder zurückzuweisen.
Diese logischen Signale laufen in die logischen Blöcke 44<?1 und 44<?2, die durch den Taktgenerator CC
synchronisiert sind, und ändern den Zustand der Schaltung folgendermaßen:
1. Ingangsetzen des Blattpräsenzzeitgebers 42Q 2;
2. Abschalten des Berichtungr.bezugsgatters 42Q1
und dadurch Halten der Bezugsspannungen in dem Farbnormalspeicher 42Q 4 auf der richtigen Höhe;
3. Eingeben der Hell-Dunkel- und Grün-Nichtgrün-Information
in den logischen Block 44ζ>2 für die Blattfarbe der logischen Schaltung 44.
Praktisch unmittelbar anschließend werden die Helligkeits- und Grünegrad-Daten von dem logischeti
Färbdecodierer46Ql,der.von der Farbwähltafel 46Q 2
voreingestellt ist, ausgelesen und die decodierten logischen Daten werden in das Schieberegister 4SQ 1
eingegeben. Die Daten werden mit einer durch den Taktgenerator CC bestimmten Geschwindigkeit im
Schieberegister fortgeschaltet, so daß der Weg des Blattes Tuber das Farbnormal Sund von diesem Weg
ausreicht, um das Blatt Tzeitlich in die richtige Lage zur
Düse 20 des pneumatischen Zurückweisungsmechanismus 18 zu bringen, daß der Luftstrahl 20A bei seiner
""i.-jchaltung rki. '.._ .ufdssBIa, '"'· ' iiajes in die
Ziaückweisungsbahn 77? zwingt, «obei der Zurückweisungsinipuls
eine vorgegebene Zeitspanne lang vorhanden sein muß, um eine Zurückweisung zu bewirken.
Das Schieberegister 4SQ 3 überträgt die decodierten Daten in den pneumatischen solenoidgesteuerten
Impulsgenerator 48Q2, wodurch die Solenoid-Antriebsschaltung
48 Q 3 aktiviert wird, die ihrerseits den pneumatischen Zurückweisungsmechanismus 18 für
eine Zeitdauer in Betrieb setzt, die der Größe des
Blattes Tentspricht.
Wenc also ein Blatt T aufgrund des Vergleichs mit
dem Farbnormal 5 zurückgewie·· η wird, wird aus der
Düse 20 zum richtigen Zeitpuni'· und für eine ausreichende Dauer ein Luftstrahl 2OA emittiert, um das
zurückgewiesene Blatt Tauf die Zurückweisungsbahn TR zu zv/ingen. Im normalen Sortiermodus 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 5 helleren und/oder
weniger grünen Blätter auf die Zurückweisungsbahn TR ausgeschieden.
Für ein spezielles Beispiel der Klassierungsfunktionen des erfindungsgemäßen Sortierers 10 sei der normale
Sortiermodus vorausgesetzt, ferner ein Farbnormal S von grünlich-rotbrauner Farbe und die Bedingung, nur
sogenannte »grüne Sucker« auszuscheiden, die sowohl dunkler als auch grüner sind als das Farbnormal S. Dann
wird die Farbwähltafel 46ζ>2 so eingestellt, daß der logische Farbdecoder 46ζ>
1 nur auf ein logisches Signal »Dunkel und Grün« vom Farbspeicher 44Q2 hin einen
Ausgang erzeugt. Demzufolge spricht der logische Decoder 46ζ>
1 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 gesammelt.
Wenn außer den »grünen Suckern« auch noch braune und schwarze Blätter T ausgeschieden werden sollen,
wird die Farbwähltafel 4f>Q2 so eingestellt, daß der
logische Farbdecoder 4%Q 1 gezwungen wird, auch noch
auf den logischen Zustand »Dunkel und Nicht grün« in dem Farbspeicherblock 44Q 2 anzusprechen, so daß ille
schwarzen und braunjn Blätter T zusammen mit den »gri. >;n Suckern« auf die Zurückweisungsbahn 77?
gezwungen und in dem Zurückweisungsbehälfir BR
gesammelt werdei·.
In dem vorangehenden Beispiel kann auch noch eine Zurückweisung für grünlich-gelb, grünlich-rot und
grünlich-orangi-farbene Blätter T gewünscht werden. Da diese Blätter neller sind als das Farbnormal S, muß
der logische Farbdecoder 46Ql mit Hufe der Farbwähltafel 46(?2 so eingestellt Wfrdeir, daß er auf
den logischen Zustand »Hell und Grün« in dem Farbspeicherblock 44Q2 anspricht. In diesem Fall
werden von dem Sortierer 10 nur die Blätter T »Hell und Nichtgrün« angenommen.
Wenn der Zurückweisungsbereich bezüglich des Grünegrades zu groß oder verhältnismäßig wenig
empfindlich für helle Blätter beim normalen Sortiervorgang ist, kann der Grüneinsteller 32ζ)4 über die
Steuerverbindune 4SM vom Farbwähler 46Ο2 ηιις
justiert werden, indem die Ausgangsdifferenz zwischen dem Rotdetektor RD und dem Orangedetektor OD
verändert wird, so daß die Empfindlichkeit des Sortierers 10 auf den Grünparameter der hellen Blätter
Treduziert oder erhöht wird.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Sortiervorrichtung für sich hinsichtlich ihrer Färbung unterscheidende Gegenstände, insbesondere
Tabakblätter, bestehend eus einem die zu sortierenden Gegenstände transportierenden Förderer,
einer auf die Gegenstände und einen farblich daran angepaßten Hintergrund gerichtete Lichtquelle,
einer das von den Gegenständen reflektierte Licht innerhalb vorgegebener Spektralbereiche in
ein elektrisches Signal umsetzenden photoelektrischen Einrichtung, einem das elektrische Signal mit
einer Bezugsgröße vergleichenden Vergleichsschaltung sowie einer in Abhängigkeit des Ausgangssignals
der Vergleichsschaltung gesteuerten Trenneinrichtung, welche vorzugsweise mit Hilfe von
Druckluft den Sortieryorgang durchführt, dadurch gekennzeichnet, daß als Bezugsgröße
für den Ve-gleichsvorgang der Farbwert des
Hintergrundes (S) verwendet ist, der jeweils zwischen den einzelnen Gegenständen gemessen
und in einem Bezugsspeicher (42) speicherbar ist.
2. Sortiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei auf unterschiedliche
Spektralbereiche ansprechende photoelektrische Einrichtungen (OD. RD) vorgesehen sind, deren
Ausgangssignale über entsprechende Detektorschaltungen (ODN. RDN) hinweg sowohl einem
Addierkreis (34) als auch einem Subtrahierkreis (36) zugeführt sind.
3. Sortifvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Addierkreis (34) und der Subtrahierkreis (36) ausgan^sseitig mit Analog-Digitalwandlern
(38, 40) verbunden sind, deren Ausgangssignale
sowohl dem B-.zugsspeicher (42) als auch einer logischen Auswertschaltung (44) zugeführt
sind.
4. Sortiervorrichtung nach Anspruch 2 und 3. dadurch gekennzeichnet, daß die beiden photoelektrischen
Einrichtungen (RD. OD) auf die Spektralbereiche orange (655 μίτι) und rot (600 μΓη) ansprechen
und daß der dem Addierkreis (34) nachgeschaltcte Analog-Digitalwandler (38) ein Hell/Dunkel-Deiektor
ist, während der dem Subtrahierkreis (36) nachgeschaltete Wandler (40) ein Gelb/Grün-Detektor
ist.
5. Sortiervorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß das optische System aus einem
Gehäuse (,4 1) mit einem Teleskoprohr (A 2) besteht.
das am vorderen Ende ein Objektiv (A 3) unö dahinter eine Blende (A 4). ein Orangefilter (Öl·)
sowie eine Feldlinse (A 5) aufweist und daß innerhalb des Gehäuses (A 1) ein unter 45" liegendes
Rotfilter (RF) angeordnet ist. das den durchgelassenen Lichtanteil einem Rotdetektor (RD) und den
reflektierten Lichtanteil einem Orangedetektor (OD) zuführt.
6. Sortiervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß auf der eo
Ausgangsseite der logischen Auswertschaltung (44) eine Wählschaltung (46) angeordnet ist, demzufolge
entsprechend den vier möglichen Kombinationen von logischen Werten der beiden Analog-Digital-Wandler
(38,40) eine beliebig wählbare Ansteuerung der Trenneinrichtung (18,20) möglich ist.
7. Sortiervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinheit (48) mit
Verzögerungskreisen vorgesehen ist, welche in Abhängigkeit des Ausgangssignals der Wählschaltung
(46) eine zeitlich genau festgelegte Ansteuerung der pneumatischen Trenneinrichtung (18, 20)
durchführt.
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