DE69611259T2 - Vorrichtung zum Sortieren von Plastikgegenständen - Google Patents
Vorrichtung zum Sortieren von PlastikgegenständenInfo
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Classifications
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- 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
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Landscapes
- Centrifugal Separators (AREA)
- Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
- Sorting Of Articles (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Sortiermaschine von Gegenständen, zum Beispiel aus Glas, aus Plastik oder jedem anderen ähnlichen Material. Im allgemeinen umfaßt dieser Maschinentyp mindestens einen Sensor, der in der Lage ist, diese zu sortierenden Gegenstände zu erkennen, wobei dieser Sensor während einer Phase der Identifizierung dieses Gegenstands Anfangs- und Endsignale des Gegenstands liefert, wenn dieser Gegenstand den Sensor passiert. Die vorliegende Erfindung betrifft daher eine Sortiermaschine von Gegenständen, und betrifft genauer Mittel, um die zu sortierenden Gegenstände korrekt innerhalb einer begrenzten Oberfläche vor diesem Sensor vorbeilaufen zu lassen.
- Die Aufgabe des Systems ist es, das Sortieren von Gegenständen zu realisieren und zum Beispiel das Sortieren von Plastikflaschen, die normaler Gestalt von Flaschen vorliegen aber ebenso in Gestalt von Klumpen oder entetikettierter Flaschen ungenauer Formung, heterogener Natur und Farbe.
- Das Sortierkriterium hängt vom verwendeten Sensor ab, der gemäß den Eigenschaften der zu identifizierenden Gegenstände (Natur, Farbe, Formung, chemische Zusammensetzung, körperliche Eigenschaften, ...) gewählt ist.
- Durch Vereinfachung im folgenden dieser Beschreibung wird die Trennung von Plastikflaschen verschiedener Zusammensetzungen und/oder Farben beschrieben aber der beschriebene Apparat ist auch auf die Trennung aller Gegenstände aus Plastik oder anderen Materialien, wie auch immer ihre Form sei, anwendbar. Man hat bereits Apparate zum Trennen von Glasflaschen mit optischen Detektoren (EP- A-479756) oder durch andere Mittel (US-A-5314072) vorgeschlagen.
- Das Patent WO 97/07.232 beschreibt ein rechtwinkliges Gegenstandtrennband.
- Das Patent US 3,900,107 beschreibt eine einfache Wanne, die in ihrem Boden eine im wesentlichen horizontale Scheibe umschließt und es erfordert, verschiedene Mittel zum anheben der zu trennenden Gegenstände von der Scheibe bis zu einem Gegenstandtrennband zu verwenden.
- Das Patent WO 92/03.551 beschreibt ebenso eine Wanne mit scheibenförmigem Boden, der relativ schwach geneigt ist.
- Beispielhaft setzt sich eine Vorrichtung der Trennung von Gegenständen aus 5 funktionellen Untereinheiten zusammen (die Bezugszahlen beziehen sich auf die, die Erfindung nicht begrenzende Fig. 1), die hier für ein besseres Verständnis der Erfindung beschrieben wird, wobei die Erfindung an sich einzig das Mittel (Zentrifugenschale) ist, das es erlaubt, die Ausschüttung der Gegenstände aufzunehmen und diese einen nach dem anderen vor den Sensor zu leiten. Die Vorrichtung umfasst:
- Mindestens einen Aufnahmetrichter (1)
- Dies ist der Punkt der Zufuhr des Systems oder der Vorrichtung zum Trennen von Gegenständen; wobei das Füllen des Rumpfes mit einem Betriebsmittel (beispielsweise ein Aufnahmebecherwerk) bewirkt wird. Im unteren Teil des Rumpfes sichert eine Entnahmefördereinrichtung die Regulierung des Ausstoßes des zu sortierenden Materials.
- Mindestens einen Durchwurf
- Bei variabler Länge ist der Durchwurf dafür vorgesehen, die Bruchstücke zu entfernen, wie die Gegenstände verminderter, für den Sortierer nicht akzeptabler Dimension.
- Zumindest einen Förderer (zum Beispiel als Band) (4)
- Er sichert die Beladung, bei konstantem Ausstoß, des Separators.
- Zumindest einen zentrifugenschalenartigen Ausrichterseparator (siehe Fig. 2)
- Dieser Ausrichterseparator ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, insbesondere in Kombination mit der unten beschriebenen Trennspur. Diese Untereinheit setzt sich aus zwei Teilen zusammen:
- - Eine Wanne (2), die im Gegensatz zu der in WO 92/03.551 beschriebenen keine Scheibe ist, sondern im wesentlichen kalottenförmig, sphärisch oder in Kegelstumpfform (diese Wanne hat daher nicht die gewöhnliche Zylinderform), welche in ihrem oberen Teil eine erste äußere, horizontale Spur (3) besitzt, die durch einen über seine Länge teilweise unterbrochenen festen Außenkranz (5) (oder Rand) begrenzt ist. Der Kranz hat die Gestalt einer runden Wand in Form eins vertikalen Bandes; wobei dieses Band wie eine kleine Mauer wirkt, deren Höhe das 1- bis 4-fache etwa (zum Beispiel) der Höhe der zu trennenden Gegenstände ist und sie die erste Spur von der zweiten, unten definierten Spur (8) trennt.
- Der Kübel wird gemäß einer im wesentlichen vertikalen Achse in Rotation versetzt und nimmt die zu sortierenden Gegenstände auf.
- - Ein aus einem Kegel bestehendes Element (9), bei dem die Spitze nach oben ausgerichtet ist und das gemäß einer um 5 bis 30º, um vorzugsweise 10 bis 20º (um zum Beispiel 15º) im Verhältnis zur Vertikalen geneigten Achse in Rotation versetzt wird und sich im Innern der Wanne dreht.
- Der Kegel ist in der Wanne einbeschrieben; wobei sein Durchmesser im wesentlichen gleich jenem der Wanne unter Berücksichtigung eines Arbeitsspiels ist.
- In seiner Rotationsbewegung zieht der Kegel die Gegenstände zu seiner Peripherie. Angekommen am 'hohen' Punkt des Kegels, dessen Mantellinie auf dem Niveau des peripheren horizontalen Bandes ist, werden die Gegenstände durch die Wirkung der Zentrifugalkraft gegen die Wand den Rand gedrückt und erreichen eine erste Spur (3). Die Breite der Spur ist derart, daß sich dort ein einziger Gegenstand befinden kann. Jeder Gegenstand wird so auf seiner Spur isoliert. Die in dem Rand gegebene Unterbrechung (5) erlaubt den Durchgang des isolierten Gegenstands auf einer zweiten. Sortierspur (oder Schussspur) genannten, hiernach definierten Spur (8).
- (5) Wenigstens eine Sortierspur (8), welche im wesentlichen horizontal ist und die erste Spur tangiert und daher konzentrisch zur Wanne(2) ist, von der sie durch den Kranz getrennt ist. (Fig. 2).
- Die Sortierspur wird unabhängig angetrieben. Ihre Rotationsgeschwindigkeit, höher oder gleich jener der Wanne erlaubt es, die Intervalle zwischen den Gegenständen zu vergrößern.
- Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann zum Beispiel wie folgt vervollständigt werden;
- Die durch die Sortierspur beschriebene Bahn ist vorzugsweise in Winkelsektoren geteilt. Ein Sektor, im allgemeinen der erste Sektor, der unmittelbar nach der im Rand gegebenen Unterbrechung gelegenen ist, ist für die Identifizierung des Gegenstands vorbehalten. Die Maschenstruktur des Bandes gestattet eine Positionierung des Sensors (7) auf beiden Seiten des zu identifizierenden Gegenstands. Der Hauptteil der anderen Sektoren dient zum Sammeln der identifizierten und getrennten Gegenstände. Die Anzahl der folgenden Sektoren ist eine Funktion der Selektivität, die man den Gegenständen geben möchte. Jeder Sektor entspricht einem Typ zu sortierender Gegenstände. Gegebenenfalls ist ein Sektor, zum Beispiel der letzte eine Abfallzone für schlecht oder nicht identifizierte Gegenstände, oder kann für jede andere Wiederverwendung, insbesondere von in den anderen Sektoren nicht ausgewählten Gegenständen verwendet werden. Die Position des Sensors (7) in der Fig. 2 ist nicht limitierend.
- Ein Auswurfsystem (10) (zum Beispiel durch Luftpuls) ist unter dem Trennboden auf dem Niveau jedes Sektors gelegen. Die einmal ausgeworfenen Gegenstände werden zu einem spezifischen Vorratsgefäß geleitet.
- Das oben beschriebene Prinzip ist insbesondere auf das Sortieren von Plastikflaschen anwendbar, die aus verschiedenen Materialien bestehen: Polyvinylchlorid, Polyethylen-terephtalat, Polyethylen, Polypropylen, ... und/oder von verschiedenen Farben.
- Der Reinheitsgrad der gebildeten Ladungen ist im allgemeinen höher als 98%. Der Takt sortierter Flaschen kann 18.000 Flaschen pro Stunde erreichen.
- Die so nach Material sortierten Ladungen werden zu verschiedenen spezialisierten Recycling-Zentren geschickt.
- Die Sortiermaschine integriert den Sensor, der es erlaubt, die verschiedenen Materialien zu erkennen. Der verwendete Sensor ist zum Beispiel ein infrarotnahes Sprektrometer (NIR) mit fraktionellen Filtern von BUHLER.
- Die Flaschen oder andere zu erkennende Gegenstände werden mit einer Lichtquelle (zum Beispiel mit Halogenlampen) angestrahlt und ohne physischen Kontakt mit dem Sensor gemessen.
- Der Auswurf der Flaschen oder anderer Gegenstände wird durch Stoß komprimierter Luft bewirkt. Die verwendeten Düsen liefern einen genau gerichteten und messbaren Strahl.
- Die Installationseinheit wird im allgemeinen mit einem Automaten betrieben, der prinzipiell die Regulierung des Flaschenausstoßes, den Dialog mit dem Sensor sowie die Steuerung der Auswerfer sicherstellt.
- Der Sortierer treibt den erkannten Gegenstand zu dem spezifischen Vorratsgefäß. Die Sortierspur ist mit einem Winkelpositionssensor ausgerüstet. Die relative Winkelposition von jedem Aufnahmevorratsgefäß im Verhältnis zur Referenzposition des Erkennungssensors wird vorher gemessen und dann auf der Ebene des Automaten parametrisiert.
- Während er Erkennungsphase liefert der Sensor dem Automaten die Anfangs- und Endsignale des Gegenstands. Diese Signale werden vom Automaten mit den vom Winkelpositionssensor gelieferten Informationen synchronisiert, um die Länge des Gegenstandes zu messen. Die Genauigkeit dieser Synchronisierung erlaubt ebenso, Zonen vom zu ignorierenden oder besonders zu behandelnden Gegenstand zu befreien (Flaschenkorken, Etikett, Druckfarbe, Streifencode, Bemalung usw....). Die Kenntnis dieser Länge erlaubt es, den optimalen Auftreffpunkt des Schusses zu bestimmen.
- Die Vorrichtung gemäß der Erfindung umfasst daher mindestens einen zentrifugenschalenförmigen Ausrichterseparator, wobei sich dieser Separator aus zwei Teilen zusammensetzt:
- Eine im wesentlichen kalottenförmige Wanne oder in sphärischer Kegelstumpfform, welche in ihrem oberen Teil eine erste äußere horizontale Spur besitzt, die durch einen über seine Länge teilweise unterbrochenen festen Außenkranz oder Rand begrenzt ist, wobei die Wanne gemäß einer vertikalen Achse in Rotation versetzt wird und die zu sortierenden Gegenstände aufnimmt.
- Einen Kegel, dessen Spitze nach oben ausgerichtet ist und der gemäß einer im Verhältnis zur Vertikalen geneigten Achse in Rotation versetzt wird und sich im Inneren der Wanne dreht, wobei der Kegel in der Wanne einbeschrieben ist; wobei sein Durchmesser gleich etwa jenem der Wanne unter Berücksichtigung eines Arbeitsspiels ist.
- Diese Vorrichtung umfaßt zusätzlich wenigstens eine zweite, zur Wanne konzentrische. Sortierspur genannte Spur (8), welche an der Peripherie der ersten vorhergehenden Spur liegt, die im wesentlichen horizontal ist und diese erste Spur tangiert, von der sie durch den Kranz getrennt ist, wobei die Sortierspur unabhängig angetrieben wird.
- Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist auf die auf die Trennung von Gegenständen variabler Abmessungen, Formen, Farben und Massen anwendbar. Die zu sortierenden Gegenstände sind zum Beispiel Flaschen aus Glas oder aus Plastik.
- Die Vorrichtung ist insbesondere sehr gut auf das Sortieren von zerbrochenen, zerrissenen oder granulierten Plastikflaschen (unter der Bedingung, daß sie nicht geschmolzen, verklebt oder durch Zerkleinerungsverfahren zusammen verblockt sind). Die Vorrichtung genügt ebenso dem Sortieren von Plastikverpackungen aller Arten, zum Beispiel von Plastikverpackungen für Waschmittel, Reinigungsmaterial, Lebensmittel (Ölbehälter), Produkte für Autos, Gartenprodukte, Dünger oder alle ähnlichen Verpackungstypen. Man kann Mischungen aller dieser oben genannten Gegenstände sortieren.
Claims (10)
1. Vorrichtung zum Sortieren von Plastikflaschen oder
Plastikverpackungen umfassend:
- Zumindest einen Ausrichterseparator mit
Zentrifugenschale, wobei sich dieser Separator
aus zwei Teilen zusammensetzt:
- Eine, im wesentlichen kalottenförmigen
oder sphärischen Wanne oder in
Kegelstumpfform, welche in ihrem oberen
Teil eine erste sphärische, horizontale
Spur besitzt, die durch einen über seine
Länge teilweise unterbrochenen festen
Außenkranz (5) oder Rand begrenzt ist,
wobei die Wanne gemäß einer im
wesentlichen vertikalen Achse in Rotation
versetzt wird und die zu sortierenden
Gegenstände aufnimmt.
- Ein durch einen Kegel gebildetes Element
(9), dessen Spitze nach oben ausgerichtet
ist, und gemäß einer im Verhältnis zur
vertikalen Achse geneigten Achse in
Rotation versetzt wird, und sich in der
Schale dreht, wobei der Kegel in dem
Kübel einbeschrieben ist und wobei sein
Durchmesser etwa gleich jenem der Wanne
unter Berücksichtigung eines Arbeitsspiels
ist.
- Wenigstens eine zweite, zur Wanne (2)
konzentrische. Sortierspur genannte Spur (8), die
an der Peripherie dieser ersten vorhergehenden,
im wesentlichen horizontalen Spur gelegen ist und
diese erste Spur tangiert, von der sie durch
diesen Kranz getrennt ist, wobei die Sortierspur
unabhängig angetrieben wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei im übrigen die
durch das Sortierband beschriebene Bahn in
Winkelsektoren geteilt ist, ein im allgemeinen
unmittelbar hinter der im Rand ausgesparten
Unterbrechung gelegener Sektor für die Identifizierung
des Gegenstands vorbehalten ist, die Sortierspur eine
Maschenstruktur hat und die Maschenstruktur des Bandes
eine Positionierung von einem Sensor (7) auf beiden
Seiten des zu identifizierenden Gegenstands ermöglicht
und der größere Teil der anderen Sektoren zum Sammeln
der identifizierten und getrennten Gegenstände dient.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2,
angewendet auf die Trennung Gegenstände variabler
Abmessungen, Formen, Farben und Massen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, im
übrigen stromaufwärts des in-Reihe-Separator
umfassend:
- Mindestens einen Aufnahmetrichter
- Mindestens einen Durchwurf, der auf das Entfernen
der Bruchstücke ausgerichtet ist, wie die
Gegenstände verminderter, für den Sortierer nicht
akzeptabler Dimension.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei
der Sensor in der Identifizierungsphase dieser
Gegenstände einem Automaten Signale von Anfang und
Ende des Gegenstands liefert, und diese Signale durch
den Automaten auf die vom Winkelpositionssensor
gelieferten Informationen synchronisiert werden, um
die Gegenstandlänge zu messen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
angewendet auf das Sortieren von Flaschen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
angewendet auf das Sortieren von Plastikflaschen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
angewendet auf das Sortieren von zerbrochenen,
zerrissenen oder zerquetschten Plastikflaschen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
angewendet auf das Sortieren von Plastikverpackungen
für Waschmittel, Lebensmittel, Reinigungsprodukte oder
ähnliche.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
angewendet auf das Sortieren von Mischungen von
Gegenständen.
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