DE4302736C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Sortieren von Kunststoffbehältern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sortieren von insbesondere flaschenförmigen Kunststoffbehältern entspre­ chend dem Kunststofftyp nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 6.

Bei der heutzutage verstärkt angestrebten Wiederverwendung von Kunststoffabfällen wird für eine Reihe von Verwertungsfällen Sortenrein­ heit der gesammelten oder aussortierten Kunststoffabfälle gefordert. Aus diesem Grunde wurden Methoden zum Erkennen der unterschiedlichen Kunst­ stofftypen wie Thermo- oder Duroplaste etc. entwickelt. So ist es be­ kannt, verschiedene Kunststofftypen über die hiervon reflektierte elek­ tromagnetische Strahlung (IR- oder UV-Licht) zu erkennen. Hierfür geeig­ nete Sensoreinrichtungen, mit denen sich entsprechende Sortiervorgänge steuern lassen, wurden entwickelt.

Um eine derartige Sortierung vornehmen zu können, ist es al­ lerdings notwendig, das zu sortierende Gut derart an der Sensoreinrich­ tung vorbeizuführen, daß der entsprechende Kunststofftyp sicher erkannt wird und demgemäß die Sortierung vornehmbar ist. Bei insbesondere fla­ schenförmigen Kunststoffbehältern unterschiedlicher Größe, wie sie durch getrenntes Sammeln von Hausmüll, durch Aussortieren aus Hausmüll, aus Industrieabfällen o. dgl. anfallen, wobei die Kunststoffbehälter zudem häufig verbeult sind, bereitet aber die sichere Erkennung und die damit verbundene angestrebte Sortenreinheit der sortierten Kunststoffbehälter bei automatischem Betrieb vor allem bei hoher Sortiergeschwindigkeit, die zum Verarbeiten großer Mengen erforderlich ist, Probleme.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 6 sind aus US 51 41 110 bekannt, wonach Kunststoffbehäl­ ter über ein Förderband gefördert hinsichtlich ihres Materialtyps mit­ tels elektromagnetischer Strahlung abgetastet werden.

Aus DE 38 23 701 C1 ist es bekannt, zum Sortieren und Bereit­ stellen von gleichen Einzelteilen wie Schrauben od. dgl. einen Vorrats­ bunker mit einem anhebbarem, als Kegelscheibe ausgebildetem Boden vorzu­ sehen. Beim Anheben des Bodens fallen die Einzelteile über den Rand des Bunkers in einen Aufnahmeraum, um dann für eine Montage verwendet zu werden. Zum Sortieren von Kunststoffbehältern unter entsprechendem Ver­ einzeln derselben eignet sich dies nicht.

Aus DE 38 02 463 A1 ist eine Vorrichtung zum Überprüfen von Gefäßen wie Flaschen bekannt, bei der ein Schneckenförderer verwendet wird, der die Gefäße längs einer geradlinigen Strecke an einer Kontroll­ einrichtung vorbei fördert, um dann als fehlerhaft erkannte Behälter auszusondern. Hiermit lassen sich nicht gewöhnlich mehr oder weniger verbeulte oder beschädigte Kunststoffbehälter unterschiedlichster Art und Form aus Abfällen sortieren.

Aus DE 87 06 655 U1 ist es bekannt, kleine Gegenstände kleine Gegenstände wie Arzneimittelkapsel, Tabletten etc., insbesondere Gelati­ nekapseln, zu sortieren. Diese werden dosiert über einen entsprechenden Trichter etwa in der Mitte einer flachen Scheibe aufgebracht, wobei eine über der Scheibe befindliche Spirale von der Mitte der Scheibe ausgeht, an der die kleinen Gegenstände entlanggeführt werden, bis sie eine Ein­ laufbahn erreichen. Diese führt über eine zweite Scheibe, die bremsend auf die kleinen Gegenstände wirkt, damit diese zusammengeschoben werden. Nicht in die Einlaufbahn gelangende Gegenstande gelangen zu Einer Über­ lauföffnung. Die Erkennung richtet sich auf Größe bzw. Form und Farbe. Die flache Scheibe bedingt zwangsläufig eine recht lange Spirale, worun­ ter entweder die Sortiergeschwindigkeit leidet oder wodurch die Drehge­ schwindigkeit der Scheibe sehr hoch sein muß, da eine entsprechende Rei­ bung entsteht. Zudem wird auch ein eventueller Abstand zwischen den kleinen Gegenständen beseitigt, was die Erkennungsgenauigkeit allenfalls nicht beeinträchtig, wenn die Fördergeschwindigkeit entsprechend gering ist. Dies ist zum Sortieren von Haufwerken von Kunststoffbehältern un­ terschiedlichster Art und Form aus Abfällen ebenfalls ungeeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrich­ tung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 6 zu schaffen, mit denen die Kunststoffbehälter sicher sortiert werden können.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. 6 gelöst.

Hierdurch lassen sich Kunststoffbehälter, insbesondere fla­ schenförmige Behälter, auf kleinem Raum hintereinander ausrichten und vereinzelt in einer Menge von mehreren Kunststoffbehältern pro Sekunde entnehmen, die dann aufgrund ihrer Vereinzelung sicher sortiert werden können.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Sortieren von flaschenförmigen Kunststoffbehältern in Seitenansicht.

Fig. 2 zeigt ausschnittweise eine Draufsicht auf die Vorrich­ tung von Fig. 1.

Bei der dargestellten Vorrichtung ist ein mit einem trichter­ förmigen Boden 1 versehener Bunker 2 zur Aufnahme von Kunststoffbehäl­ tern vorgesehen. Der Boden 1 besitzt einen Auslaßstutzen 4, der durch eine Klappe 5 verschließbar ist. Gegebenenfalls kann der Bunker 2 mit einem (nicht dargestellten) Rüttler gekoppelt sein, um ein ungestörtes Abführen der Kunststoffbehälter 3 aus dem Bunker 2 auch bei kleinerem Öffnungsdurchmesser des Auslaßstutzens 4 sicherzustellen und damit eine eventuelle Brückenbildung der Kunststoffbehälter 3 im Bereich des Aus­ laßstutzens 4 zu vermeiden.

Unterhalb des Auslaßstutzens 4 befindet sich eine Vereinze­ lungseinrichtung 6, die eine mittels eines Motors um eine vertikale Ach­ se drehbare Kegelscheibe 7 umfaßt, deren Kegelspitze aufwärts gerichtet ist, so daß die Kunststoffbehälter 3 zu ihrem Außenrand rutschen. Die Kegelscheibe 7 ist relativ flach, der Kegelwinkel liegt in der Größen­ ordnung von ca. 140 bis 160°.

Um die Kegelscheibe 7 herum ist ein Wendelförderer 8 mit einer äußeren, feststehenden Wandung 9 angeordnet, der zusammen mit der Kegel­ scheibe 7 einen Behälter zur Aufnahme von Kunststoffbehältern 3 bildet, wobei der Füllstand der Kunststoffbehälter 3 in diesem Behälter und da­ mit die Betätigung der Klappe 5 über einen Füllstandssensor 10 erfolgt. Die Wandung 9 hat zweckmäßigerweise einen geringen Abstand in Größenord­ nung von ca. 1 cm zum Umfang der Kegelscheibe 7 derart, daß keine Kunst­ stoffbehälter 3 dazwischen passen, selbst wenn sie verbeult oder platt gedrückt sind, aber Verschmutzungen, die mit den Kunststoffbehältern 3 aus dem Bunker 2 eingetragen werden und sich beispielsweise durch die Reibung zwischen den Kunststoffbehältern 3 bzw. an der Wandung 9 lösen, zwischen der Wandung 9 und der Kegelscheibe 7 hindurchfallen und ent­ fernt werden können.

Der Wendelförderer 8 ist derart angeordnet, daß er, in einer Höhe praktisch unmittelbar unterhalb der Kegelscheibe 7 beginnend, sich über einen Winkelbereich von ca. 360° erstreckend und zu einer Förder­ einrichtung, die zwei horizontale, hintereinander geschaltete Bandförde­ rer 11, 12 umfaßt, unter einer entsprechenden Steigung ansteigend weg­ führt. Die Fördergeschwindigkeit des Wendelförderers 8 ist vorzugsweise geringer als die Umfangsgeschwindigkeit der Kegelscheibe 7.

Der Wendelförderer 8 mündet auf dem Bandförderer 11, wobei zwischen diesem und dem nachfolgenden Bandförderer 12 ein Walzenpaar 13 angeordnet ist. Die Fördergeschwindigkeit der Bandförderer 11, 12 ist größer als diejenige des Wendelförderers 8.

In Förderrichtung hinter dem Walzenpaar 13 ist eine Messeran­ ordnung 14 mit einem rotierenden oder einem oder mehreren feststehenden Messern vorgesehen.

In Förderrichtung hinter der Messeranordnung 14 ist eine Sen­ soreinrichtung 15 zur Kunststofferkennung vorgesehen, über die mehrere in Förderrichtung hintereinander angeordnete Auswerfer 16 betätigbar sind, mit denen die Kunststoffbehälter 3 Bandförderer 12 abstreifbar sind.

Aus dem Bunker 2 in den aus der Kegelscheibe 7 und der Wandung 9 gebildeten Behälter in Form eines Haufwerks eingefüllte Kunststoffbe­ hälter 3 unterschiedlicher Größe und Form sowie in unterschiedlichem Zu­ stand (verschlossen, offen, verbeult, unverbeult) werden infolge der Ro­ tation der Kegelscheibe 7 und der Schwerkraft nach außen gegen die Wan­ dung 9 gedrückt und aufgrund ihrer Reibung mit der Wandung 9 an letzte­ rer entlang und insbesondere ihrer Länge nach sowie hintereinander aus­ gerichtet, und zwar auch dann, wenn die Kunststoffbehälter 3 verbeult oder platt gedrückt sind. So gelangen sie in den Aufnahmebereich des Wendelförderers 8, der die hintereinander angeordneten Kunststoffbehäl­ ter 3 aufnimmt und aufwärts fördert, wobei sich ein Stau im Aufnahmebe­ reich des Wendelförderers 8 aufgrund der unterschiedlichen Geschwindig­ keiten zwischen diesem und der Kegelscheibe 7 ergibt.

Damit die auf diese Weise vorgenommene Vereinzelung möglichst vollkommen ist, ist eine Einrichtung zum Abwerfen einer eventuell vor­ handenen zweiten Lage von Kunststoffbehältern 3 über einer ersten Lage (insbesondere bei platt gedrückten unteren Kunststoffbehältern 3) hier in Form einer rotierenden Bürste 17 angeordnet, die bewirkt, daß die zweite Lage abgestreift und in den Bereich der Kegelscheibe 7 zurückge­ worfen wird. Die Einrichtung zum Abwerfen kann aber auch beispielsweise eine entsprechende Druckluftstrahlen abgebende Düsenanordnung sein.

Durch den Bandförderer 11 werden aufgrund der unterschiedli­ chen Fördergeschwindigkeiten die vereinzelten Kunststoffbehälter 3 zu­ einander beabstandet und dem Walzenpaar 13 zugeführt. Damit eventuell noch zwischen den Kunststoffbehältern 3 vorhandene Glasbehälter aussor­ tiert und einer entsprechenden Verwertung zugeführt werden können, wer­ den diese durch das Walzenpaar 13 zerdrückt und die dabei entstehenden Scherben fallen in einen unterhalb des Walzenpaars 13 befindlichen Glas­ behälter 18.

Zusätzlich können irgendwelche mitgeförderten Schmutzteilchen durch den Spalt zwischen dem Bandförderer 11 und dem Walzenpaar 13 hin­ durchfallen.

Damit auch eventuell noch verschlossene Kunststoffbehälter 3 unter Plattdrücken durch das Walzenpaar 13 hindurch geführt werden kön­ nen, werden die Kunststoffbehälter 3 durch die Messeranordnung 14 an der Austrittsseite des Walzenpaars 13 ein- bzw. aufgeschnitten, so daß in den Kunststoffbehältern 3 enthaltene Luft entweichen kann und somit eine problemlose Passage des Walzenpaars 13 ermöglicht wird.

Die Sensoranordnung 15 erkennt die Kunststoffsorten der ange­ förderten Kunststoffbehälter 3 und betätigt dementsprechend die Auswer­ fer 16, die die Kunststoffbehälter 3 vom Bandförderer 12 beispielsweise in entsprechende Behälter 19 herunterschieben. Nicht identifizierbare Gegenstände fallen vom Ende des Bandförderers 12 in einen Restebehälter 20.

Anstelle der Auswerfer 16 können beispielweise auch steuerbare Weichen, Druckluftdüsen o. dgl. verwendet werden.

Der Bunker 2 kann auch ein Unterflurbunker sein, aus dem die Kunststoffbehälter 3 mittels eines Förderers aufwärts in den von der Ke­ gelscheibe 7 und den Wendelförderer 8 gebildeten Behälter gefördert wer­ den.

Claims (11)

1. Verfahren zum Sortieren von insbesondere flaschenförmigen Kunststoffbehältern entsprechend dem Kunststofftyp, wobei die Kunst­ stoffbehälter an einer den Kunststofftyp feststellenden Sensoreinrich­ tung vorbeigeführt werden, die den Sortiervorgang steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die als Haufwerk über einer sich dre­ henden Kegelscheibe angeordneten Kunststoffbehälter vereinzelt werden, indem sie durch Drehung der Kegelscheibe an einer die Kegelscheibe umge­ benden Wandung hintereinander ausgerichtet und in dieser Anordnung zum Vorbeiführen an der Sensoreinrichtung wendelförmig abgeführt werden, wo­ bei nach dem wendelförmigen Abführen der Abstand zwischen den vereinzel­ ten Kunststoffbehältern vergrößert wird, bevor sie an der Sensoreinrich­ tung vorbeigeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vereinzelten Kunststoffbehälter vor Erreichen der Sensoreinrichtung durch ein Walzenpaar hindurchgeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffbehälter beim Hindurchführen durch das Walzenpaar ein- oder aufgeschnitten werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß während des wendelförmigen Abführens eine eventuell vor­ handene zweite Lage von Kunststoffbehältern abgestreift und in das Hauf­ werk zurückgeworfen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kunststoffbehälter der Länge nach hintereinander aus­ gerichtet werden.

6. Vorrichtung zum Sortieren von insbesondere flaschenförmigen Kunststoffbehältern (3) entsprechend dem Kunststofftyp mit einer den Kunststofftyp feststellenden und den Sortiervorgang steuernden Sensor­ einrichtung (15) und mit einer Fördereinrichtung zum Vorbeiführen der Kunststoffbehälter (3) entlang an der Sensoreinrichtung (15), dadurch gekennzeichnet, daß vor der Fördereinrichtung eine Verein­ zelungseinrichtung (6) angeordnet ist, die eine drehbare Kegelscheibe (7) umfaßt, die von einer feststehenden Wandung (9) einem zwischen bei­ den angeordneten Wendelförderer (8) umgeben ist, wobei die Förderge­ schwindigkeit des Wendelförderers (8) kleiner als die der nachfolgenden Fördereinrichtung ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderstrecke der Fördereinrichtung durch ein Walzenpaar (13) führt, in deren Bereich die Fördereinrichtung unterbrochen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Walzenpaar (13) eine in die Förderstrecke ragende Messeran­ ordnung (14) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Bereich des Wendelförderers (8) eine Einrichtung (17) zum Abwerfen einer eventuell mitgeführten zweiten Lage von Kunst­ stoffbehältern (3) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Abwerfen eine rotierende Bürste (17) ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Drehscheibe (7) mit einer Geschwindigkeit derart antreibbar ist, daß ihre Umfangsgeschwindigkeit größer als die Förderge­ schwindigkeit des Wendelförderers (8) ist.