DE2912848C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Farbtones eines Partikels - Google Patents

Description

15 Randbereich mit Aussparungen versehene rotierende Scheibe ist und daß sich der Randbereich in der Nähe des Brennpunktes eines zwischen der Lichtquelle (10) und der Scheibe angeordneten Linsensystems (12) befindet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang zwischen dem Linsensystem (12) und der Scheibe ein Strahlteilcr (14) angeordnet ist und daß ein Lichtstrahl aus dem Strahlteiler (14) auf den Hintergrund (18) projiziert^ ist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung des Farbtones eines Partikels gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 3.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art nach US-PS 21 90 563 wird ein Partikel, dessen Farhton beMeßwert der zweiten Lichtmessung größer ist als 20 stimmt werden soll, vor einem Hintergrund vorbeibeder Meßwert der ersten Lichtmessung. wegt. Dabei werden zwei Lichtmessungen durchge-

2. Verfaferan nach Anspruch 1, dadurch gekenn- führt, und zwar eine erste Lichtmessung des von dem zeichnet, daß das Zeitintervall gleich der Verweilzeit Hintergrund ausgehenden Lichtes, während sich kein des Partikels vor dem Hintergrund ist Partikel vor dem Hintergrund befindet, und eine zweite

3. Vorrichtung zur Bestimmung des Farbtones ei- 25 Lichtmessung des von dem Hintergrund ausgehenden nes Partikels, mit einem von einer Lichtquelle be- Lichtes, während sich der Partikel vordem Hintergrund

leuchteten Hintergrund, vor dem die Partikel be- >--^--"-- ^—·- -·— " ■ « · ■ ·

wegt werden, einer Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des Partikels vor dem Hintergrund, einem Detektor zur Durchführung einer ersten Lichtmessung des von dem Hintergrund ausgehenden Lichtes, ohne daß sich ein Partikel vor dem Hintergrund befindet, uno. einer zweiten Lichtmessung des von dem Partikel und deto Hinti .grund ausgehenden Lichtes, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Messung der Verweilzc'i des Partikels (58) vor dem Hintergrund (18) vorgesehen ist, daß zwischen der Lichtquelle (10) und dem Weg des Partikels (58) eine Einrichtung (36) zur Modulierung der

Intensität des auf den Partikel fallenden Lichtes an- 40 Amplitude. Aufgrund der Amplitudenänderung des Degeordnet ist, daß eine Vergleichseinrichtung (50,52) tektorsignals kann somit festgestellt werden, daß die zu zum Vergleichen des in einer Abtast- und Haltevor- untersuchenden Partikel nicht den vorgegebenen Farbrichtung (56) gehaltenen Meßwertes der ersten ton (Farbton des Hintergrundes) aufweisen. Mit Hilfe Lichtmessung als Referenzwert mit demjenigen der des Verfahrens kann jedoch nur festgestellt werden, ob zweiten Lichtmessung vorgesehen ist und daß das 45 der Partikel den Farbton des Hintergrundes aufweist Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung (50, 52) oder nicht. Es erfolgt lediglich eine qualitative Auswertung des Detektorsignals, und damit ist eine Klassierung der Partikel nach dem Grad der Farbtönung somit bei einem Durchlauf der Partikel nicht möglich. Dazu müßten z. B. mehrere Durchlaufe mit unterschiedlichen Hintergründen erfolgen.

Mit Hilfe eines weiteren bekannten Verfahrens nach DE-OS 27 37 579 kann zwar eine Einstellung der Partikel nach ihren Farbtönen durchgeführt werden, jedoch

befindet. Durch einen Vergleich der Meßwerte der beiden Lichtmessungen kann der Farbton des Partikels bestimmt werden. Dabei wird die Tatsache ausgenui/.t, daß ein Partikel scheinbar verschwindet, wenn er vor einem Hintergrund bewegt wird, der den gleichen Farbton wie der Partikel aufweist. Bei dem Verfahren wird die Messung elektronisch durchgeführt, beispielsweise mit einem Fotodetektor, der auf die Lichtintensität des Hintergrundes anspricht. Wenn Partikel und Hintergrund denselben Farbton haben, ändert sich das Ausgangssignal des Fotodetektors nicht. Wenn der Partikel jedoch nicht denselben Farbton wie der Hintergrund hat, ändert das Ausgangssignal des Fotodetektors seine

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einer Einrichtung (52, 54) zugeführt wird, die in einem Zeitintervall, das nicht größer ist als die Verweilzeit des Partikels (58) vor dem Hintergrund (18), diejenige Gesamtzeit ermittelt, für die der Meßwert der zweiten Lichtmessung größer ist als derjenige der ersten Lichtmessung, und das Verhältnis aus der Gesamtzeit und dem Zeitintervall bildet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (42) und der Hintergrund 55 erfolgt die Farbtonbestimmung"der Partikel nicht auf (18) an den sich gegenüberliegenden Enden eines der Grundlage eines Vergleichs der Meßwerte zweier durch eine Kugel (22) hindurchführenden lichtdurchlässigen Kanals angeordnet sind, daß die Kugel (22)
innen verspiegelt ist und eine öffnung (32) zum Einlassen des von der Lichtquelle (10) kommenden
Lichts aufweist und daß vor der öffnung (32) die
Einrichtung (36) zur Modulierung der Intensität des
Lichtes und hinter der Öffnung (32) eine Scheide-

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wand (30) zum Streuen des Lichtes in der Kugel angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (36) zur Modulierung der Intensität des Lichtes eine in ihrem

65 Lichtmessungen. Bei diesem Verfahren wird der Farbton eines Partikels nur aufgrund des vom Partikel reflektierten Lichtes besimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung des Farbtones eines Partikels zu schaffen, bei welchem der Grad der Farbtönung des Partikels bei einem einzigen Durchlauf klassiert werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. bei einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3 durch die kennzeichnenden Merkmale dieser

Ansprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Partikel, während er sich vor dem Hintergrund befindet, mit Licht beleuchtet, dessen Stärke variiert Dabei wird bei der zweiten Lichtmessung die Summe aus dem vom Hintergrund reflektierten Licht und dem vom Partikel reflektierten Licht gemessen. Innerhalb eines bestimmten Zeitintervalles, das nicht größer als die Verweilzeit des Partikels vor dem Hintergrund ist, wird die Gesamtzeit ermittelt, in der der Meßwert der zweiten Messung größer ist als der Meßwert der ersten Messung. Das Verhältnis aus der Länge des Zeitintervalls und der Gesamtzeit ist ein Maß für den Farbton des Partikels. Somit ist es möglich, durch quantitative Auswertung der zweiten Messung während eines Durchlaufs sämtliche Partikel nach dem Grad ihrer Farbtönung mit hoher Genauigkeit zu klassieren.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann während eines einzigen Durchlaufs eines Partikels durch die Vorrichtung der Farbton des Partikels bestimmt werden. Dazu erfolgt eine quantitative Auswertung des Meßwertes der zweiten Messung durch Vergleich mit demjenigen der ersten Messung, die nur einmiii vor Beginn der Farbtonbestimmung durchgeführt werden muß.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung entspricht der Meßwert der ersten Messung dem vom Hintergrund ausgehenden Licht, ohne daß sich ein Partikel vor dem Hintergrund befindet. Bei der zweiten Messung wird der Partikel neben dem vom Hintergrund kommenden Licht zusätzlich mit Licht beleuchtet, dessen Intensität durch eine Einrichtung zur Modulierung der Intensität verändert wird. Demnach stellt der zweite Meßwert die Summe aus zwei Lichtmengen dar. Eine Vergleichseinrichtung vergleicht die beiden Meßwerte miteinander, wobei der Meßwert der ersten Messung als Referenzwert dient, der in einer Abtast- und Haltevorrichtung gehalten wird. Das Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung wird einer Einrichtung zugeführt, die in einem bestimmten Zeitintervall diejenige Gesamtzeit ermittelt, für die der Meßwert der zweiten Messung größer ist als derjenige der ersten Messung, und das Verhältnis aus der Gesamtzeit und dem Zeitintervall bildet. Dabei ist das Zeitintervall nicht größer als die Verweilzeit des Partikels vor dem Hintergrund. Durch das Verhältnis der beiden Zeiten kann der Farbton des Partikels bestimmt werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, daß der Detektor und der Hintergrund an der; sich gegenüberliegenden Enden des durch eine Kugel hindurchführenden lichtdurchlässigen Kanals angeordnet sind, daß die innen verspiegelte Kugel eine öffnung zum Einlassen des von der Lichtquelle kommenden Lichtes aufweist und daß vor der öffnung die Einrichtung zur Modulierung der Intensität des Lichtes und hinter der Öffnung eine Scheidewand zum Streuen des Lichtes Ln der Kugel angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung treten die Partikel durch einen lichtdurchlässigen Kanal in einer innen verspiegeln Kugel hindurch. Die Kugel ist mit einer Öffnung versehen, über die das intensitätsmodulierte Licht in die Kugel eintritt. Das über die öffnung in die Kugel eintretende Licht trifft auf eine Scheidewand, an der es reflektiert wird. Das gegen die Innenseite der Kugel reflektierte Licht verteilt sich gleichmäßig im Innern der Kugel, wodurch eier Partikel beim Hindurchtreten durch die Kugel von allen Seiten gleichförmig mit Licht beleuchtet wird, dessen Intensität sich verändert.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Patentansprüchen 5 und 6 enthalten.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Figuren einige Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung des Gerätes,
F i g. 2 ein Blockschaltbild der in Verbindung mit dem Gerät nach F i g. 1 verwendeten elektrischen Schaltung,

ίο Fig.2(a) eine Modifizierung der Schaltung nach Fig.2,

F i g. 3, 4 und 5 verschiedene Welienformen, die von dem Gerät erzeugt werden,

Fig.6 eine Seitenansicht eines an die Vorrichtung gemäß Fig. 1 anschließbaren Sertiergerätes, teilweise geschnitten,

F i g. 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 durch das Gerät der F i g. 6 und

F i g. 8 einen ähnlichen Schnitt wie F i g. 7, jedoch bei einem abgewandelten Gerät

Das in den F i g. 1 und 2 dargestellt? Gerät weist eine Lampe 10 auf, deren Licht durch ein Linsensystem 12, einen Strahlteiler 14, einen Spiegel 16, einen Hintergrund 18, an einem Luftejektor 20 vorbei, einer integrierenden Kugel 22 zugeführt wird, an deren Wand ein Photodetektor 24 angebracht ist. Durch die Kugel 22 ragt ein Glasrohr 26 hindurch, das an seinem oberen Ende einen angeformten Einlaßtrichter 28 aufweist Im Innern der Kugel 22 ist eine Scheidewand 30, einer in

der Wand der Kugel 22 vorgesehenen Öffnung 32 gegenüberliegend, angeordnet. Ein Motor 34 treibt ein gezahntes Rad 36, das zwischen dem Strahlteiler 14 und der Öffnung 32 angeordnet ist Im Innern des Gehäuses 40 oberhalb des oberen Endes des Glasrohres 26 befindet sich eine Linse 38 und oberhalb der Linise 38 ist der Photodetektor 42 befestigt.

Das Ausgangssignal des Photodetektors 42 wird einem Differenzverstärker 50 zugeführt (F i g. 2) und dieser Differenzverstärker ist an einen Komparator 52 angeschlossen, dessen Ausgang mit einem Mikroprozessor 54 und einer Abtast- und Haltevorrichtung 56 verbunden ibt

Das Gerät arbeitet wie folgt:

Partikel 58, wie z. B. Diamantpartikel, die entsprechend ihrer Farbtöne sortiert werden sollen, werden durch den Trichter 28 in das Glasrohr 26 eingeführt. Die Diamanten werden jeweils einzeln mit Hilfe geeigneter Steuereinrichtungen in das Glasrohr 26 hineingelassen, so daß zu jedem Zeitpunkt sich nur ein Partikel in dem Rohr befindet. Vor dem Einführen eines Partikels in das Glasrohr 26 wird der Photodetektor 42 lediglich von dem vom Hintergrund 18 kommenden Licht beaufschlagt. Der Hintergrund 18 wird durch das Licht der Lamp" 10 beleuchtet, nachdem dieses durch das Linsensystem 12 und durch den Strahlteiler 14 hindurchgegangen ist und von dem Spiegel 16 auf den Hintergrund reflektiert wurde. Vor dem Einführen eines Partikels in das Glasrohr 26 dreht sich das gezahnte Rad 36 mit konstanter Geschwindigkeit, so daß ein moduliertes

Lichtsignal durch die Öffnung 32 hindurchgeschickt wird. Infolge der Scheidewand 30 und infolge der Tatsache, daß das Gesichtsfeld des Detektors 42 auf die Mitte des Hintergrundes 18 beschränkt ist, kam: jedoch nur sehr wenig von diesem modulierten Lichtsignal den Photodetektor 42 erreichen. Während dieser Phase wird der Photodetektor 42 vertikal nur von dem vom Hintergrund 18 kommenden Licht beleuchtet und da dessen Lichtintensität konstant ist. ist auch das Ausgangssignal

des Photodetektors 42 konstant. Dieser stationäre Zustand ist in der Kurve der Fig.3 durch die Linie 60 konstanten Amplitudenniveaus dargestellt.

Wenn der Partikel 58 in das Glasrohr 26 eintritt, läßt das von dem Motor 34 gedrehte gezahnte Rad 36 das Licht der Lampe 10 durch die Öffnung 32 in die Kugel 22 eindringen. Die Intensität dieses Lichtes wechselt von dunkel bis zur größten Helligkeit. Die Modulation der Lichtintensität ist vorzugsweise im wesentlichen sägezahnförmig. Dies erreicht man u.a. durch die richtige Wahl der Motorgeschwindigkeit, die Größe und die Anzahl der Zahnlücken in dem Zahnrad 36 und die Anordnung des Brennpunkts des Linsensystems 12.

Das durch die öffnung 32 hindurchgehende Licht wird von der Scheidewand 30 auf die Innenwand der Kugel 22 reflektiert. Diese Wand ist mit einer photometrischen Bariumsulfatfarbe mit neutralem spektralen Reflektionsverhalten beschichtet und das auf diese Fläche auftreffende Licht wird mit einem Minimum an Am-

t iinH an Farbinterferenz im Innern der tergrund 18 betrachtet würde, würde er anscheinend verschwinden. Da der Partikel während seines Durchgangs durch die Kugel 22 mit Licht aus der öffnung 32 konstant beleuchtet wird, nimmt das Airsgangssignal des Photodetektors 42 häufig die Amplitude des Niveaus 64 an. Eine Messung des Farbtons des Partikels kann daher erfolgen, indem das Verhältnis derjenigen Periode, für die das Ausgangssignal des Photodetektors oberhalb des Niveaus 64 liegt, zu derjenigen Zeit, die der Partikel braucht, um die Kugel zu durchlaufen, ermittelt wird.

Die Schaltung der F i g. 2 führt diese Rechnung durch. Das Ausgangssignal des Photodetektors 42 wird dem Differenzverstärker 50 zugeführt und nach Verstärkung in dem Komparator 52 mit einem Signal der Amplitude Null verglichen. Der Komparator 52 arbeitet daher als Null-Durchgangsdetektor, der einen Impuls mit konstanter Amplitude in derjenigen Zeit erzeugt, für die das Ausgangssignal des Photodetektors 42 über dem Ni

Kugeln 22 in alle Richtungen reflektiert. Das Ergebnis ist, daß ein Partikel 58 im Innern des Glasrohres 26 von allen Seiten gleichförmig mit Licht beleuchtet wird, dessen Intensität sich sägezahnförmig ändert.

Das Licht, das aus der öffnung 32 über die Innenwand der Kugel 22 auf den Partikel 58 einfällt, während dieser im Glasrohr 26 herabfällt, wird von dem Partikel reflektiert und ein Teil dieses Lichts gelangt in dem Rohr direkt nach oben zum Photodetektor 42.

Wenn die öffnung 32 blockiert wäre und der Partikel 58 durch die Kugel 22 hindurchfiele, würde die einzige Wirkung darin bestehen, daß das Ausgangssignal des Photodetektors 42 reduziert wäre. Dies ist in dem mittleren Bereich 62 der in Fig. 3 dargestellten Kurve mit verringerter Amplitude dargestellt. Die Verringerung der Amplitude kommt daher, daß der Partikel verhindert, daß Licht vom Hintergrund 18 den Photodetektor 42 erreicht. Je größer die Partikel sind, um so größer ist derjenige Anteil des von dem Hintergrund 18 ausgehenden Lichts, der den Photodetektor 42 nicht erreichen kann. Wenn der Partikel 58 durch das Glasrohr 26 fällt, ändert sich seine Orientierung und demgemäß auch seine dem Hintergrund zugewandte Fläche. Dies führt zu dem ungleichmäßigen Verlauf des Ausgangssignals des Photodetektors 42 im mittleren Bereich 62.

F i g. 4 zeigt das sägezahnförmige Ausgangssignal des Photodetektors 42. das entsteht, wenn der Partikel 58 mit dem Licht der Öffnung 32 beleuchtet wird, während er durch das Glasrohr 26 fällt. Dieses Ausgangssignal ist die Summe zweier Komponenten, nämlich einer ersten Komponente, die das vom Hintergrund 18 ausgehende und den Photodcektor 42 erreichende Licht darstellt und die dem in F i g. 3 dargestellten Ausgangssignal äquivalent ist, und einer zweiten Komponente, die aus dem Licht der öffnung 32 besteht, das von dem Partikel 58 zu dem Photodetektor 42 reflektiert worden ist und das vom Hintergrund 18 kommenden Signal überlagert wird.

Die von dem Partikel reflektierte Lichtmenge hängt von der Partikelgröße und von dem Farbton des Partikels ab. In dem Augenblick jedoch, in dem die sägezahnförmige Amplitude des Ausgangssignals des Photodetektors 42 gleich der Amplitude 64 desjenigen Ausgangssignals ist, das geherrscht hat. bevor der Partikel in das Glasrohr 26 eingeführt worden ist, ist ein Zustand erreicht in dem die von dem Partikel reflektierte Lichtmenge effektiv nur von dessen Schattierung abhängt. Wenn in diesem Augenblick ein Partikel gegen den Hin

nz im Innern der 20 veau 64 liegt. Das A.usgangssigna! des !Comparators 52

ist daher ein Impulszug 66 (siehe F i g. 5) aus Impulsen gleicher Amplitude, jedoch von unterschiedlichen Impulslängen. Der Mikroprozessor 54 berechnet den Durchschnittswert des Ausgangssignals des Komparators 52. Der Durchschnittswert oder Mittelwert, der von dem Mikroprozessor berechnet wird, dient für den Antrieb der in den F i g. 6 bis 8 dargestellten Sortiereinheit, die den Partikel in ein seinem Farbton entsprechendes Behälti·: leitet.

Die Abtast- und Haltevorrichtung 56 dient zur Abtastung des Lichtniveaus 60 (oder 64), das am Photodetektor 42 herrscht, unmittelbar bevor der Partikel 58 in das Glasrohr 26 eintritt. Dieses Licbiniveau wird von der Abtast- und Haltevorrichtung 56 für diejenige Zeit festgehalten, die der Partikel benötigt, um die Kugel 22 /u passieren, so daß der Komparator 52 in dieser Zeit ein Referenzsignal konstanter Amplitude empfängt.

Wenn der Partikel 58 die Kugel 22 verläßt, bewirkt das Luftgebläse 20, daß die Fallbahn des Partikels zwischen den Spiegel 16 und den Hintergrund 18 abgelenkt wird. Hierdurch werden Beschädigungen des Hintergrundes 18 durch auftreffende Partikel vermieden. Wenn der Partikel 58 zwischen Spiegel und Hintergrund hindurchgegangen ist. wird er von der Sortiereinheit 108 dem richtigen Sortierbehälter zugeführt. Alternativ könnte auch das Herausfallen des Partikels 58 aus der Kugel 22 erkannt werden und der Hintergrund 18 der dann an einem Schwingarm angebracht wäre, könnte aus der Bewegungsbahn des Partikels herausgeschwenkt werden, weicher anschließend direkt der Sortiereinheit 108 zugeführt wird. Das Signal, das durch die Erkennung des Herausfallens des Partikels 58 sun der Kugel 22 erzeugt wird, kann ferner zur Triggerung der Abtast- und Haltevorrichtung 56 benutzt werden, so daß diese das Ausgangssignal 64 des Photodetektors 42, das ausschließlich von der Intensität der Hintergrundleuchtstärke abhängt, abtastet und festhält Das gleiche Signal kann zur Triggerung der Regeleinrichtung verwendet werden, die das Einfallen der Partikel 58 durch den Trichter 28 in die Kugel 22 steuert.

Der Photodetektor 24 tastet die Schnelligkeit des Wechsels der Lichtintensität im Innern der Kugel 22 ab und regelt über eine Rückkopplungsschaltung den Motor 34 so, daß dieser mit konstanter Geschwindigkeit rotiert

Der Mikroprozessor 54 wird in Verbindung mit einem Analog-Digital-Umsetzer benutzt, um den Mittelwert des Ausgangssignals des Komparators 52 zu ermit-

teln. Beispielsweise kann, wie in F i g. 2(a) dargestellt ist, die Gesamtzeit, für die das Impulssignal des Impulszuges 60 größer ist als Null, innerhalb eines festen Zeitintervalls ermittelt werden, das kleiner ist als die Zeit, in der ein Partikel 58 die Kugel 22 durchläuft. Die Akkumulierung der einzelnen Impulse kann mittels eines einfachen Zeitgebers 68 erfolgen. Die akkumulierten Zeiten unterschiedlicher Partikel mit variierenden Standardfarhtönen können aufgezeichnet werden, wobei die Entscheidung über den Farbton eines zu testenden Partikels getroffen wird, indem die akkumulierte Zeit für den zu testenden Partikel mit den Referenzzeiten verglichen wird. Dieser Vergleich kann mit Hilfe von Fensterkomperatoren 70 durchgeführt werden. Die Ausgangssignale 72 der Fensterkomperatoren 70 oder des Mikroprozessors 54 dienen zur Steuerung des in den K i g. 6 bis 8 dargestellten Sortiergerätes 108. Das Sortiergerät 108 weist einen Stützrahmen 110, eine Basisolatte 112, in der sich mehrere entlang eines Kreisbogens angeordnete Öffnungen 114 befinden, einen an der Unterseite der Basisplatte 112 angebrachten Schrittschaltmotor 116, einen an der Welle 120 des Motors 116 angebrachten Arm 118 und ein Führungsrohr 122 auf. Das Führungsrohr 122 ist an seinem oberen Ende drehbar in einem an den Stützrahmen UO befestigten Lager 124 gelagert, während sein unteres Ende gegenüber dem oberen Ende versetzt angeordnet und an einem Arm 118 befestigt ist. Die lichte Weite des Rohres 122 ist ebenso groß wie diejenige der Öffnungen 114.

Das obere Ende des Rohres 122 bildet die Mündung einer Trichters 126, der in einem Gehäuse 128 gebildet ist. Der Durchgang der Partikel 58 in das Rohr 122 wird durch eine Klappe 130 gesteuert.

|ede Öffnung 114 ist mit einer rohrförmigen Führung 132 verbunden, die zu einem (nicht dargestellten) Speicherbehälter führt. Die Öffnungen sind von einem Brett 134 umgeben, das mehrere Sensoren 136 trägt, von denen jeder einer der Öffnungen zugeordnet ist. jeder Sensor 136 kann beispielsweise eine Lichtquelle aufweisen sowie eine Einrichtung, die auf Licht anspricht, das von dem äußeren Ende des Armes 118 reflektiert wird.

Der Einlaß des Trichters 126 ist unterhalb der Kugel 22 angeordnet, so daß die aus der Kugel herabfallenden Partikel von dem Trichter aufgefangen werden. Wenn ein Partikel in den Trichter eintritt, wird er von der Klappe 130 festgehalten bis die Berechnung seiner Charakteristik abgeschlossen ist und um sicherzustellen, daß sich sonst keine Partikel in dem Führungsrohr 122 befinden. Wenn der von der Klappe 130 festgehaltene Partikel durch die in F i g. 2 gezeigte Schaltung kategorisiert ist. wird das Führungsrohr 122 auf die selektierte Öffnung 114 mittels des Schrittschaltmotors 116 eingestellt. Nun wird die Klappe 130 geöffnet und der Partikel fällt durch das Führungsrohr 122, die Öffnung 114 und die rohrförmige Führung 132 in den zugehörigen Speicherbehälter. Alternativ könnte die Anordnung auch so getroffen sein, daß während des Fallens durch das Rohr 122 die Klappe 130 geöffnet wird, so daß das Rohr 122 während des Fallens des Partikels in die ausgewählte Stellung bewegt wird.

Das von der Schaltung nach F i g. 2 erzeugte Signal 72 gibt den Farbton des Partikels an und dient zur Bestimmung der Position, in die der Schrittschaltmotor 116 bewegt werden muß.

Die Stellung des Schrittschaltmotors 116 wird jederzeit von den Sensoren 136 ermittelt. Um die bestmögliche Ausnutzung des Sortiergerätes 108 zu erzielen, kann der Schrittschaltmotor 116 mikroprozessorgesteuert sein, um sicherzustellen, daß er so schnell wie möglich beschleunigt und abgebremst wird, während das Rohr 122 zwischen den verschiedenen Öffnungen 114 bewegt wird

Wenn der Schrittschaltmotor 116 von hoher Qualität ist und mit gleichbleibender Genauigkeit in die gewünschte Position gebracht werden kann, können die Sensoren 136 an den verschiedenen Öffnungen 114 entfallen. In diesem Fall kann es jedoch notwendig sein,

ίο Sensoren an zwei verschiedenen Stellen anzuordnen, um einfach eine Prüfung der Arbeitsweise des Schrittschaltmotors 116 zu ermöglichen.

Der Sortierprozeß, den das Gerät der F i g. 6 und 7 durchführt, kann durch die in Fig. 8 dargestellte Konstruktion noch verkürzt werden. In diesem Fall sind die Öffnungen 114 in zwei Gruppen angeordnet, von denen jede Gruppe z. B. zehn Öffnungen umfaßt. Jede Gruppe ist auf einem Kreis angeordnet, auf dem das freie Ende des Rohres 122 bewegt wird und jede Gruppe erstreckt sich über einen Winkeibereich von i8Ö". in Fig.8 sind die Öffnungen 114 in jeder Gruppe von 1 bis 10 numeriert. Jede Öffnung in einer Gruppe ist diametral zu der Öffnung derselben Nummer der anderen Gruppe angeordnet. So liegen die mit 2 bezeichneten Öffnungen einander gegenüber usw.

Die gleich numerierten Öffnungen sind auf der Unterseite der Basisplatte 112 miteinander verbunden, so daß sie in denselben Speicherbehälter hineinführen.
Das modifizierte Sortiergerät wird in derselben Weise benutzt wie das Gerät der F i g. 6 und 7. Die Sortiergeschwindigkeit ist nun jedoch erheblich vergrößert, weil der Schrittschaltmotor 116 maximal nur einen Winkelbereich von 90° überstreichen muß, um das Rohr 122 auf eine einer bestimmten Sortierungskategorie zugeordnete Öffnung einzustellen.

Die Modifizierung kann zur Erhöhung der Anzahl der jeder Sortierungskategorie zugeordneten Öffnungen oder Speicherbehälter noch einmal wiederholt werden, so daß die maximal erforderliche Winkelbewegung für den Schrittschaltmotor verringert wird. Dem sind jedoch praktische Grenzen gesetzt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bestimmung des Farbtones eines Partikels, bei welchem ein Hintergrund, vor dem der Partikel bewegt wird, beleuchtet wird, der Partikel beleuchtet wird, während er sich vor dem Hintergrund befindet, eine erste Lichtmessung des von dem Hintergrund ausgehenden Lichtes durchgeführt wird, während sich kein Partikel vor dem Hintergrund befindet, und eine zweite Lichtmessung durchgeführt wird, während sich der Partikel vor dem Hintergrund befindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Partikel mit variierender Lichtstärke beleuchtet wird, daß die Verweilzeit des Partikels vor dem Hintergrund gemessen wird und daß innerhalb eines Zeitintervalls, das nicht größer ist als die Verweilzeit des Partikels vor dem Hintergrund, die Gesamtzeit gemessen wird, in der der

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