DE3035994C2 - - Google Patents
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- DE3035994C2 DE3035994C2 DE19803035994 DE3035994A DE3035994C2 DE 3035994 C2 DE3035994 C2 DE 3035994C2 DE 19803035994 DE19803035994 DE 19803035994 DE 3035994 A DE3035994 A DE 3035994A DE 3035994 C2 DE3035994 C2 DE 3035994C2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
- B07C5/34—Sorting according to other particular properties
- B07C5/342—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour
- B07C5/3425—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour of granular material, e.g. ore particles, grain
- B07C5/3427—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour of granular material, e.g. ore particles, grain by changing or intensifying the optical properties prior to scanning, e.g. by inducing fluorescence under UV or x-radiation, subjecting the material to a chemical reaction
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Sorting Of Articles (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sortieren von
zwei Materialien, die Lichtwellenenergie mit einer Amplituden
spitze bei jeweils einer bestimmten charakteristischen
Lichtfrequenz reflektieren, mit einer Einrichtung zum Führen der
Materialien durch eine Probenzone, mit einer Beleuchtungs
einrichtung zum Ausleuchten eines die Probenzone für den
Sortierzylklus bildenden ebenen Bereiches, mit einem auf die
Probenzone gerichteten Detektor, von dem eine elektrisches
Signal erzeugt wird, das von den durch die Probenzone be
wegten Materialien reflektiert wird, mit einem Komparator,
von dem ein Auswurfsignal erzeugt wird, und mit einer auf
das Auswurfsignal ansprechenden Einrichtung zum körperlichen
Trennen eines der Materialien vom anderen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Sortieren
von zwei Materialien, die Lichtwellenenergie mit einer
Amplitudenspitze bei jeweils einer bestimmten charak
teristischen Frequenz reflektieren, bei dem die Materialien
durch eine Probenzone geführt und in einem die Probenzone
für einen Sortierzyklus bildenden ebenen Bereich beleuchtet
werden, die Intensität des von den Materialien beim Führen
durch die Probenzone reflektierenden Lichtes erfaßt wird, ein
elektrisches Signal entsprechend der Amplitude der erfaßten
Lichtintensität sowie durch Schwellwertvergleich ein auf
diesem elektrischen Signal basierendes Auswurfsignal erzeugt
werden und ansprechend auf das Auswurfsignal eines der
Materialien körperlich vom anderen getrennt wird.
Aus der DE-OS 27 46 615 ist es bekannt, zum Sortieren von
Gegenständen, insbesondere von Früchten, Gemüse oder
dergleichen mittels einer als Wolframlampe ausgebildeten
konstanten Lichtquelle in Verbindung mit einer halb
sphärischen Stablinse einen schmalen Sammel-Lichtstrahl zu
erzeugen, der die Gegenstände beleuchtet. Von einem Linsen
system wird das von den Gegenständen reflektierte Licht
gleichförmig auf drei Filter verteilt, hinter denen jeweils
unmittelbar ein Fotodetektor vorgesehen ist, der durch
das Licht ausgestrahlt wird, das das ihm zugeordnete Filter
hindurchläßt. Der Ausgang jedes dieser drei Fotodetektoren
ist jeweils mit einem Gleichspannungsverstärker verbunden,
die jeweils veränderliche Widerstände zur Null-Einstellung
der Ausgangssignale der Verstärker beim Justieren und
Kalibrieren des Systems aufweisen. Da das Ausleuchten
des die Probenzone für den Sortierzyklus bildenden Bereiches
mit Lichtwellenenergie einer Frequenz erfolgt, ist die
verwendete Detektoreinrichtung verhältnismäßig aufwendig
aufgebaut. Entsprechendes gilt für die der Detektorein
richtung nachgeschaltete Auswerterschaltung.
Zum Sortieren zweier Materialien kann auch bichromatisch
colimetrisch gearbeitet werden, wobei eine Konstantlicht
quelle vorzusehen ist, mit der das Sortiergut geflutet
wird. Mit zwei Detektoren, die jeweils mit einem geeigneten
Filter auszurüsten sind, sind Informationen über das
reflektierte Licht aufnehmbar. Die beiden Detektoren können
an eine Komparatorschaltung angeschlossen werden, die ein
Auswerfsignal abgibt, wenn die Eingangssignale in einer
vorbestimmten Beziehung zueinander vorliegen. Das Auswerf
signal kann auf einen angetriebenen Auswerfarm gegeben
werden. der den unerwünschten Gegenstand aus dem Strom des
Sortierguts herauslenkt.
Ein bichromatisch colorimetrisches Sortieren kann insofern
als vorteilhaft angesehen werden, da es beispielsweise zum
Absondern unreifer von reifen Früchten oder organischer
von anorganischer Materie verwendet werden kann. Mit dem
beim bichromatischen System möglichen Störabstand können
aussagekräftige Daten erhalten werden, die sich in einer
Logikschaltung geeignet auswerten lassen.
Das Absondern anorganischer von organischen Materialien
mittels bichromatischer Sortierung ist jedoch insofern als
unbefriedigend zu werten, daß Fotodetektoren - im allgemeinen
Siliziumforotzellen -, nicht ausreichend empfindlich für
langwelliges Infrarotlicht sind, das die anorganischen
Materialien reflektieren. Bleisulfidzellen arbeiten als
Detektoren für längerwelliges IR-Licht zwar gut, jedoch
haben Temperaturschwankungen einen starken Einfluß auf den
Widerstand einer fotoresistiven Bleisulfidzelle. Unterschiede
des Temperaturverhaltens einzelner Zellen können innerhalb
des Arbeitstemperaturbereiches unterschiedliche Widerstands
werte für eine Zellengruppe bewirken. Bei Verwendung zweier
Detektoren würden Temperaturänderungen den relativen Widerstand
von zwei gemeinsam arbeitenden Zellen unterschiedlich stark
beeinflussen. Bereits bei verhältnismäßig geringfügigen
Änderungen der Umgebungstemperatur müßten beide Detektor
kreise nachgeeicht werden.
Das notwendige häufige Nacheichen ist zeitraubend und bei
Feldarbeiten schwierig durchführbar.
Es ist weiterhin eine Einrichtung zur optischen Echtheits
prüfung von Banknoten und anderen Wertzeichen bekannt
(Ch-PS 5 73 634), bei der eine aus einer Beleuchtungsein
richtung und einer Lichtfühleranordnung bestehende Meß
einrichtung zur Ermittlung mehrerer, jeweils nur einen
schmalen Spektralbereich erfassender Prüfmeßwerte an einer
ausgewählten Stelle des Prüflings vorgesehen ist. Mittels
einer Transporteinrichtung wird hier der Prüfling in den
von der Beleuchtungseinrichtung zur Lichtfühleranordnung
führenden Lichtweg eingeführt und gleitet dabei auf einer
Auflageplatte, die als Bezugsfläche dient. Eine Auswerter
einrichtung vergleicht die Prüfmeßwerte mit Referenzmeß
werten und dient zur Abgabe eines Ja/Nein-Signals. Die
Auswerteeinrichtung weist einen Integrator, dessen Ausgang
dem Integral der Summe der Referenzmeßwerte A₁ + A₂ + A₃ ent
spricht. Der Wert des Integrals wird dann zur Bildung
von drei standardisierten Bezugswerten verwendet, die
mit den Prüfmeßwerten unter Berücksichtigung des Gegen
standes verglichen werden.
Als aufwendig erweist sich bei dieser bekannten Einrichtung,
daß eine Bezugsmessung zur Bestimmung des Gegenstandes er
forderlich ist, und zwar eine integrierte Bezugsmessung
entsprechend der Charakteristika des Reflexionsvermögens
eines idealisierten, hypothetischen Gegenstandes. Weiterhin
ist eine spektographische Bestimmung notwendig, um sicher
zustellen, daß es sich um einen "echten" Gegenstand
handelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Kompensation
temperaturbedingter Empfindlichkeitsänderungen des Detektors
ein schnelleres und genaueres Sortieren als beim Stand der
Technik zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von
der Beleuchtungseinrichtung abwechselnd Lichtwellenenergie (Lichtimpulse)
der beiden unterschiedlichen Lichtfrequenzen abgegeben wird,
daß der Detektor eine einzelne Detektorzelle aufweist, die auf
das reflektierte Licht anspricht, und daß dem Detektor ein
synchroner, auf die Beleuchtungseinrichtung ansprechender
Demodulator nachgeschaltet ist, der dem Komparator ein erstes
und ein zweites elektrisches Signal an entsprechende Eingänge
synchron zum Auftreten der beiden abwechselnden Licht
frequenzen liefert.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich aus durch die
Verfahrensschritte:
- a) die Beleuchtung während des Sortierzyklus weist ein Dunkelintervall entsprechend einem Umgebungslicht pegel auf, dem Dunkelintervall folgt abwechselnd Lichtwellenenergie (Lichtimpulse) der charakteristischen Frequenzen,
- b) das Umgebungslicht in der Probenzone wird während des Dunkelintervalls erfaßt,
- c) der Signalwert des Umgebungslichts wird gespeichert,
- d) das reflektierte Licht mit der ersten Frequenz wird erfaßt,
- e) der Signalwert des Umgebungslichts wird von dem Signalwert, welcher vom Umgebungslicht zusammen mit einem ersten Lichtimpuls herrührt, subtrahiert, wobei ein resultierender erster Signalwert gebildet wird,
- f) der resultierende erste Signalwert wird gespeichert,
- g) das reflektierte Licht mit der zweiten Frequenz wird erfaßt,
- h) der Signalwert des Umgebungslichts wird von dem Signalwert, welcher vom Umgebungslicht zusammen mit einem zweiten Lichtimpuls herrührt, subtrahiert, wobei ein resultierender zweiter Signalwert gebildet wird,
- i) der resultierende zweite Signalwert wird gespeichert,
- j) das Auswurfsignal wird erzeugt, wenn der erste und der zweite resultierende Signalwert zueinander in einem vorbestimmten Verhältnis stehen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
und des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus den Patent
ansprüchen 2 bis 13 bzw. 15 bis 18 hervor.
Durch das Verwenden von Licht abwechselnd bei zwei
Frequenzen ist die Erzeugung eines vorbestimmten Ver
hältnisses der erfaßten Lichtfrequenz möglich, was sich
beim Sortieren der beiden Materialien als nützlich erweist.
Auf diese Weise kommt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit
einer einzigen ungefilterten Detektorzelle aus, was zusätzlich
eine Vereinfachung der Auswerterschaltung möglich macht. Ent
sprechend wird somit auch die Erfassung des reflektierten
Lichtes beim erfindungsgemäßen Verfahren vereinfacht, da
eine einzige filterlose Detektorzelle verwendet werden kann
und eine getrennte Filterung des Lichtes für jeden Filter
wie beim Stand der Technik sich erübrigt. Temperatur
änderungen beeinträchtigen die Zuverlässigkeit der einzigen
Detektorzelle nicht mehr, da die Empfindlichkeit der Aus
werterschaltung sich erforderlichenfalls leicht einstellen
läßt, um temperaturbedingte Empfindlichkeitsänderungen der
einzigen Bleisulfid-Detektorzelle zu kompensieren. Weiterhin
kann beim Reif/Unreif-Sortieren die erfindungsgemäße Vor
richtung mit Vorteil auch mit einer weniger empfindlichen
Siliziumdetektorzelle ausgerüstet werden.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sowie das erfindungsgemäße Verfahren werden nun anhand
der Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisiert die Bestandteile der Erfindung, die
mit einem Blockdiagramm der zugehörigen elektrischen
Schaltung verbunden sind;
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung des Reflexionsver
mögens von Erdboden und Tomaten in Abhängigkeit von
den Prüffrequenzen im Infrarotbereich;
Fig. 3 ist ein Aufriß der Drehtrommel, dem Hauptelement der
die Lichtimpulse erzeugenden Einrichtung;
Fig. 4 ist ein Vertikalschnitt auf der Ebene 4-4 der Fig. 3
und zeigt die in Umfangsrichtung verteilten Öffnungen
und angrenzenden Doppelfilter mit einer herabhängen
den Stablinse;
Fig. 5 ist ein Teilschnitt wie in Fig. 4, aber vergrößert
und zeigt beide Filter gegen die Beleuchtungsquelle
abgeblendet;
Fig. 6 ist ein elektrisches Schaltbild der zwei Verstärker
kanäle, die die Ausgangssignale der IR-Detektoren
verstärken;
Fig. 7 ist ein elektrisches Schaltbild der Impulsgenerator
schaltung mit dem Tachogenerator, dem Frequenzzähler
mit dekodiertem Ausgang und dem Rücksetzgenerator;
Fig. 8 ist ein elektrisches Schaltbild der beiden Kompara
torkanäle mit den Spannungsfolgern, vier Komparatoren,
Größenvergleichsschaltungen, Verzögerungs- und Ver
längerungsschaltungen und den Ventiltreiberelementen;
Fig. 9 ist eine graphische Darstellung der Auswerfsignale
für einen untergroßen und einen minimalgroßen Ge
genstand an bestimmten Punkten der Größenbestimmungs
schaltung;
Fig. 10 ist eine graphische Darstellung der Wirkung der Ver
zögerungs- und Verlängerungsschaltung auf ein Aus
werfsignal; und
Fig. 11 zeigt die Niederspannungsversorgung, deren Anschlüsse
V+ und Δ mit den anderen V+- bzw. Δ-Symbolen ver
bunden sind.
Da der unmittelbare Nutzen, den die vorliegende Erfindung bie
tet, in einem Verfahren und einer Vorrichtung liegt, die
anorganische von organischen Materialien körperlich trennen
kann, soll die Erfindung hier ausführlich an einem Organisch/
Anorganisch-Sortierer beschrieben werden. Wie jedoch erläutert
ist, sind das Verfahren und die Vorrichtung ebenso einsetzbar
zum Trennen von unreifen von reifen Ernte- und sonstigen
Früchten.
Die in einem bichromatischen colorimetrischen System zum Tren
nen von anorganischen von organischen Materialien verwendeten
Lichtfrequenzen leiten sich aus den natürlichen Reflexions
eigenschaften des Sortierguts ab. Die Fig. 2 zeigt an einer
Kurve die reflektierte Lichtenergie als prozentualen Anteil
des einfallenden Lichts in Abhängigkeit von der Frequenz (als
Wellenlänge im Mikrometer ausgedrückt) für zwei Arten von Ma
terialien. Tomaten zeigen eine hohe und scharfe Energiere
flexionsspitze bei 0,8 µm, während Erdreich eine mäßig hohe,
aber breite Spitze bei 1,8 µm zeigt. Günstigerweise ist das
Reflexionsvermögen von Erdreich bei 0,8 µm niedrig, desglei
chen das Reflexionsvermögen von Tomaten bei 1,8 µm. Dieser Un
terschied der Reflexionseigenschaften von Tomaten und Erdreich
bei zwei verschiedenen Frequenzen stellt die Basis für eine
bichromatische colorimetrische Sortierung nach der vorliegen
den Erfindung dar.
Die vorliegende Erfindung benutzt eine 2-Frequenz-Beleuchtungs
einrichtung, um geordnet aufeinanderfolgende Impulse von IR-
Lichtenergie von 0,8 µm und 1,8 µm Wellenlänge zur Organisch/
Anorganisch-Sortierung auszusenden. Die Beleuchtungseinrich
tung 11 ist allgemein in Fig. 1 gezeigt, während die Fig. 3,
4 spezielle Einzelheiten ihres Hauptbestandteils zeigen, näm
lich einer Drehtrommelanordnung 12 mit einem waagerecht lie
genden, hohlen rechtwinkligen Zylinder 13 mit einer Vielzahl
von entlang des Umfangs verteilten langgestreckten Öffnungen
14. Die Naben 15 und Spinnenarme 16 tragen den Zylinder 13
um eine Achse 17 drehbar. Das linke Ende der Achse 17 (vergl.
Fig. 3) ist auf einem linken Bock 18 gelagert. Der rechte Bock
19 dient zur Lagerung der Nabenverlängerung 21, die über das
rechte Ende der Achse 17 hinaus vorsteht. Eine Riemenscheibe
22 ist auf das rechte Ende der Verlängerung 21 aufgesetzt,
so daß betrieblich der Zylinder 13 dreht, wenn Drehmoment auf
die Scheibe 22 aufgebracht wird, während die Achse 17 vom
linken Bock 18, an dem sie befestigt ist, bewegungslos fest
gehalten wird.
Eine Vielzahl von Lampen 23 hängt von der Unterseite der festen
Achse 17 herab; sie sind so gerichtet, daß sie einen gekrümm
ten Abschnitt des Zylinders 13 unmittelbar unter sich aus
leuchten. Ein Organisch-IR-Filter 24 und ein Anorganisch-IR-
Filter 26 liegen koplanar unmittelbar unter dem Zylinder 13
und verlaufen über dessen gesamte Länge (vergl. Fig. 3, 4).
Eine im Schnitt konvexe Stablinse 27 verläuft unter der ebenen
Unterseite der Filter 24, 26 und ist deckungsgleich mit der
ebenen Unterseite der Filter 24, 26.
Wie die Fig. 1 zeigt, sind der Antriebsmotor 28, der Tachogene
rator 29 und die Antriebsscheibe 22 durch einen Riemen 31 mit
einander verbunden. Wird der Antriebsmotor 28 erregt, beginnt
die zylindrische Trommel 13 (in Fig. 1 gesehen) im Uhrzeiger
sinn zu drehen. Die von den Lampen 23 erzeugte Lichtenergie
fällt zunächst durch die Öffnungen 14 und dann nacheinander
durch die Filter 24, 26, bevor sie vom Zylinderwandteil 32
wieder abgeschattet wird.
Die Querabmessungen der Öffnungen 14, des Organisch-Filters 24
und des Anorganisch-Filters 26 sind im wesentlichen identisch.
Der Zylinderwandabschnitt 32 hat etwa die doppelte Querabmes
sung der Öffnung 14. Auf diese Weise entsteht eine Folge sich
wiederholender Lichtimpulse, die abwärts durch die beiden
IR-Filter fallen, wobei jedes Impulspaar von einem Dunkelbe
reich getrennt wird, wenn der Zylinderwandteil 32 die Be
leuchtungsquelle, d. h. die Lampen 23 abschattet.
Der gefilterte, aus jedem Filter nach unten austretende Licht
impuls wird von der Stablinse 27 gesammelt und auf einen ver
hältnismäßig schmalen querverlaufenden Teil am Ablaufende
eines Förderers 33 gerichtet. Wie die Fig. 3, 4 zeigen, sind
acht Gruppen von Öffnungen 14 gleichmäßig um den Zylinder 13
beabstandet angeordnet. Bei jeder vollständigen Umdrehung des
Zylinders 13 entstehen daher 24 Informationsbits, d. h. acht
Zyklen aus jeweils einem Impuls durch das Filter 24, gefolgt
von einem Impuls durch das Filter, gefolgt von einem Dunkel
intervall.
Die organischen eßbaren Gegenstände 34 und die anorganischen
Fremdstoffe 36, die regellos auf dem Förderer 33 verteilt
ankommen, laufen in eine Probenzone 35 am Ablaufende des För
derers 33 ein. Wie die Fig. 1 zeigt, fallen dort aus der
2-Frequenz-Beleuchtungseinrichtung 11 gefilterte und aufein
anderfolgende Lichtimpulspaare auf die Gegenstände 34 und
die Fremstoffe 36; ein Teil der reflektierten Energie er
reicht die Kollektorlinse 37 in einer Detektoranordnung 38.
Die Kollektorlinse 37 fokussiert die Impulse auf eine Blei
sulfiddetektorzelle 39. Während die Fig. 1 eine einzige Lin
se 37 und Zelle 39 zur Vereinfachung zeigt, erfordert die
Durchführung der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Lin
sen und der zugehörigen Zellen, um sämtliche durch die Proben
zone 35 laufenden Gegenstände erfassen zu können.
Der Tachogenerator 29 ist ein Wechselspannungsgenerator, der
12 Hz pro Umdrehung abgibt. Der Generator 29 und der Zylin
der 13 werden vom Riemen gleich schnell angetrieben. Der Ge
nerator 29 und der Zylinder 13 laufen also synchron, so daß,
wenn die Ausgangssinuswelle des Tachogenerators 29 einen
Nulldurchgang hat, die Öffnungen 14 über entweder der Faser
optik 41 (Fig. 5), dem Organisch-Filter 24 oder dem Anorga
nisch-Filter 26 zentriert liegen. Der Sinn dieses Synchron
impulses wird sich aus der Erläuterung der im folgenden zu
beschreibenden Demodulatorschaltung ergeben.
Die Fig. 7 zeigt den Tachogenerator 29 an zwei Brückengleich
richter 43, 44 angeschlossen. Am Punkt C der Negativspan
nungsschaltung 43 steht eine negative Hochspannung zum Vor
spann der Bleisulfidzelle 39 des Vorverstärkers 42 (Fig. 6).
Die Impulserzeugerschaltung 44 richtet das 12-Hz-Ausgangs
signal des Tachogenerators 29 zu einer pulsierenden Gleich
spannung einer Frequenz von 24 Hz gleich. Eine Diode 46
klippt diese Sinushalbwellen bei 10 V, so daß man verkürzte
Impulstäler von 24 Hz erhält. Die impulsformenden NOR-Glie
der 47 verkürzen die Impulse weiter, bevor sie auf einen
Zähler 48 bzw. einen Synchrondemodulator gegeben werden.
In der Fig. 5 befindet der Zylinder 13 sich in der "Dunkel"-
Stellung, da der opake Zylinderwandteil 32 das Licht vor dem
Organisch-Filter 24 und dem Anorganisch-Filter 26 abschat
tet. Eine der Öffnungen 14 ist jedoch über der Faseroptik 41
zentriert, so daß Licht auf einen faseroptischen Wellenleiter
51 fallen kann, der das Licht auf einen Rücksetzgenerator 52
(Fig. 7) führt, wo es eine Photodiode 55 durchschaltet.
Das vom Verstärker 54 verstärkte Signal wird auf den Zäh
ler 48 gegeben. Immer wenn der Zylinder 13 eine Dunkel-
Stellung erreicht, bewirkt ein Rücksetzimpuls einen erneuten
Zyklendurchlauf des Zählers 48, so daß eine weitere Reihe
von Impulsen an die Ausgangs-UND-Glieder 53 geht. Jeder der
aufeinanderfolgenden Synchronimpulse entspricht entweder
einer Dunkel-Stellung (Ausgang D), einem Impuls für kürzer
welliges IR-Licht durch das Organisch-Filter 24 (Ausgang O)
oder einem Impuls für längerwelliges IR-Licht durch das
Anorganisch-Filter 26 (Ausgang I).
Die Fig. 8 zeigt zwei vollständige Kanäle einer Komparator-,
Schwellwerteinstell-, Größenvergleichs-, Verzögerungs-, Ver
längerungs- und Ventiltreiberschaltung. Es sind zwei neben
einanderliegende Kanäle gezeigt, so daß die Gemeinsamkeiten
und das Zusammenwirken der Elemente augenscheinlich wird.
Befindet der Zylinder 13 sich in einer Dunkel-Stellung,
schaltet ein Synchronimpuls am Ausgang O des UND-Gliedes 53
einen Dunkel-Analogschalter 54 durch. Damit werden die Kon
densatoren 56, 57 im Kanal A bzw. B der Fig. 8 zur Speiche
rung des Augenblickssignals aus der zugehörigen Detektor
zelle 39 mit Vorverstärker 42 vorbereitet. In der Dunkel-
Stellung wirken nur das erfaßte Umgebungslicht sowie der
Ruheverstärkungsfaktor des Verstärkers 42, so daß die Kon
densatoren 56, 57 ein Dunkel-Signal speichern.
Dreht der Zylinder 13 (in Fig. 5 gesehen) im Gegenuhrzeiger
sinn, trennen die Öffnungen 14 sich von der Faseroptik 41
und leuchten das Organisch-Filter 24 aus. Ein Synchronimpuls
wird am Ausgang O von den UND-Gliedern 53 abgegeben, wenn
die Öffnungen 14 und das Organisch-Filter 24 aufeinander
ausgerichtet sind. Dieser Synchronimpuls schaltet die Orga
nisch-Analogschalter 58 durch und von einem durch die Pro
benzone 35 laufenden Gegenstand reflektiertes Licht aus dem
kürzerwelligen IR-Bereich wird von dem bzw. den Detektoren
38 erfaßt, der bzw. die auf diesen Bereich fokussiert sind.
Zunächst sei der Gegenstand verhältnismäßig klein und be
finde sich vollständig im Sichtfeld eines einzelnen Detektors
38, der beispielsweise den Kanal A des Vorverstärkers 42
(Fig. 6) ansteuert. Das verstärkte Signal wird im Kondensator
59 im Kanal A (Fig. 8) gespeichert. Da der im Kondensator
56 gespeicherte Dunkel-Signalwert (Umlicht + Ruheverstärkungs
faktor) des Kanals A dem ankommenden reflektierten Signal
wert (Umlicht + Ruheverstärkungsfaktor + Istsignal) entgegen
gesetzt ist, speichert der Kondensator 59 nur den Istsignal
wert.
Der Zylinder 13 dreht nun weiter (Fig. 4), so daß die längs
ausgerichteten Öffnungen 14 sich auf das Anorganisch-Filter
26 richten. Ein diesbezüglicher Synchronimpuls steht am Aus
gang I des UND-Gliedes 53 an und wird auf die Anorganisch-
Analogschalter 61 gegeben. Während die Anorganisch-Schalter
61 kurzzeitig durchgeschaltet sind, wird im Kondensator 62
ein elektrisches Signal gespeichert, das der Lichtenergie
aus dem längerwelligen IR-Bereich entspricht, die von einem
durch die Probezone 35 laufenden Gegenstand reflektiert und
vom Detektor 38 erfaßt worden ist. Ähnlich der oben erläu
terten Funktionsweise wird das im Kondensator 56 des Kanals
A gespeicherte Dunkel-Signal vom zusammengesetzten Reflexions
signalwert subtrahiert, so daß nur der eigentliche resultie
rende Wert des Reflexionssignals im Kondensator 62 gespei
chert zurückbleibt.
Der Zylinder 13 wird so schnell gedreht, daß die Probenzone
25 etwa 200mal pro Sekunde beleuchtet wird. Mit dieser Häu
figkeit ist gewährleistet, daß genug Informationen über die
durch die Probenzone laufenden Gegenstände aufgenommen wer
den, daß sich eine Materialbestimmung durchführen läßt. Mit
der gleichen Häufigkeit werden die reflektierten Impulse er
faßt und zu elektrischen Signalen umgewandelt, zu diskre
ten Informationsbits dekodiert und schließlich zwecks Aus
wertung abgespeichert, wie oben erläutert. Der Rest der
Beschreibung soll sich daher mit einer Erläuterung der Infor
mationsauswertungsschaltung und der mit ihr zusammenwirken
den mechanischen Trennelemente befassen.
Die Fig. 8 zeigt eine Vielzahl von Spannungsfolger 63 mit
dem Verstärkungsfaktor eins, die die Kondensatoren 62, 59
von den vier Komparatoren 64 trennen. Es sei angenommen,
daß der Detektor 38 im Kanal A einen Gegenstand erfaßt hat
und ein Signalwert, der diesem Gegenstand entspricht, in den
Kondensatoren 62, 59 gespeichert worden ist. Der Komparator
64 vergleicht nun die beiden Spannungen über jedem Kondensa
tor. Ist die Spannung am Kondensator 62 höher als die am
Kondensator 59 , ist der Gegenstand anorganisch und das Aus
gangssignal des Komparators 64 wird in beiden Ausgangszwei
gen des Kanals zu H. Ist der Gegenstand organisch, ist die
Spannung am Kondensator 59 höher als die am Kondensator 62,
so daß der Ausgang am Anschluß 68 zu L wird, während der
Ausgang bei 69 auf H bleibt. Die aus einer Schwellspannungs
quelle 70 zugeführte Schwellspannung setzt die untere Empfind
lichkeitsgrenze des Komparators 64 fest. Wenn der im Konden
sator 59 gespeicherte Signalpegel diese Minimalspannung nicht
übersteigt, reagiert der Komparator 64 nicht. Es werden also
geringfügige Stör- und andere belanglose Signale an diesem
Punkt eliminiert, so daß die Anordnung zuverlässig arbeitet.
Das UND-Glied 66 des Komparators erfordert an beiden Eingän
gen den H-Pegel, um ein Signal durchzuschalten. Ist der
Gegenstand also organisch und nimmt die Spannung am Wider
stand 68 den L-Pegel an, wird das Signal an diesem Punkt
unterdrückt. Ist der Gegenstand jedoch anorganisch, geht
ein Auswerfsignal auf die Größenvergleichsschaltung 67.
Der auszuwerfende Gegenstand muß eine Minimalgröße haben,
bevor das Auswerfsignal weitergegeben wird. Eine Größenver
gleichsschaltung ist erforderlich, um die Empfindlichkeit
des Aufwerfsystems abzuschwächen und ein zuverlässiges Aus
werfen nur derjenigen Gegenstände zu gewährleisten, deren
Größe ein Abtrennen aus dem Strom des Sortiergutes erfordert.
Wie insbesondere die Fig. 8 und 9 zeigen, sind, wenn kein
Auswerfsignal vorliegt, die Spannungen bei F, G und H jeweils
auf dem L-Pegel. Die Klemmdiode 75 ist durchgeschaltet, so
daß G auf L-Pegel gehalten wird. Schaltet das Komparator-
UND-Glied 66 ein Auswerfsignal durch, das am Punkt F er
scheint, springt das Ausgangssignal des ODER-Glieds 49 auf H,
so daß die Diode 75 sperrt und die Klemmung vom Punkt G ab
genommen wird. Das Auswerfsignal läuft weiterhin durch einen
veränderbaren Widerstand 71, der als von Hand bedienbarer
Größeneinsteller dient, und lädt den Kondensator 72 mit einer
Schnelligkeit auf, die von dem so gebildeten RC-Kreis be
stimmt wird.
Der Kondensator 72 liegt über dem Eingang des Komparators 85
der Größenvergleichsschaltung. Da am unteren Eingang des
Komparators 85 eine Spannung von 5 V liegt (Fig. 11), springt
das Ausgangssignal bei H erst auf den H-Pegel, wenn die
Spannung am oberen Eingang einen Wert von 5 V übersteigt.
Es sei angenommen, daß der Gegenstand zu klein ist. Der Kon
densator 72 nimmt dann eine Spannung von 5 V gegebenenfalls
erst an, wenn das Auswerfsignal bei F verschwunden ist und
die Diode 75 den Punkt G - und damit den Kondensator 72 -
nach Masse klemmt. Wie die Fig. 9 zeigt, wird das Auswerf
signal für den zu kleinen anorganischen Gegenstand ausgeblen
det; am Punkt H erscheint also kein Signal.
Erreicht jedoch der anorganische Gegenstand die Minimalgröße,
lädt das Auswerfsignal den Kondensator 72 auf mehr als 5 V
auf, so daß am Punkt H ein Ausgangssignal erscheint, wie in
Fig. 9 ersichtlich. Führen beide Punkte F und H den H-Pegel,
schaltet das UND-Glied 50 eine Diode 80 durch, die den
Kondensator 72 auf 10 V klemmt, den eingeschwungenen Wert des
Auswerfsignals. Verschwindet das Ausschußsignal vom Punkt F,
sperrt die Diode 80 und der RC-Kreis beginnt, sich nach Null
zu entladen. Ist die Spannung am Kondensator 72 unter 5 V
abgefallen, fällt das Ausgangssignal am Punkt H auf Null, so
daß die Diode 75 durchschaltet und den Kondensator 72 auf
Massepotential klemmt. Die Größenvergleichsschaltung eliminiert
also das Auswerfsignal für zu kleine anorganische Gegenstände
und schaltet es nur durch, wenn der anorganische Gegenstand
die Minimalgröße erreicht.
Die Verzögerungs- und Verlängerungsschaltung 73 ist erfor
derlich, um den Zeitunterschied zwischen der fast augen
blicklichen Anorganisch/Organisch-Unterscheidung und der
verhältnismäßig langwierigen und verzögerten mechanischen
Abtrennung der anorganischen Materialien auszugleichen. Wie
am besten in Fig. 1 zu ersehen, entspricht diese Verzögerung
der Zeitdauer, die ein Gegenstand braucht, um aus der Proben
zone 35 zur Auslenkplatte 74 zu laufen. Das Auswerfsignal
für einen bestimmten Gegenstand muß also verzögert werden,
bis dieser Gegenstand gerade dieAuslenkplatte 74 erreicht
hat. Dieses verzögerte Auswerfsignal muß auch zeitlich ge
streckt, d. h. verlängert werden, um die verzögerte Reaktion
der Platte 74 auf ein elektrisches Signal zu berücksichtigen.
Die Verzögerungs- und Verlängerungsschaltung 73 enthält ein
Schieberegister 73, das von einem Taktoszillator 76 verän
derbarer Frequenz mit einer Grobeinstellung 77 und einer
Feineinstellung 78 gespeist wird. Die Ausgangsfrequenz des
Taktoszillators 76 bestimmt die Geschwindigkeit, mit der
das Auswerfsignal durch das Schieberegister 73 läuft. Je
höher die Ausgangsfrequenz des Taktoszillators 76, desto
kürzer die Verzögerung des Auswerfsignals beim Durchlaufen
des Schieberegisters 79.
Die Verlängerung des Auswerfsignals erfolgt, indem zwei ver
zögerte Ausgangssignale des Schieberegisters 79 in ein ODER-
Glied 90 gegeben werden. Die Fig. 10 zeigt das ursprüngliche
Auswerfsignal H, das 75%-Signal bei J, das 100%-Signal bei K
und das resultierende 125%-Ausgangssignal bei L. Das ODER-
Glied 90 addiert nur einfach die beiden Signale J und K, so
daß das Auswerfsignal auf 125% seiner ursprünglichen Lage
gestreckt wird.
Das Auswerfsignal aus dem Schieberegister 79 wird auf einen
Ventiltreiber 81 aus den Transistoren 82, 83, 84 gegeben.
Wie bereits erwähnt, ist der betrachtete Gegenstand nicht
groß genug, um von zwei Detektorkanälen erfaßt zu werden;
es liegt also nur ein Auswerfsignal vor und wird auf die
Transistoren 82, 83 gegeben. Die Diode 86 verhindert, daß
das Auswerfsignal des Nebenkanals den Transistor 84 durch
schaltet.
Die Emitter der Transistoren 82, 83, 84 sind parallel an
einen Anschluß der Spannungsversorgung 87 gelegt. Die Aus
gänge X, Y, Z der Transistoren 82, 83 bzw. 84 sind an die
Spulen von einzelnen elektromagnetisch betätigten Luftven
tilen 88 (Fig. 1 und 8) gelegt, die ihrerseits mit dem an
deren Anschluß am anderen Pol der Spannungsversorgung 87
liegen. Jedes Ventil 88 steuert einen Luftzylinder 89 mit ei
ner zugehörigen Auslenkplatte 74, wie in Fig. 1 dargestellt.
Der Luftzylinder 89 hält seine Auslenkplatte 74 normalerwei
se in einer schräg gestreckten Lage, wie in Fig. 1 durchgezo
gen gezeigt. Sofern nicht ein Auswerfsignal das Ventil 88 ver
anlaßt, die Druckluft aus der Druckluftversorgung 91 umzulen
ken, fallen die eßbaren Produkte 34 vom Zufuhrförderer 33
auf die Platte 74, die sie zum Rückführförderer 92 lenkt.
Liegt jedoch ein Auswerfsignal vor, schalten die Transistoren
82, 83 durch und betätigen die zugehörigen Luftventile.
Die Platte 74 wird nun nicht mehr abgestützt; die auf sie
fallenden Fremdkörper 36 drücken die Platte 74 in die in
Fig. 1 gestrichelt gezeigte Lage. Ein Trichter 93 sammelt die
herabfallenden Fremdkörper auf. Nach dem Ablauf des Auswerf
signals bringt das Luftventil 88 den Zylinder 89 und somit
die Umlenkplatte 74 im wesentlichen augenblicklich in die
Ausgangslage zurück.
Erfassen zwei oder mehr Detektoren 38 einen größeren Gegen
stand und stellt die Schaltung fest, daß er anorganisch ist,
läuft die Funktion im wesentlichen ab, wie oben beschrieben.
Anstelle eines einzelnen Auswerfsignals treten nun aber zwei
oder mehr Auswerfsignale auf, abhängig davon, wie viele Ka
näle den Gegenstand erfaßt haben.
Ist ein anorganischer Gegenstand beispielsweise in den Ka
nälen A und B erfaßt worden, schalten zwei Auswerfsignale
gemeinsam die Transistoren 82, 83, 84 durch. Die Abstützung
für die drei Auslenkplatten 74 wird also abgenommen, so daß
der größere Fremdkörper abwärts in den Trichter 83 fallen
kann, wonach alle drei Auslenkplatten in die Ausgangslage
zurückkehren.
Soll eine Reif/Unreif-Trennung erfolgen, lassen das offen
barte Sortierverfahren und die zugehörige Anordnung sich
ebenfalls mit gleichem Erfolg einsetzen. Abhängig von den
Reflexionseigenschaften der zu sortierenden reifen und un
reifen Gegenstände sind die Filter 24 und 26 auszutauschen.
Sollen beispielsweise Tomaten sortiert werden, sollte das
Filter 24 ein Rotfilter, das Filter 26 ein Grünfilter sein.
Die Grundlage einer bichromatischen Sortierung ist der Ampli
tudenunterschied des von den roten und grünen Tomaten unter
abwechselnd roter und grüner Impulsbeleuchtung reflektierten
Lichts.
Versuche haben ergeben, daß ein Impuls mit einer Wellenlänge
im Bereich von 0,65 bis 0,68 µm eine nutzbare Amplituden
spitze für eine reife Tomate ergibt, während man eine ent
sprechende Amplitudenspitze für unreife Tomaten mit einem
Belichtungsimpuls einer Wellenlänge im Bereich von 0,50 bis
0,55 µm erhält. Während Beleuchtungsimpulse in diesen allge
meinen Wellenlängenbereichen für das Sortieren zahlreicher
eßbarer Produkte mit sichtbarem Licht brauchbar sind, erhält
man die besten Ergebnisse, wenn man die eingesetzten Filter
genau auf die Reif/Unreif-Reflexionswerte für die jeweiligen
Produkte abstimmt.
Siliziumzellen, die in dem zum Reif/Unreif-Sortieren benutzten
sichtbaren Spektrumsteil sehr empfindlich sind, können die
für das Organisch/Anorganisch-Sortieren verwendeten Bleisul
fidzellen ersetzen. Für das Reif/Unreif-Sortieren kann es
sich also bei der Detektorzelle 39 um eine Siliziumzelle handeln. In
dem man einfach geeignete Filter und einen geeigneten De
tektor für die eingesetzten Arbeitsfrequenzen vorsieht, ist
die Erfindung auch für die Reif/Unreif-Sortierung nutzbar.
Claims (18)
1. Vorrichtung zum Sortieren von zwei Materialien, die
Lichtwellenenergie mit einer Amplitudenspitze bei jeweils
einer bestimmten charakteristischen Lichtfrequenz reflektieren,
mit einer Einrichtung zum Führen der Materialien durch
eine Probenzone, mit einer Beleuchtungseinrichtung zum
Ausleuchten eines die Probenzone für den Sortierzyklus
bildenden ebenen Bereiches, mit einem auf die Probenzone
gerichteten Detektor, von dem ein elektrisches Signal
erzeugt wird, das von den durch die Probenzone bewegten
Materialien reflektiert wird, mit einem Komparator, von
dem ein Auswurfsignal erzeugt wird, und mit einer auf das
Auswurfsignal ansprechenden Einrichtung zum körperlichen
Trennen eines der Materialien vom anderen, dadurch gekenn
zeichnet, daß von der Beleuchtungseinrichtung (11) ab
wechselnd Lichtwellenenergie (Lichtimpulse) der beiden unterschiedlichen
Lichtfrequenzen abgegeben wird, daß der Detektor (38) eine
einzelne Detektorzelle (39) aufweist, die auf das re
flektierte Licht anspricht, und daß dem Detektor (38)
ein synchroner, auf die Beleuchtungseinrichtung (11) an
sprechender Demodulator (48) nachgeschaltet ist, der
dem Komparator (64) ein erstes und ein zweites elek
trisches Signal an entsprechende Eingänge synchron zum
Auftreten der beiden abwechselnden Lichtfrequenzen liefert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der synchrone Demodulator (48) einen Impulsgeber (29)
aufweist, von dem synchrone Impulse, die mit der Erzeu
gung abwechselnder Lichtimpulse der beiden Lichtfrequenzen zusammen
fallen, ausgegeben werden, daß ein Zählwerk (48) vorge
sehen ist, das auf die synchronen Impulse anspricht und
diese in Ausgangskanäle aufteilt, und daß ein Schalt
gerät (58) mit den Ausgangskanälen verbunden ist, das
das erste und das zweite elektrische Signal weiterleitet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
den abwechselnden Lichtimpulsen ein Dunkelintervall
vorausgeht, das einem Umgebungslichtpegel in der Proben
zone (35) entspricht, daß eine den Signalwert des Umgebungs
lichtes speichernde Einrichtung (59) sowie eine Einrichtung
(56) zum Subtrahieren des Signalwerts des Umgebungslichtes
von dem Signalwert, welcher vom Umgebungslicht zusammen mit
einem ersten Lichtimpuls herrührt, vorgesehen sind, wobei
letztere Einrichtung (56) einen resultierenden ersten
Signalwert bildet, der von der Einrichtung (59) ge
speichert wird, daß eine Einrichtung (57) zum Subtrahieren
des Signalwerts des Umgebungslichtes von dem Signalwert,
welcher vom Umgebungslicht zusammen mit einem zweiten Licht
impuls vorgesehen ist, wobei letztere Einrichtung (57)
einen resultierenden zweiten Signalwert bildet, der von
einer Einrichtung (62) gespeichert wird, und daß von dem
synchronen Demodulator (48) die ersten und zweiten ge
speicherten resultierenden Signalwerte zu entsprechenden
Eingängen der Komparatoreinrichtung (64) synchron mit dem
Auftreten eines entsprechenden Impulses der abwechselnden
Frequenzen eingegeben werden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das eine Material organisch und das andere anorganisch
ist und daß die eine charakteristische Frequenz eine
Wellenlänge etwa im Bereich von 0,60 bis 0,95 µm und
die andere eine Wellenlänge etwa im Bereich von 1,40 bis
2,50 µm hat.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das eine Material (34) eine reife eßbare Frucht und das
andere (36) eine unreife eßbare Frucht ist, und daß die
erste charakteristische Frequenz eine Wellenlänge etwa
im Bereich von 0,65 bis 0,68 µm und die zweite
charakteristische Frequenz eine Wellenlänge etwa im
Bereich von 0,50 bis 0,55 µm hat.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung (33), die die Materialien durch die
Probenzone (35) führt, ein Zufuhr-Gurtförderer (33) ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der einzelne Detektor (39) eine auf die Probenzone (35)
gerichtete Bleisulfidzelle aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der einzelne Detektor (39) eine auf die Probenzone (35)
gerichtete Siliziumzelle aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine
Einrichtung (71, 72, 75, 85), die das Auswerfsignal
ausblendet, wenn es kürzer als eine vorbestimmte Dauer
ist, die sich aus der minimalen Größe des auszuwerfenden
Materials ergibt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung, die das körperliche Abtrennen des
einen Materials vollzieht, einen Rückführgurtförderer
(92), der deckungsgleich mit diesem unter dem Zufuhr
gurtförderer (33) angeordnet ist und in der entgegen
gesetzten Richtung läuft, eine Auslenkplatte (74), die
zwischen einer erste Lage, in der sie in der Abwärts
bahn der vom Austragende des Zufuhrgurtförderers (33)
herabfallenden Gegenstände schräg verläuft, um die
Gegenstände auf das naheliegende Ende des Rückführ
gurtförderers (92) umzulenken, und einer zweiten Lage
bewegbar ist, in die sie vom Gewicht der auf sie fallen
den Gegenstände auf der Abwärtsbahn ausgelenkt wird,
so daß die Gegenstände unbehindert fallen können,
Mittel (89), um die Platte (74) aus der zweiten in die
erste Lage zurückzuführen, wenn kein Auswerfsignal vor
liegt, und eine Einrichtung (88) aufweist, die die
Plattenrückführeinrichtung beim Vorliegen eines Aus
werfsignals deaktiviert.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine
elektrische Einrichtung (73) zum Verzögern des Aus
wurfsignals zwecks Verzögerung des Betriebs der Ein
richtung (88) zum Deaktivieren der Plattenrückführein
richtung um eine Größe, die von dem vertikalen Abstand
zwischen der Probenzone (35) und der Platte (74) ab
hängig ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine
elektrische Einrichtung (90) zur Verlängerung der Dauer
des Auswurfsignals zwecks Kompensation der auf der Träg
heit der Platte (74) basierenden Verzögerungszeit.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Beleuchtungseinrichtung (11) zum Bestrahlen des
ebenen, die Probenzone bildenden Bereiches aufweist:
- 1) einen Rahmen,
- 2) einen auf dem Rahmen um eine parallel zur Ebene der Probenzone (35) drehbar gelagerten rechtwinkligen Hohlzylinder (13) mit Kreisquerschnitt, dessen Wandung (32) eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten langgestreckten Öffnungen (14) ent hält,
- 3) eine Einrichtung (22, 28, 31), die den Hohlzylinder (13) dreht,
- 4) eine festliegende Lichtquelle (23), die auf dem Rahmen angeordnet ist und durch den Hohlzylinder (13) verläuft und deren Licht von einer allgemein mittigen Position entlang der Hohlzylinderachse nach außen zur Innenfläche (32) des Hohlzylinders (13) in Richtung der Probenzone (35) gerichtet ist.
- 5) ein Paar langgestreckter koplanarer Lichtfilter (24, 26) die der Rahmen trägt und die nebeneinander an der Außenfläche des Hohlzylinders (13) parallel zur ebenen Probenzone (35) angeordnet sind, wobei die Filter (24, 26) etwa die gleiche Breite und Länge wie die langgestreckten Öffnungen (14) haben und jeweils eine charakteristische Durchlaßfrequenz auf weisen, die der charakteristischen Frequenz jedes der zu sortierenden Materialien (34, 36) entspricht, und
- 6) eine Linse (27) zwischen den beiden Lichtfiltern (24, 26) und der Probenzone (35), die allgemein deckungsgleich mit den Filtern (24, 26) verläuft, so daß bei Drehen des Hohlzylinders (13) ein aus den Öffnungen (14) austretender Lichtstrahl zunächst über das eine und dann über das andere Filter streicht und, bevor er von der Hohlzylinderwandung abgeblendet wird, auf die Probenzone (35) fällt, so daß die durch die Probenzone (35) laufenden Materialien (34, 36) in jedem Zyklus durch einen Lichtimpuls aus einem und dann aus dem anderen Filter beleuchtet werden, worauf das Dunkelintervall folgt.
14. Verfahrn zum Sortieren von zwei Materialien, die Licht
wellenenergie mit einer Amplitudenspitze bei jeweils
einer bestimmten charakteristischen Frequenz reflek
tieren, bei dem die Materialien durch eine Probenzone
geführt und in einem die Probenzone für einen Sortier
zyklus bildenden ebenen Bereich beleuchtet werden, die
Intensität des von den Materialien beim Führen durch
die Probenzone reflektierten Lichtes erfaßt wird, ein
elektrisches Signal entsprechend der Amplitude der er
faßten Lichtintensität sowie durch Schwellwertvergleich
ein auf diesem elektrischen Signal basierendes Auswurf
signal erzeugt werden und ansprechend auf das Auswurf
signal eines der Materialien körperlich vom anderen
getrennt wird, gekennzeichnet durch die Verfahrens
schritte:
- a) Die Beleuchtung während des Sortierzyklus weist ein Dunkelintervall entsprechend einem Umgebungslicht pegel auf, dem Dunkelintervall folgt abwechselnd Lichtwellenenergie (Lichtimpulse) der charakteristischen Frequenzen,
- b) das Umgebungslicht in der Probenzone (35) wird während des Dunkelintervalls erfaßt,
- c) der Signalwert des Umgebungslichtes wird gespeichert,
- d) das reflektierte Licht mit der ersten Frequenz wird erfaßt,
- e) der Signalwert des Umgebungslichtes wird von dem Signalwert, welcher vom Umgebungslicht zusammen mit einem ersten Lichtimpuls herrührt, subtrahiert, wobei ein resultierender erster Signalwert gebildet wird,
- f) der resultierende erste Signalwert wird gespeichert,
- g) das reflektierte Licht mit der zweiten Frequenz wird erfaßt,
- h) der Signalwert des Umgebungslichtes wird von dem Signalwert, welcher vom Umgebungslicht zusammen mit einem zweiten Lichtimpuls herrührt, subtrahiert, wobei ein resultierender zweiter Signalwert gebildet wird,
- i) der resultierende zweite Signalwert wird gespeichert,
- j) das Aufwurfsignal wird erzeugt, wenn der erste und der zweite resultierende Signalwert zueinander in einem vorbestimmten Verhältnis stehen.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
das eine Material organisch und das andere anorganisch
ist und daß der erste und der zweite der abwechselnden
Lichtimpulse mit bestimmter Frequenz eine
Wellenlänge etwa im Bereich von 0,60 bis 0,95 µ bzw.
etwa im Bereich von 1,40 bis 2,50 µ hat.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
das eine Material eine reife eßbare Frucht und das
andere eine unreife eßbare Frucht ist und die ab
wechselnden Lichtimpulse mit zwei ver
schiedenen Frequenzen vorliegen, von denen die erste
eine Wellenlänge etwa im Bereich von 0,65 bis 0,68 µ
und die zweite eine Wellenlänge etwa im Bereich von
0,50 bis 0,55 µ haben.
17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
das Aufwurfsignal ausgeblendet wird, wenn es kürzer als
eine vorbestimmte Zeitspanne ist, um das Auswerfen von
Gegenständen zu verhindern, die zum Auswerfen zu klein
sind.
18. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
das Auftreten und das Verlängern des Auswurfsignals
verzögert erfolgen, um den Abstand zwischen der Proben
zone (35) und dem Bereich, in dem das eine von dem anderen
Material getrennt wird, bzw. die betriebliche Ansprech
verzögerung im Abtrennschritt auszugleichen.
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