DE2709905A1

DE2709905A1 - Einrichtung zum trennen von objekten

Info

Publication number: DE2709905A1
Application number: DE19772709905
Authority: DE
Inventors: Hans Albert Sandbank
Original assignee: ANDREX N D T PRODUCTS UK Ltd
Current assignee: ANDREX N D T PRODUCTS UK Ltd
Priority date: 1976-03-11
Filing date: 1977-03-08
Publication date: 1977-09-15
Also published as: US4324336A; NL7702465A; FR2343523A1; GB1571889A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Trennen von Objekten einer bestimmten Art aus einem Strom herabfallender Objekte.

Die Erfindung geht hierbei von einer bekannten Einrichtung aus, bei der im Strom der herabfallenden Objekte eine Tastvorrichtung zum Erfassen der Objekte der bestimmten Art und dahinter eine Trennvorrichtung mit wenigstens einem Ablenkglied angeordnet sind, die von einer Steuereinheit in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Tastvorrichtung gesteuert wird, derart, daß das Ablenkglied im Weg der herabfallenden Objekte nach dem Erfassen eines Objekts durch die Tastvorrichtung so bewegt wird, daß Objekte der bestimmten Art in eine erste Richtung und andere Objekte in eine andere Richtung geleitet werden.

Eine Einrichtung dieser Art wird insbesondere angewendet, um während der Ernte von Hackfrüchten, wie Wurzeln und Knollen, diese von Steinen, Erdklumpen und anderer unerwünschter Materie zu trennen. Doch ist es schwierig, mit einer solchen Einrichtung befriedigende Ergebnisse zu erzielen, wenn die Objekte stark unterschiedliche Abmessungen besitzen und/oder wenn die Objekte mit einer hohen Geschwindigkeit hindurchlaufen,

Eine erste Schwierigkeit tritt zum Beispiel bei einem Erntegerät der angegebenen Art auf, bei dem das Ablenkglied in Bezug auf den Strom der herabfallenden Objekte in der Grundstellung so angeordnet ist, daß die Wurzel oder Knolle auf einen Förderer oder dergleichen abgelenkt wird, und es in

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Abhängigkeit von dem Erfassen eines Steins usw. durch die Tastvorrichtung vorübergehend in eine zweite Stellung bewegt wird, um den erfaßten Stein und dergleichen Fremdkörper frei vom Förderer herabfallen zu lassen oder von diesem abzulenken. Bei einer solchen Einrichtung ist es erwünscht, daß der Abstand, un den die Wurzel bzw. Knolle herabfällt, bevor sie durch das Trennglied abgelenkt wird, klein ist, um ein Beschädigen der Frucht zu vermeiden. Doch ist es bei der kleinen Fallhöhe schwierig, die Zeit zu fixieren, für die das Ablenkglied in seiner zweiten Stellung in Abhängigkeit von dem Erfassen eines Steins bzw. Fremdkörpers durch die Tastvorrichtung verweilen soll, sowie die Zeit nach dem Erfassen eines Fremdkörpers, zu der das Ablenkglied zuvor in seine zweite Stellung bewegt werden soll, um ein befriedigendes Arbeiten bei Objekten mit stark unterschiedlichen Größen zu erzielen.

Eine andere beispielhafte Sch\7ierigkeit tritt bei einem Knollenerntegerät der angegebenen Art auf, bei dem die Tastvorrichtung eine Strahlungsquelle, etwa für Röntgenstrahlen aufweist, die ein Strahlenbündel auf einen Fühler richtet, wobei Steine und andere Fremdkörper aufgrund des Umstandes erfaßt werden, daß sie aus einem Material bestehen, welches die Strahlung stärker dämpft als das Material der Knolle. Mit einer solchen Anordnung ist es schwierig, zwischen einer großen Knolle und einem kleinen Stein bzw. Fremdkörper zu unterscheiden.

Die Erfindung bezweckt, die geschilderten Schwierigkeiten zu überwinden, und hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Einrichtung zu schaffen, die eine einwandfreie Trennung der erwünschten von den unerwünschten Objekten ermöglicht, unbeachtlich der stark unterschiedlichen Objektgrößen innerhalb jeder Objektsorte,

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die eine minimale Unterscheiaungsfähigkeit der zu trennenden Objekte zur Folge haben.

Ein erster Gegenstand der Erfindung ist eine Trenneinrichtung der eingangs angegebenen Art, deren Steuereinheit so ausgebildet ist, daß die Steuerung der Bewegung des Ablenkgliedes nach Erfassen eines Objekts durch die Tastvorrichtung in Abhängigkeit von einer physikalischen bzw. körperlichen Abmessung des Objekts erfolgt.

Diese physikalische Dimension ist vorzugsweise eine Abmessung des Objekts in der Richtung, in der die Objekte herabfallen·

Eine besondere Anordnung der Einrichtung ist erfindungsgemäß so beschaffen, daß ein Zeitpunkt bzw. -abschnitt der Bewegung des Ablenkgliedes nach dem Erfassen eines Objekts durch die Tastvorrichtung in Abhängigkeit von der körperlichen Abmessung gesteuert wird.

Bei einer Ausfühmngsform dieser besonderen Anordnung ist vorgesehen, daß das Ablenkglied zeitweise aus einer ersten in eine zweite Stellung nach dem Erfassen eines Objekts durch die Tastvorrichtung bewegt wird und die Zeit, für die das Ablenkglied in einer zweiten Stellung verweilt, in demselben Sinne wie die körperliche Abmessung geändert wird.

Bei einer anderen Ausfülirungsform der besonderen Anordnung ist vorgesehen, daß die Steuerung so ausgelegt ist, daß das Ablenkglied zeitweise aus einer ersten in eine zweite Stellung nach Erfassen eines Objekts durch die Tastvorrichtung bewegt wird und die Zeit, die zwischen dem Erfassen eines Objekts durch die Tastvorrichtung und der Bewegung des Ablenkglieds in seine zweite Stellung verstreicht, in Abhängigkeit von der

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körperlichen Abnessung des Objekts gesteuert wird.

Eine andere besondere Anordnung nach der Erfindung ist so beschaffen, daß die Tastvorrichtung eine Strahlungsquelle einschließt, die auf einen Fühler ein Bündel dieser Strahlung richtet, das durch die herabfallenden Objekte unterbrochen bzw. geschwächt wird, wobei die Objekte besonderer Art als solche ermittelt werdenj weil sie aus einem Material bestehen, das die Strahlung abweichend von den Material der anderen Objekte dämpft, und daß die Bewegung des Ablenkgliedes nach Erfassen eines Objekts durch die Tastvorrichtung in Abhängigkeit von der körperlichen Abmessung dieses Objekts in Verbindung mit der Stärke der von Fühler aufgenommenen Strahlung bei Unterbrechung des Strahlenbündels durch das Objekt gesteuert wird.

Bei einer Ausführungsform dieser besonderen Anordnung ist vorgesehen, daß die Steuerung so ausgelegt ist, daß das Ablenkglied nur bev;egt wird, wenn die Stärke der vom Fühler aufgenommenen Strahlung in einem bestimmten Verhältnis zu einem Schwellenwert, der von der körperlichen Abmessung abhängt, steht.

Ein zweiter Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Trennen von Objekten besonderer Art aus einem Strom herabfallender Objekte, bei dem die Objekte beim Herabfallen abgetastet werden und nach Erfassen eines besonderen Objekts ein im Fallweg der Objekte angeordnetes Ablenkglied bewegt wird, um das besondere Objekt in eine erste Richtung und andere Objekte in eine zweite Richtung zu leiten, wobei sich dieses Verfahren dadurch auszeichnet, daß die Bewegung des Ablenkgliedes nach Erfassen eines Objekts in Abhängigkeit von einer physikalischen Abmessung des Objekts gesteuert wird.

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Bei einem derartigen Verfahren wird ein Zeitpunkt bzw. eine Zeitdauer der Bewegung des Ablenkgliedes nach dem Erfassen des Objekts in Abhängigkeit von der physikalischen Abmessung gesteuert.

Bei einem anderen besonderen Verfahren der Erfindung wird das Erfassen der Objekte durch Ermittlung der Schwächung eines Strahlenbündels beim Unterbrechen bzw. Passieren desselben durch die Objekte bewirkt und wird die Bewegung des Ablenkgliedes nach Erfassen eines Objekts in Abhängigkeit von der erwähnten körperlichen Abmessung dieses Objekts in Verbindung mit dem Dämpfungsgrad des Strahlenbündels durch das Objekt gesteuert.

Bei einem derartigen Verfahren v/ird das Ablenkglied nur bewegt,· wenn die Dämpfung des Strahlenbündels in einem vorbestimmten Verhältnis zu einem Schwellenwert steht, der seinerseits von der körperlichen Abmessung abhängt.

Einzelheiten der erfindungsgemäßen Einrichtungen und Verfahren sind nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben; in diesen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht des allgemeinen Aufbaus einer Einrichtung zum Trennen von Objekten;

Fig. 2 eine entsprechende Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Einrichtung;

Fig. 3 ein Blockschema einer Steuereinheit für die Einrichtung der Fig. 1 oder 2, und

Fig. k ein Blockschema einer zweiten Ausführungsform der Steuereinheit.

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Gemäß Fig. 1 v/srden geerntete Kartoffeln zusammen mit den unerwünschten Objekten bzw. den Fremdkörpern der Trenneinrichtung auf einem Förderband 1 zugeführt, das sich in Richtung des Pfeils 3 bewegt, nachdem die angefallene Materie zuvor auf dem Förderband 1 ausgebreitet wurde, so daß die Kartoffeln und die Steine usw. nebeneinander liegen. Am Ende des Förderbandes angelangt, fallen die Kartoffeln und die Steine unter dem Eigengewicht durch eine Tastvorrichtung 5 und anschließend durch eine Trennvorrichtung 7 hindurch. Diese weist einen gelenkigen Ablenkfinger 9 auf, der gewöhnlich in einer ersten Stellung steht (in Fig. 1 in vollen Linien angegeben), in der er die herabfallenden Objekte auf einen zweiten Förderer 11 uialenkt, der sich hier in derselben Richtung wie der Förderer 1 bev/egt. Ansprechend auf die Feststellung eines unerwünschten Objekts bzw. Fremdkörpers durch die Tastvorrichtung 5 wird der Finger 9 unter der Einwirkung einer Steuereinheit 10 vorübergehend abwärts bewegt in eine zweite Stellung, in der er den ermittelten Fremdkörper zu Boden fallen läßt, anstatt ihn auf den Förderer 11 umzulenken.

Die Trennvorrichtung 7 ist im Beispiel mit pneumatischer Betätigung versehen, während die Steuereinheit 10 elektrische Signale erzeugt, die die Ventile in der Trennvorrichtung steuern, welche wiederum die Zu- und Abführung der Druckluftbeeinflussen, um die erforderlichen Bewegungen des Fingers 9 auszulösen.

Die Tastvorrichtung 5 umfaßt im wesentlichen eine Strahlungsquelle 13, die ein Röntgenstrahlenbündel auf einen Detektor 15 richtet. Die herabfallenden Objekte durchqueren bzw. unterbrechen das Strahlenbündel, und infolge des Umstandes, daß Röntgenstrahlen durch Kartoffeln weniger geschwächt werden als durch die unerwünschte Materie, zeigt das Ausgangssignal

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des Detektors 15 an» wenn ein Fremdkörper das Strahlenbündel unterbricht.

In der Zeichnung ist zur Vereinfachung nur eine einzige Tastvorrichtung 5 und Trennvorrichtung 7 dargestellt. Bei einer praktischen Anordnung ist eine Anzahl von Trennvorrichtungen vorgesehen, deren Ablenkfinger eng nebeneinander in der Breite des Förderers 1 angeordnet sind, während eine Anzahl von Tastvorrichtungen in gleichen Abständen über die Breite des Förderers 1 verteilt ist. Die Röntgenstrahlenbündel für die Tastvorrichtungen werden zweckmäßig von einer gemeinsamen Strahlungsquelle abgeleitet, und jede Tastvorrichtung kann so angeordnet sein, daß sie einen oder mehrere Finger steuert. Bei einer praktischen Ausführungsform sind die Detektoren so angeordnet, daß sie zwischen den Fingern zu liegen scheinen, bei Betrachtung von oben, und jeder Detektor die beiden Finger zu seinen beiden Seiten steuert.

Wie die Steuereinheit 10 die zugehörigen Trennvorrichtungen in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Tastvorrichtung steuert, ist nachstehend beschrieben.

Die Strahlungsquelle 13 erzeugt Impulse von Röntgenstrahlen in einer geeigneten V/iederholungsfrequenz, etwa 300 Impulse in der Sekunde. Der Detektor 15 ist so ausgebildet, daß er Ausgangeimpulse von derselben Frequenz erzeugt, wenn die Stärke der ihn treffenden Röntgenstrahlenimpulse unter einein Schwellenwert liegt, derart, daß der Detektor 15 Ausgangsimpulse nur erzeugt, wenn ein Fremdkörper das darauf gerichtete Strahlenbündel durchquert bzw. unterbricht. Wie unten näher erläutert, können jedoch Spezialanordnungen erforderlich sein, um mit Kartoffeln fertig zu werden, die groß genug sind, um das Röntgenstrahlenbündel ebenso stark zu dämpfen wie unerwünschte Objekte.

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Ansprechend auf Ausgangsimpulso des Detektors 15 bev/irkt die Steuereinheit 10, daß der Finger 9 abfällt, wenn ein Fremdkörper durch den Detektor 15 erfaßt wird, und unten bleibt, bis der Fremdkörper vom Finger frei gekommen ist. Die Zeit, die zwischen dem ersten Ausgangsimpuls des Detektors 15 und dem Abfallen des Fingers 9 verstreicht, ist nachstehend als Abfallverzögerung bezeichnet, und die Zeit, während welcher der Finger 9 in seiner abgefallenen, zweiten Stellung verharrt, ist nachstehend Verweildauer genannt.

Die Abfallverzögerung ist dazu bestimmt zu verhindern, daß der Finger 9 sich zu früh nach unten bewegt und so zuläßt, daß unmittelbar vor dem Fremdkörper befindliche Kartoffeln zu Boden fallen. Die Verweildauer ist dazu bestimmt, Fremdkörper vom Finger 9 freikommen zu lassen, bevor der Finger in seine erste Stellung zurückkehrt.

Die Vorkehrungen zur Erzeugung der Abfallverzögerung weisen eine Anzahl von in Reihe geschalteten Verzögerungsstufen auf, ua zu ermöglichen, daß Fremdkörper, die das Strahlenbündel nacheinander in Intervallen, die kleiner als die Verweilzeit sind, unterbrechen, jeder für sich eine besondere Betätigung des Fingers 9 verursachen.

Die Erfindung sieht vor, daß um einen erfolgreichen Betrieb der Einrichtung mit unerwünschten Objekten bzw. Fremdkörpern verschiedener Größen zu ermöglichen, die Steuereinheit 10 die Verweildauer des Fingers 9 in Abhängigkeit von der Größe der Fremdkörper in ihrer Fallrichtung so steuert, daß die Verweildauer ua so größer ist, je größer der Körper ist.

In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß, da das Ausgangssignal des Detektors 15 im Hinblick auf einen Fremdkörper

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Impulse von der Impulsfrequenz der Strahlungsquelle 13 während der Periode umfaßt, in der der Körper das Strahlenbündel unterbricht, die Anzahl der Impulse im Ausgangssignal des Detektors 15 ia Hinblick auf ein Objekt die Abmessung dieses Objekts in der Richtung, in der die Objekte fallen, darstellt.

Bei vorbekannten Anordnungen hat die Verweildauer einen festen Wert und hat sich gezeigt, daß wenn der Wert der Verweildauer groß genug ist, um große Fremdkörper zu Boden fallen zu lassen, dann der Finger 9 nicht schnell genug in seine erste Stellung zurückkehrt, um zu verhindern, daß eine auf einen kleinen Stein folgende Kartoffel zu Boden fällt. Stattdessen hat der Finger die Neigung, große Fremdkörper an der Oberseite zu streifen, wenn er in seine Grundstellung zurückkehrt.

Die Erfindung sieht ferner vor, daß zusätzlich zu oder anstelle der Steuerung der Verweildauer des Fingers 9 die Steuereinheit IO die Abfallverzögerung des Fingers 9 in Abhängigkeit von der Größe des Fremdkörpers steuern kann.

In diesem Sinne kann die Abfallverzögerung so verändert werden, daß der Finger 9 nach dem Erfassen eines kleinen Fremdkörpers etwas eher abfällt als nach dem Erfassen eines großen Fremdkörpers. Dies kann erwünscht' sein, da große Körper einen Fallweg etwas v.^reiter rechts (in Fig. 1) von der Bahn ausführen, der kleinere Körper folgen, und demnach wegen der Ausrichtung des Rontgenstrahlenbündels und des Fingers 9 in seiner normalen Stellung große Fremdkörper am Finger 9 längere Zeit nach ihrer Erfassung durch die Tastvorrichtung als kleine Körper ankommen. Bei geeigneter Steuerung der Abfallverzögerung in Verbindung mit der Verweildauer kann die Periode bzw. Dauer, für die der Finger 9 unten bleibt, um

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einen Fremdkörper zu Boden fallen zu lassen, auf den Mindestwert gehalten werden, der der Größe dieses Körpers zuträglich ist, wodurch die Möglichkeit des Zu-Boden-fallens von Kartoffeln verringert wird.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Erfindung auch auf Sortierteinrichtungen, die von der Anordnung der Fig. 1 abweichen, anwendbar ist und daß die Steuerung der Bev/egungszeiten des Fingers 9 in Abhängigkeit von der Größe der Fremdkörper von den geometrischen Verhältnissen der Einrichtung abhängt.

Eine solche abgewandelte Raumgeometrie, bei der der Finger 9 die Kartoffeln in eine Richtung umlenkt, die ihrer Bewegungsrichtung auf dem Förderer 1 entgegengesetzt ist, und der Förderer 11 entgegen der Richtung des Förderers 1 läuft, ist in Fig. 2 dargestellt. Bei dieser Anordnung erreichen größere Objekte den Finger 9 deutlich in einer kürzeren Zeit nach der Erfassung als kleinere Objekte, so daß die Abfallverzögerung zweckmäßig gesteuert wird , in Abhängigkeit von der Größe der Fremdkörper in entgegengesetztem Sinn zu dem oben mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß zusätzlich zu oder anstelle der Steuerung der Bewegungszeiten des Fingers 9 in Abhängigkeit von einer physikalischen Dimension der erfaßten Objekte die Entscheidung darüber, ob oder ob nicht die Bewegung des Fingers 9 überhaupt eintreten soll, durch die Einheit 10 gesteuert werden kann, in Abhängigkeit von einer physikalischen Abmessung der erfaßten Objekte in Verbindung mit der Intensität der vom Detektor 15 aufgenommenen Röntgenstrahlen. So kann der Finger 9 daran gehindert werden, bei solchen Objekten abzufallen, deren physikalische

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Abmessung größer als ein vorbestimnter Wert ist, sofern nicht die Intensität der Röntgenstrahlen, die den Detektor 15 treffen, wenn dieses Objekt das Röntgenstrahlenbündel unterbricht, gsringer als ein zweiter Schwellenwert unterhalb des oben erwähnten normalen Schwellenwertes ist. Der normale Schwellenwert wird wie zuvor auf einen Wert eingestellt, der hoch genug liegt, um das kleinste unerwünschte Objekt zu erfassen; der zweite Schwellenwert wird tief genug eingestellt, ua die größte Kartoffel nicht zu erfassen, und der vorbestimate Y/ert der physikalischen Abmessung wird auf einen Wert zwischen der Abmessung der kleinsten Kartoffel, welche die Intensität der auf den Fühler auftreffenden Röntgenstrahlen unter die normale Schwelle herabsetzt, und der Abmessung des kleinsten Fremdkörpers, der die Intensität der Röntgenstrahlen am Detektor 15 unter den zweiten Schwellenpegel reduziert, eingestellt. Der Finger 9 wird daran gehindert, bei großen Kartoffeln abzufallen, die die Röntgenstrahlen ebenso stark wie oder stärker als der kleinste Fremdkörper dämpfen, da solche Kartoffeln notwendigerweise eine größere körperliche Abmessung als der erwähnte vorbestimmte Wert haben, aber die Stärke der Röntgenstrahlen am Detektor 15 nicht unter den zweiten Schwellenwert reduzieren.

Dies kann erzielt werden, indem der Detektor 15 so angeordnet wird, daß er Impulse an einem zweiten Ausgang nur erzeugt, wenn die Stärke der ihn treffenden Röntgenstrahlen-Impulse unter dem zweiten, tieferen Schwellenwert liegt, und indem der Finger 9 am Abfallen gehindert wird, wenn die Abmessung eines erfaßten Fremdkörpers größer als der besagte vorbestimmte Wert ist, sofern nicht ein Ausgangssignal am zweiten Ausgang des Detektors \^ auftritt. Die angestrebte Unterbindung der Bewegung des Fingers 9 kann erreicht v/erden, indem die Verweildauer auf KuIl herabgesetzt wird, oder auf irgendeine andere geeignete Weise.

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In Fig. 3 ist eine zweckmäßige Ausführungsform der Steuereinheit 10 und des Detektors 15 angegeben, die zu verwenden sind, wenn die Verweildauer in Abhängigkeit von der Abmessung des Fremdkörpers in der Richtung, in der die Objekte herabfallen, gesteuert und verhindert v/erden soll, daß die Finger 9 bei großen Kartoffeln abfallen, welche die vom Detektor 15 aufgenoramenen Röntgenstrahlen ebenso wie oder stärker als die kleinsten Fremdkörper dämpfen. Somit wird von der Steuereinheit 10 in Fig. 3 nicht die Abfallverzögerung verändert.

Gemäß Fig. 3 enthält der Detektor 15 einen Röntgenstrahlfühler 17, der ein Ausgangssignal erzeugt, dessen Größe sich mit sowie im selben Sinne wie die Stärke des Röntgenstrahlenbündels ändert, das ihn aus der Strahlungsquelle 13 (nicht dargestellt in Fig. 3) erreicht. Somit umfaßt das Ausgangssignal des Fühlers 17 Impulse von der Impulsfolge der Strahlungsquelle 13 niit einer Amplitude, die von der Dämpfung der Röntgenstrahlung durch die das Strahlenbündel unterbrechenden Objekte abhängt.

Das Ausgangssignal des Fühlers 17 wird dem Eingang jedes von drei Spannungskomparatoren 19, 21 und 23 zugeführt, an denen außerdem eine Bezugsspannung liegt. So wird aus einer Spannungsquelle 25 eine Bezugssparinung THI an einen zweiten Eingang des !Comparators 19 angelegt. Der Komparator erzeugt ein Ausgangssignal von einer gegebenen Amplitude, wenn sein Eingangssignal vom Fühler 17 kleiner als sein Bezugssignal TH1 ist, und das Besugssignal hat einen Wert, der soeben größer als das Ausgangssignal des Fühlers 17 ist, wenn der kleinste Fremdkörper das auf den Fühler λ7 gerichtete RöntgenstrahlenbUndel unterbricht bzw. schwächt. Somit erzeugt der Komparator 19 Ausgangsimpulse von gleichförmiger Amplitude entsprechend den durch die Strahlungsquelle 13 erzeugten Impulsen, jedesmal wenn ein Fremdkörper das Strahlenbündel durchquert bzw. unterbricht.

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Der Ausgang des !Comparators 19 wird an ein Schieberegister angelegt, das ständig in Takt der Impulsfolge der Strahlungsquelle 13 fortgeschaltet wird. Somit erzeugt das Register Z7 nach einer festen Verzögerung, die durch die Anzahl seiner Stufen bestimmt ist, in Abhängigkeit von jedem Fremdkörper einen Ausgangsimpuls, dessen Dauer gleich der Zeit ist, für die der Fremdkörper das Röntgenstrahlenbündel unterbricht. Danach ändert sich die Dauer der Ausgangsimpulse des Registers 27 mit den und im selben Sinne wie die Abmessungen der Objekte in ihrer Fallrichtung.

Das Ausgangßsignal des Registers 27 betätigt den Finger 9 über einen Leistungsverstärker 29, so daß der Finger 9 für die Dauer jedes Ausgangsimpulses des Registers abgeworfen wird. Das Ausgangssignal des Registers triggert ferner eine monostabile Kippschaltung 31» deren Ausgangssignal ebenfalls den Finger 9 über den Verstärker 29 betätigt, so daß der Finger wenigstens für eine minimale Periode bzw. eine Kindestdauer abgefallen bleibt, die durch die oonostabile Schaltung 31 für jeden Ausgangsimpuls des Registers 27 eingestellt wird.

Somit wird der Finger 9 in Abhängigkeit von der Erfassung jedes Fremdkörpers für eine Verweildauer, die durch die Abmessung des erfaßten Objekts· bestimmt ist, nach einer festen Abfallverzögerung abgeworfen, die durch die Stufen im Register 27 festgelegt ist.

Die beiden Komparatoren 21 und 23 dienen dazu, ein Abfallen des Fingers 9 bei Kartoffeln zu verhindern, die groß genug sind, um die den Fühler 17 erreichenden Röntgenstrahlen ebenso stark zu schwächen wie die kleinsten Fremdkörper, das heißt ausreichend, um Impulse am Ausgang des Komparators 19 zu erzeugen.

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Von einer Spannungsquelle 33 wird an einen zweiten Eingang des Komparators 21 eine Bezugsspannung TH2 gelegt, die einen verhältnismäßig hohen Wert im Vergleich mit TH1 hat, so daß der Komparator 21 Ausgangsimpulse für praktisch jedes Objekt erzeugt, das das Röntgenstrahlenbündel unterbricht. Das Ausgangssignal des Komparators 21 wird einem Integrator 35 zugeführt, der die Impulse, die für jedes Objekt am Ausgang des Koaparators 21 erzeugt werden, integriert und ein Ausgangssignal erzeugt, wenn das Integral für irgendein Objekt einen vorbestimmten Wert übersteigt, wie unten näher erläutert,

Aus einer Spannungsquelle 37 wird an einen zweiten Eingang des Koaparators 23 eine Bezugsspannung TH3 gelegt, die einen niedrigen Wert im Vergleich mit TH1 besitzt, so daß der Komparator Z^> Ausgangsimpulse nur für Objekte erzeugt, die das Strahlenbündel mehr als die größte Kartoffel schwächen.

Der oben erwähnte vorbestimmte Wert wird so eingestellt, daß der Integrator 35 ein Ausgangssignal nur dann erzeugt, wenn ein Objekt eine Abmessung in der Richtung des Fallens besitzt, die größer als ein Wert ist, zwischen dem des kleinsten Fremdkörpers, der Impulse am Ausgang des Komparators 23 erzeugt, und demjenigen der kleinsten Kartoffel, der Impulse am Ausgang des Komparators 19 erzeugt.

Das Ausgangssignal des Integrators 35 dient dazu, die Erzeugung eines Ausgangssignals am Register 27 und demzufolge ein Abfallen des Fingers 9 zu verhindern, sofern nicht der Komparator 23 ein Signal erzeugt. Zu diesen Zweck wird das Ausgangssignal des Komparators 23 dazu benutzt, ein Tor 38 zu sperren, über welches das Ausgangssignal des Integrators 35 dem Register Z7 zugeführt wird. Somit wird ein Abfallen des Fingers Q für große Kartoffeln verhindert, die den Röntgenstrahl ausreichend dämpfen, um Impulse am Ausgang des Koraparators 19 zu erzeugen, da solche Kartoffeln eine

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größere Abmessung als diejenigen haben, die dem vorbestimmten V/ert entspricht, und so bewirken, daß der Integrator 35 ein Ausgangssignal erzeugt, aber nicht das Ausgangssignal des Fühlers 1? unter die Spannung TH3 herabsetzen und damit bewirken, daß der Komparator 23 ein Ausgangssignal erzeugt. Ferner müssen alle Fremdkörper, die groß genug sind, um den Integrator 35 ein Ausgangssignal erzeugen zu lassen, ebenfalls bewirken, daß der Komparator 23 ein Ausgangssignal erzeugt, so daß der Finger 9 für diese Fremdkörper abfallen wird.

Fig. k zeigt eine geeignete Ausfuhrungsform der Steuereinheit 10 und des Detektors 15 zur Verwendung für den Fall, daß es erforderlich ist, die Abfallverzögerung sowie die Verweildauer in Abhängigkeit von der Abmessung der Fremdkörper zu steuern.

In Fig. 4 ist der Detektor 15 der gleiche wie in Fig. 3 und wird daher nicht weiter beschrieben.

Das Ausgangssignal des Komparators 19 des Detektors 15 wird dazu benutzt, eine vielstufige Verzögerungsschaltung 39 zu triggern, die beispielsweise drei in Reihe geschaltete monostabile Schaltkreise aufweist, und das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 39 wird dazu herangezogen, eine v/eitere Verzögerungsschaltung JfI zu triggern. Der Finger 9 wird durch die Ausgangssignale der Verzögerungsschaltungen 39 und 41 über Leistungsverstärker 43 bzw. 45 betätigt, so daß der Finger aus seiner ersten in seine zweite Stellung abfällt in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal aus der Verzögerungsschaltung 39 und in seine erste Stellung zurückkehrt in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal aus der Verzögerungsschaltung if 1. Sonit bestimmen die Verzögerungsschaltungen und 41 die Abfallverzögerung bzw. die Verweildauer.

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Urn die Abfallverzögerung und die Verweildauer mit der Objektgröße zu steuern, wird das Ausgangs signal des !Comparators 21 an einen Speicher gelegt, der ein Schieberegister Wl aufweist, das die von Komparator 21 erzeugten Ausgangsimpulse für jedes Objekt speichert. Zu geeigneten Zeiten wird das Schieberegister hl ausgelesen und die Verzögerungsperioden der Schaltungen 39 und ZfI entsprechend eingestellt. Die Verzögerungsschaltungen 39 und /fi sind zweckmäßig so ausgelegt, daß sie eine feste Verzögerung für Objekte vorsehen, die unter einer gewissen Größe liegen.

Der Finger 9 wird am Abfallen für große Kartoffeln gehindert, welche die vom Detektor 15 aufgenommenen Röntgenstrahlen ebenso stark wie oder stärker als die kleinsten Fremdkörper dämpfen, in gleicher Weise,wie oben mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben ist. Somit wird verhindert, daß die Verzögerungsschaltung 39 ein Ausgangssignal erzeugt, wenn das Auslesen des Registers W? ein Objekt anzeigt, dessen Abmessung größer als ein vorbestimmter Wert ist, der,wie oben beschrieben, gewählt ist, sofern nicht der Komparator ZJ> ein Ausgangssignal erzeugt, das anzeigt, daß das Objekt ein Fremdkörper ist. Zu diesem Zweck wird das Ausgangssignal des Komparators 23 dazu benutzt, ein Tor if9 zu sperren, über welches das Ausgangssignal des Registers V? der Verzögerungsschaltung 39 zugeführt wird.

Es ist zu beachten, daß bei der Anordnung der Fig. l\ genaue Daten der Objektabnessung aus den auf den Detektor 15 fallenden Röntgenstrahlen abgeleitet werden, wodurch sich ein größerer Grad der Steuerfingorbetätigung als bei der Anordnung der Fig. 3 ergibt. Bei abgewandelten Ausführungsformen der Erfindung können auch genaue Daten hinsichtlich der Dämpfung der auf den Detektor fallenden Röntgenstrahlen erhalten werden

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und die Dämpfungs- und Abrnessungsdaten durch digitale odor analoge Verfahren verarbeitet werden, um einen noch größeren Grad der Steuerfingerbetätigung zu erhalten.

ReNeu/Pi.

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Claims

Patentansprüche

Einrichtung zum Trennen von Objekten einer besonderen Art aus einem Strom herabfallender Objekte, bei der im Strom der herabfallenden Objekte eine Tastvorrichtung zum Erfassen der Objekte und dahinter eine Trennvorrichtung mit wenigstens einem Ablenkglied angeordnet sind, wobei die Trennvorrichtung von einer Steuereinheit in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal der Tastvorrichtung gesteuert wird, derart, daß das Ablenkglied nach dem Erfassen eines Objekts durch die Tastvorrichtung so im Weg der herabfallenden Objekte bewegt wird, daß Objekte der besonderen Art in eine erste Richtung und andere Objekte in eine andere Richtung geleitet werden,

dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (10) so ausgebildet ist, daß die Steuerung der Bewegung des Ablenkgliedes (9) nach Erfassen eines Objekts durch die Tastvorrichtung (5) in Abhängigkeit von einer physikalischen bzw. körperlichen Abmessung des erfaßten Objekts erfolgt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die der Steuerung zugrunde liegende körperliche Abmessung eine Abmessung des Objekts in der Richtung, in der die Objekte herabfallen, ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung so getroffen ist, daß ein Zeitpunkt bzw. -abschnitt der Bewegung des Ablenkgliedes (9) nach dem Erfassen eines Objekts durch die Tastvorrichtung (5) in Abhängigkeit von der physikalischen Abmessung gesteuert wird.

if. Einrichtung nach Anspruch 3»

dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung so ausgelegt ist, daß das Ablenkglied (9) zeitweise aus einer ersten in eine zweite Stellung nach dem Erfassen eines Objekts durch die Tastvorrichtung (5) bewegt wird, und die Zeit, für die das Ablenkglied (9) in seiner zwaiten Stellung verweilt, in demselben Sinne wie die physikalische Abmessung geändert wird.

5. Einrichtung nach Anspruch if,

dadurch gekennzeichnet, daß beim Erfassen eines Objekts die Tastvorrichtung (5) ein Ausgangssignal für eine von der Abmessung des erfaßten Objekts abhängende Zeitdauer zu erzeugen vermag und wenigstens für größere erfaßte Objekte das Ablenkglied (9) in seiner zweiten Stellung für eine Zeit verweilt, die von der Zeitdauer des Ausgangssignals der Tastvorrichtung (5) abhängt.

6. Einrichtung nach Anspruch if,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Steuereinheit (10) eine Verzögerungsschaltung (if I) für veränderliche Verzögerung, die für jedes erfaßte Objekt die Zeit festlegt, für die das Ablenkglied (9) in seiner zweiten Stellung verweilt, sowie einen Speicher (V7) zum Speichern einer Darstellung der Ab-

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messung jedes erfaßten Objekts aufweist, wobei die Verzögerungsschaltung in Abhängigkeit von dem Wert der in dem Speicher gespeicherten Abmessung steht.

7. Einrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung so ausgelegt ist, daß das Ablenkglied (9) zeitweise aus einer ersten in eine zweite Stellung nach Erfassen eines Objekts durch die Tastvorrichtung (5) bewegt wird und die Zeit , die zwischen dem Erfassen eines Objekts durch die Tastvorrichtung

(5) und der Bewegung des Ablenkglieds (9) in seine zweite Stellung verstreicht, in Abhängigkeit von der physikalischen Abmessung geändert wird.

8. Einrichtung nach Anspruch 7»
dadurch gekennzeichnet,

daß die Steuereinheit (10) eine Verzögerungsschaltung für veränderliche Verzögerung (39)» die für jedes erfaßte Objekt die Zeit festlegt, die zwischen dem Erfassen eines Objekts und der Bewegung des Ablenkglieds (9) in seine zweite Stellung verstreicht, sowie einen Speicher (V7) zum Speichern einer Darstellung der Abmessung für jedes erfaßte Objekt aufweist, wobei die Verzögerungeschaltung in Abhängigkeit von dem Wert der im Speicher gespeicherten Abmessung steht.

9. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet,

daß die Steuerung so ausgelegt ist, daß die Tastvorrichtung (5) dem Speicher (Jf7) eine Impulsserie für eine Zeitdauer zuführt, die Von der Abmessung jedes erfaßten Objekts abhängt, und der Speicher ein Schiebe-

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register (47) aufweist, das im Takt der Wiederholungsfrequenz der Impulsserie arbeitet.

10. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastvorrichtung (5) eine Strahlungsquelle (13) einschließt, die auf einen Fühler (17) ein Bündel dieser Strahlung richtet, das durch die herabfallenden Objekte unterbrochen bzw. geschwächt wird, wobei die Objekte besonderer Art erfaßt werden, weil sie aus einem Material bestehen, das die Strahlung abweichend von dem Material der anderen Objekte dämpft, und daß die Bewegung des Ablenkglieds (9) nach Erfassen eines Objekts durch die Tastvorrichtung (5) in Abhängigkeit von der physikalischen Abmessung dieses Objekts in Verbindung mit der Stärke der vom Fühler (17) aufgenommenen Strahlung bei Unterbrechung des Strahlenbündels durch ein Objekt gesteuert wird.

11. Einrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung so ausgelegt ist, daß das Ablenkglied (9) nur bewegt wird, wenn die Stärke der vom Fühler (17) aufgenommenen Strahlung in einem bestimmten Verhältnis zu einem Schwellenwert (THI, TH3), der von der physikalischen Abmessung abhängt, steht.

\2. Einrichtung nach Anspruch \"\_t

dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (10) enthält: Vorrichtungen (27, 31» 29 oder 39, 41, 43, 45) zum zeitweiligen Bewegen des Ablenkglieds (9) in eine zweite Stellung aus einer ersten Stellung, wenn die

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Stärke der aufgenommenen Strahlung unter einem Schwellenwert (TH1) liegt, der im wesentlichen gleich der aufgenommenen Strahlungsstärke ist, wenn das praktisch kleinste Objekt der besonderen Art das Strahlenbündel unterbricht,

sowie Vorrichtungen (35» 38 oder 47, *t9) zum Unterbrechen dieser Bewegung des Ablenkgliedes (9), wenn die Abmessung des betreffenden Objekts einen vorbestimmten Wert übersteigt, sofern nicht die Stärke der aufgenommenen Strahlung unter einem zweiten Schwellenwert (TH3) liegt, der im wesentlichen gleich der aufgenommenen Strahlungsstärke ist, wenn das praktisch größte fremde Objekt das Strahlenbündel unterbricht, wobei der vorbestimmte Wert zwischen der Abmessung des kleinsten Objekts der besonderen Art, das die Stärke der aufgenommenen Strahlung unter den zweiten Schwellenwert herabsetzt, und der Abmessung des kleinsten fremden Objekts liegt, das die Stärke der aufgenommenen Strahlung unter den ersten Schwellenwert herabsetzt.

13. Einrichtung nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung so getroffen ist, daß der Fühler (17) ein Ausgangssignal für eine Zeitdauer, die von der Abmessung jedes erfaßten Objekte abhängt, erzeugt und die Vorrichtung zum Unterbinden der Bewegung des Ablenkgliedes Vorkehrungen (35, 38) aufweist, die diese Bewegung unterbinden, wenn das Integral dieser Ausgangssignale des Fühlers einen vorbestimmten Wert übersteigt.

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Einrichtung nach Anspruch 12, unter Rückbeziehung auf Anspruch 8 oder Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Vorrichtung zum Unterbinden der Bewegung des Ablenkgliedes (9) betätigt zu werden vermag, wenn der V/ert der betreffenden Abmessung in dem Speicher (if7) den vorbestimmten Wert übersteigt.

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