EP3737510B1 - Vorrichtung zum ausschleusen von schlechtprodukten aus einem produktstrom - Google Patents

Vorrichtung zum ausschleusen von schlechtprodukten aus einem produktstrom Download PDF

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EP3737510B1
EP3737510B1 EP19700852.7A EP19700852A EP3737510B1 EP 3737510 B1 EP3737510 B1 EP 3737510B1 EP 19700852 A EP19700852 A EP 19700852A EP 3737510 B1 EP3737510 B1 EP 3737510B1
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EP
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product stream
unit
products
detection unit
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Matthias Jeindl
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Insort GmbH
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Insort GmbH
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
    • E01B27/12—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track; Compacting track-carrying ballast
    • E01B27/13—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track
    • E01B27/16—Sleeper-tamping machines
    • 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
    • B07C5/36—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution
    • B07C5/363—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution by means of air
    • B07C5/367—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution by means of air using a plurality of separation means
    • B07C5/368—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution by means of air using a plurality of separation means actuated independently
    • 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
    • B07C5/3416—Sorting according to other particular properties according to radiation transmissivity, e.g. for light, x-rays, particle radiation
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a device for discharging bad products from a product stream of good products and bad products moving in the direction of transport.
  • a device for ejecting bad products from a product stream of good products and bad products moving in the transport direction which comprises an optical recognition unit, a computer unit, a first ejecting unit formed by a compressed air unit and a second ejecting unit formed by a controllable mechanical lever.
  • the optical recognition unit, the computer unit, the first and the second discharge unit are connected to one another for the exchange of data.
  • the first and the second discharge unit are arranged in the transport direction after the optical recognition unit on the product flow.
  • the first discharge unit and the second discharge unit are arranged adjacent to one another on the same side of the product flow, the first discharge unit being arranged in front of the second discharge unit in the transport direction.
  • the optical recognition unit records the product flow and continuously transmits the resulting optical data to the computer unit.
  • the computer unit processes the optical data, detects bad products in the product flow in real time and controls the compressed air unit and / or the mechanical lever to remove the bad products from the product flow.
  • Such a device is used, for example, to sort out fruits or vegetables.
  • the patent US 9,452,450 B2 was also called EP 2 396 124 B1 released.
  • the discharge units may only have a small size. Due to the small possible size of the discharge units, however, there is the disadvantage that, especially with very small and very large, heavy products, the performance of the discharge units, both in terms of discharged mass and speed, is too low to discharge bad products from the product flow. It would indeed be possible to increase the distance between the discharge units, but this would lead to an undesired elongation of the device, whereby a Use of such a device in a higher-level system, for example a washing, sorting and packaging system, would not be possible due to limited installation requirements. In addition, the closely spaced discharge units make maintenance of the discharge units more difficult, since they are difficult to access.
  • the document DE 195 16 569 A1 discloses a device for discharging bad products from a product stream of good products and bad products moving in a transport direction according to the preamble of claim 1.
  • Another problem with sorting devices is that the bad products can have a wide variety of shapes, dimensions and weights and it is therefore difficult, often even impossible, to construct discharge units that are suitable for discharging all the bad products occurring in practice in a product flow.
  • a compressed air discharge unit and a deflection element discharge unit are arranged on opposite sides of the product flow.
  • the discharge units can be designed to be more efficient, as a result of which very small and very large, heavy products can also be reliably discharged from the product flow.
  • the accessibility to the discharge units is improved, as a result of which they can be serviced better and more easily.
  • a particularly important advantage of the invention is that a higher degree of discharge accuracy is achieved.
  • the compressed air discharge unit is advantageously used for small bad products which can be precisely deflected by an air flow.
  • bad products are characterized in particular by a low mass with a comparatively small surface or a small surface with a comparatively small mass.
  • the deflecting element discharge unit has at least one actuator which has the at least one Deflecting element adjusted between a first position and a second position, the deflecting element protruding into the product flow in the first position and being arranged outside the product flow in the second position, the good products being deflected in the first position.
  • a passive system because it deflects the good product from the product flow, while the path of the bad product in the product flow is not influenced by the deflecting elements.
  • This passive system has the advantage that the discharge units and the associated control can be optimized for the good product, which is usually known in terms of shape and weight.
  • the bad product on the other hand, can consist of very different products, which would make optimizing the deflecting elements much more difficult, but is not necessary according to the invention because the bad product does not come into contact with the deflecting elements.
  • those bad products are passively discharged with the deflecting element discharge unit which cannot be discharged with the compressed air discharge unit. This improves the quality of the discharge, since fewer bad products remain in the product flow than with conventional sorting systems and oversorting is kept very low.
  • a sorting system which, in contrast to the passive discharge of foreign products from a product flow according to the invention, relies on the active discharge of foreign products from a product flow.
  • a system is referred to as active discharge, in which the bad product is deflected from its trajectory by the discharge units in such a way that it is removed from the product flow and conveyed into a separate path.
  • the good product however is not influenced in its path by the discharge units.
  • the active discharge of foreign products was generally used in industry up to the present invention because the experts assumed that it would largely avoid oversorting.
  • the device according to the invention minimizes the risk that foreign bodies cannot be removed from the product flow and therefore end up with the consumer, which entails expensive return actions.
  • the deflecting element discharge unit - viewed in the transport direction - is arranged after the detection unit on the product flow and is designed to discharge bad products by partially deflecting the product flow by means of at least one deflection element.
  • the sequence of the discharge units is reversed, i.e. the deflection element discharge unit is arranged in front of the compressed air discharge unit in the transport direction.
  • the deflecting element discharge unit offers a high degree of discharge security, regardless of their size, material and shape, due to the simple deflection of the bad products from the product flow, but has the disadvantage that for each discharge of bad products, products that are not intended to be discharged, ie good products are also ejected and thus an oversorting takes place.
  • the subdivision of the bad products is carried out by the computer unit, the computer unit dividing the bad products into bad products of the first order, which can be ejected easily by means of an air stream, and bad products of the second order, i.e. the remaining bad products.
  • the first-order bad products are discharged through the compressed air discharge unit, controlled by the computer unit, and the second-order bad products are discharged through the deflecting element discharge unit, controlled by the computer unit.
  • At least one recognition unit is preferably designed accordingly to detect the above features and to output corresponding property data. More precisely, in a preferred embodiment, the detection unit is designed to detect at least a partial area of a reflection or transmission spectrum when the products are irradiated with electromagnetic waves.
  • the partial range of the reflection or transmission spectrum can be light in the visible or outside the visible wavelength range, but also other electromagnetic waves such as X-rays or terahertz radiation (microwave radiation).
  • the computer unit is designed to determine both the outlines or shapes of the products contained in the product flow and the spectral composition of the products contained in the product flow from the property data of the product flow, then the computer unit advantageously determines the material from the spectral composition of the products contained in the product flow of the products and from the outlines or the shape of the products the volume of the products in order to estimate their mass from the material and the volume of the products and to make a distinction between good products, bad products of the first order and bad products of the second order based on the mass of the products.
  • the detection unit is designed as an optical detection unit for detecting light in the visible wavelength range and / or outside the visible wavelength range, it preferably comprises a hyperspectral camera and / or an RGB camera and / or a laser system.
  • a hyperspectral camera By using a combination of one A hyperspectral camera, an RGB camera and a laser system as an optical detection system can be used to distinguish between good products, bad products of the first order and bad products of the second order, since a large number of properties of the products in the product flow can be recorded with these optical systems.
  • the use of a hyperspectral camera is preferred, as it resolves a spectrum with high precision into individual narrow frequency bands and thus enables a very fine differentiation between materials.
  • a hyperspectral camera that (also) works in the near-infrared range is used, a further improvement in the material differentiation is made possible, since many materials have characteristic frequency bands in the near-infrared range.
  • a hyperspectral camera with an RGB camera and / or a laser system, the differentiation of materials can be further improved.
  • the device according to the invention advantageously comprises at least one further detection unit, the further detection unit being arranged on the side of the product flow opposite to the first detection unit.
  • This has the advantage that the product flow can be recorded even better, as a result of which the computer unit can better distinguish between good products, bad products of the first order and bad products of the second order and thus the quality of the discharge can be increased even further.
  • the cameras can also be arranged three-dimensionally, i.e. they can look at the material flow from different spatial directions.
  • Figures 1 to 3 show, in schematic views, embodiments of a device according to the invention for discharging bad products from a product stream moving in a transport direction.
  • Figure 1 shows a schematic view of an embodiment of a device 1 according to the invention for discharging bad products 2a and 2b from a product flow 3 moving in transport direction T, product flow 3 being composed of good products 4 and bad products 2a and 2b.
  • a section of the product flow 3 is shown, the product flow 3 moving along a path 14 through the device 1 and being guided in two sections through baffles 9 and 10.
  • the device 1 comprises a detection unit 5, a computer unit 6, a first discharge unit 7 and a second discharge unit 8, which are connected to one another for the exchange of data.
  • the second discharge unit 8 is arranged in the transport direction T after the first discharge unit 7 on the product flow 3 and the first discharge unit 7 and the second discharge unit 8 are arranged opposite one another on the product flow 3.
  • the second discharge unit 8 is arranged in the transport direction T in front of the first discharge unit 7 on the product flow 3.
  • the arrangement of the first discharge unit 7 and the second discharge unit 8 is advantageously adapted to the installation requirements of the device 1 in higher-level systems and / or the transport direction T of the product flow 3 and the path 14 resulting therefrom.
  • the first discharge unit 7 is designed to discharge first-order bad products 2a.
  • the first discharge unit 7 is formed by a compressed air unit which has a nozzle 11 with a valve that can be electrically controlled by the computer unit.
  • the compressed air unit is connected to a compressed air supply via supply lines (not shown).
  • the first discharge unit 7 thus represents a compressed air discharge unit Figure 1
  • the embodiment variant of the device 1 according to the invention shown only shows a first discharge unit 7, but the device 1 can also have several first discharge units 7, which can be arranged either one after the other, next to one another or offset from one another.
  • the compressed air unit has a regulating valve which is designed to regulate the intensity of a blast of compressed air emitted from the nozzle 11. The intensity can be regulated either manually or via the computer unit 6.
  • the intensity is advantageously adapted to the first-order bad products 2a to be discharged.
  • the intensity of a first-order bad product 2a with a high mass and small extent can be greater than that of a first-order bad product 2a with a low mass and small extent.
  • the second discharge unit 8 is designed for discharging bad products 2b of the second order.
  • the second discharge unit 8 is formed by an actuator, for example in the form of an electrically controllable pneumatic cylinder 12, and a deflecting element 13, the pneumatic cylinder 12 acting on the deflecting element 13 and adjusting it between a first position and a second position.
  • the second discharge unit 8 thus represents a deflecting element discharge unit.
  • the pneumatic cylinder 12 is connected to a Compressed air supply connected. In the first position the deflection element 13 protrudes into the product flow 3 and deflects it, and in the second position the deflection element 13 is arranged outside the product flow 3.
  • the pneumatic cylinder 12 is controlled by the computer unit 6 in such a way that the good products 4 are deflected in the first position and the second-order bad products 2b are discharged in the second position.
  • a discharge which discharges the bad products 2b of the second order without contact, is also referred to as a passive discharge.
  • a system is referred to as active discharge, in which the bad product is deflected from its trajectory by the discharge units in such a way that it is removed from the product flow and conveyed into a separate path.
  • the trajectory of the good product is not influenced by the discharge units.
  • Such an active discharge takes place only in the first discharge unit 7 by means of compressed air.
  • the good product is deflected, while the trajectory of the bad product is not influenced.
  • This passive system has the advantage that the discharge units and the associated control can be optimized for the good product, which is usually known in terms of shape and weight.
  • the bad product can consist of very different products, which would make optimization much more difficult. Since the trajectory of the bad product is not influenced, foreign objects such as rubber balls are also brought out more safely, since the deflection in an active system can easily lead to uncontrolled movements of elastic products, e.g. the uncontrolled jumping of the rubber ball in the system, so that the ball can finally land back in the good product.
  • the system also offers further advantages for glass, for example, as it can be discharged without splintering.
  • actuators can also be used.
  • Such actuators are known to the person skilled in the art and he knows how to select them in accordance with the intended use. The requirements for the actuators are that they can be used in the system quickly enough, with sufficient accuracy and great reliability.
  • Examples of such alternative actuators are hydraulic cylinders, solenoids, electrical drives, in particular rotary or linear drives.
  • the second discharge unit 8 is designed like a switch, depending on the nature of the products, which actively takes the good products 4 to a first discharge path deflects and actively deflects the second-order bad products 2b to a second discharge path and thus discharges them. Furthermore, there is the possibility that the second discharge unit has more than two positions and thus a returnable sorting is carried out with this discharge unit alone. (e.g .: subdivision of good products into several classes by diversion into different discharge paths and passive discharge of bad products).
  • the recognition unit 5 is designed as an optical recognition unit and has a hyperspectral camera and optionally an RGB camera or a laser system.
  • a hyperspectral camera and optionally an RGB camera or a laser system.
  • RGB camera or a laser system.
  • the above-mentioned alternative recognition units can also be used.
  • the product stream 3 is guided in the transport direction T along the path 14 through the device 1.
  • the product flow 3 is detected with the optical recognition unit 5, the resulting optical property data being continuously transmitted to the computer unit 6.
  • the optical properties include the spectral composition, the size, the shape and the color of the products contained in the product stream 3, the computer unit 6 being designed to classify the products according to their different chemical compositions on the basis of the spectral composition of the products.
  • the computer unit can refine the classification and, for example, differentiate wood residues from shell residues. Based on this classification, the computer unit 6 recognizes good products 4 as well as bad products 2a and 2b in the product flow 3 in real time, with the computer unit 6 dividing the bad products 2a and 2b into bad products 2a of the first order and bad products 2b of the second order according to the better discharge method.
  • the computer unit 6 controls the first discharge unit 7 in a further step to actively discharge the bad products 2a of the first order and the second discharge unit 8, the bad products 2b of the second Order passively discharged, as a result of which only the good products 4 remain at the end of the path 14.
  • Figure 2 shows a schematic view of a further embodiment of a device 15 according to the invention for discharging bad products 2a and 2b from a product flow 3 moving in the transport direction T.
  • the recognition unit 5 is divided into two housings, with a hyperspectral camera and an RGB camera, for example, being housed in the housing 5a and a laser system being housed in the housing 5b.
  • the device 15 has compared to the device 1 according to FIG Figure 1 an additional detection unit 16, which is arranged on the opposite side of the product flow 3 to the detection unit 5 and which is also divided into two housings, with a hyperspectral camera and an RGB camera, for example, being housed in housing 16a and a laser system being housed in housing 5b .
  • the detection units 5, 16 can also have other sensors instead of or in addition to optical sensors, in particular sensors for detecting electromagnetic waves outside the wavelength range of light, for example for detecting X-rays or terahertz radiation.
  • the additional detection unit 16 has the advantage that the product flow 3 can be detected even more precisely, as a result of which the computer unit 6 can better distinguish between good product 4, bad product 2a of the first order and bad product 2b of the second order and thus further increases the quality of the discharge will.
  • Elements that are the same as in the device 1 according to FIG Figure 1 are given the same reference numerals.
  • the above-described arrangement of the detection units 5, 16 in different housings on different sides of the product flow can be varied in other embodiments of the invention. For example, arrangements lying next to one another or an arrangement surrounding the product flow can also be selected, or an unlimited number of more than two poor product flows can be selected
  • the device 15 in the discharge of the bad products 2b of the second order by means of the second discharge unit 8 is a passive discharge. That is to say, the good products 4 are deflected in the first position of the deflecting element 13, whereas in the second position of the deflecting element 13 the bad products 2b of the second order are discharged from the product flow 3.
  • Figure 3 shows a schematic view of a further embodiment of a device 17 according to the invention for discharging bad products 2a and 2b a product stream 3 moving in the transport direction T.
  • the position of the discharge units 7 and 8 with respect to the product flow 3 is interchanged.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausschleusen von Schlechtprodukten aus einem sich in Transportrichtung bewegenden Produktstrom aus Gutprodukten und Schlechtprodukten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus dem Patent US 9,452,450 B2 ist eine Vorrichtung zum Ausschleusen von Schlechtprodukten aus einem sich in Transportrichtung bewegenden Produktstrom aus Gutprodukten und Schlechtprodukten bekannt, die eine optische Erkennungseinheit, eine Rechnereinheit, eine durch eine Drucklufteinheit gebildete erste Ausschleuseeinheit und eine durch einen ansteuerbaren mechanischen Hebel gebildete zweite Ausschleuseeinheit umfasst. Die optische Erkennungseinheit, die Rechnereinheit, die erste und die zweite Ausschleuseeinheit sind miteinander zum Austausch von Daten verbunden. Die erste und die zweite Ausschleuseeinheit sind in Transportrichtung nach der optischen Erkennungseinheit am Produktstrom angeordnet. Die erste Ausschleuseeinheit und die zweite Ausschleuseeinheit sind aneinander anschließend auf derselben Seite vom Produktstrom angeordnet, wobei die erste Ausschleuseeinheit in Transportrichtung vor der zweiten Ausschleuseeinheit angeordnet ist. Die optische Erkennungseinheit erfasst den Produktstrom und übermittelt die dabei entstehenden optischen Daten fortwährend an die Rechnereinheit. Die Rechnereinheit verarbeitet die optischen Daten, erkennt in Echtzeit Schlechtprodukte im Produktstrom und steuert die Drucklufteinheit und/oder den mechanischen Hebel an, die Schlechtprodukte aus dem Produktstrom auszuschleusen. So eine Vorrichtung wird zum Beispiel zum Aussortieren von Früchten oder von Gemüse eingesetzt. Das Patent US 9,452,450 B2 wurde auch als EP 2 396 124 B1 veröffentlicht.
  • Bei dieser bekannten Vorrichtung hat sich aber als nachteilig erwiesen, dass aufgrund der Anordnung der ersten und der zweiten Ausschleuseeinheit auf derselben Seite vom Produktstrom direkt nebeneinander und der daraus resultierenden engen Platzverhältnisse die Ausschleuseeinheiten nur eine geringe Baugröße aufweisen dürfen. Durch die geringe mögliche Baugröße der Ausschleuseeinheiten ergibt sich aber der Nachteil, dass insbesondere bei sehr kleinen und sehr großen schweren Produkten die Leistungsfähigkeit der Ausschleuseeinheiten, sowohl hinsichtlich ausschleusbarer Masse als auch Schnelligkeit zu gering ist, um Schlechtprodukte aus dem Produktstrom auszuschleusen. Es bestünde zwar die Möglichkeit, den Abstand zwischen den Ausschleuseeinheiten zu vergrößern, dies würde aber zu einem nicht gewünschten in die Länge ziehen der Vorrichtung führen, wodurch ein Einsatz so einer Vorrichtung in einem übergeordneten System, zum Beispiel einer Wasch-, Sortier- und Verpackungsanlage, aufgrund von beschränkten Einbauanforderungen nicht möglich wäre. Darüber hinaus wird durch die eng zusammenliegenden Ausschleuseeinheiten die Wartung der Ausschleuseeinheiten erschwert, da diese nur schlecht zugänglich sind.
  • Das Dokument DE 195 16 569 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Ausschleusen von Schlechtprodukten aus einem sich in eine Transportrichtung bewegenden Produktstrom aus Gutprodukten und Schlechtprodukten gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Ein weiteres Problem bei Sortiereinrichtungen besteht darin, dass die Schlechtprodukte verschiedenste Formen, Dimensionen und Gewichte aufweisen können und es daher schwierig, oft sogar unmöglich ist, Ausschleuseeinheiten zu konstruieren, die für die Ausschleusung aller in einem Produktstrom in der Praxis vorkommender Schlechtprodukte geeignet sind.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Ausschleusen von Schlechtprodukten aus einem Produktstrom bereitzustellen, die die Nachteile des Standes der Technik überwindet und eine Qualität der Ausschleusung verbessert.
  • Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind eine Druckluft-Ausschleuseeinheit und eine Ablenkelement-Ausschleuseeinheit an gegenüberliegenden Seiten vom Produktstrom angeordnet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass mehr Einbauplatz für die Ausschleuseeinheiten zur Verfügung steht und trotzdem die Vorrichtung nicht in die Länge gezogen wird. Infolgedessen können die Ausschleuseeinheiten leistungsfähiger ausgebildet werden, wodurch auch sehr kleine und sehr große schwere Produkte verlässlich aus dem Produktstrom ausgeschleust werden können. Darüber hinaus wird durch die Anordnung der Ausschleuseeinheiten auf gegenüberliegenden Seiten vom Produktstrom die Zugänglichkeit zu den Ausschleuseeinheiten verbessert, wodurch diese besser und leichter gewartet werden können. Ein besonders wichtiger Vorteil der Erfindung liegt darin, dass eine höhere Ausschleusegenauigkeit erzielt wird. Je näher nämlich die Ausschleuseeinheiten zur Sichtlinie der Erkennungseinheit verbaut werden können, desto besser ist die Ausschleusegenauigkeit, weil die Treffsicherheit von Schlechtprodukten im Materialstrom erhöht und eine Übersortierung, das ist die unerwünschte Ausschleusung von Gutprodukten zusammen mit Schlechtprodukten, reduziert wird. Erst durch die Anordnung der Ausschleuseeinheiten an gegenüberliegenden Seiten des Materialstroms ist es möglich, die Ausschleuseeinheiten nahe genug an der Sichtlinie anzuordnen und so die erhöhte Ausschleusegenauigkeit zu erreichen.
  • Durch die Kombination der Druckluft-Ausschleuseeinheit und der Ablenkelement-Ausschleuseinheit können die systembedingten Nachteile der jeweiligen Ausschleuseart überwunden werden und die jeweiligen systembedingten Vorteile synergetisch optimal genutzt werden. In diesem Zusammenhang wird die Druckluft-Ausschleuseeinheit vorteilhaft für kleinfallende Schlechtprodukte, welche präzise durch einen Luftstrom ablenkbar sind, eingesetzt. Solche Schlechtprodukte sind insbesondere charakterisiert durch eine geringe Masse bei vergleichsweise kleiner Oberfläche oder eine kleine Oberfläche bei vergleichsweise kleiner Masse.
  • Schlechtprodukte, die diesen Kriterien nicht entsprechen und eine hohe Masse bei vergleichsweise kleiner Oberfläche oder eine große Oberfläche bei vergleichsweise kleiner Masse aufweisen, werden mit der Ablenkelement-Ausschleuseeinheit ausgeschleust, wobei gemäß der Erfindung die Ablenkelement-Ausschleuseeinheit zumindest einen Aktuator aufweist, der das zumindest eine Ablenkelement zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verstellt, wobei das Ablenkelement in der ersten Position in den Produktstrom ragt und in der zweiten Position außerhalb des Produktstroms angeordnet ist, wobei in der ersten Position die Gutprodukte abgelenkt werden. Eine solche Vorrichtung wird als passives System bezeichnet, weil sie das Gutprodukt aus dem Produktstrom ablenkt, während das Schlechtprodukt in seiner Bahn im Produktstrom nicht durch die Ablenkelemente beeinflusst wird. Dieses passive System hat den Vorteil, dass die Ausschleuseeinheiten und die zugehörige Steuerung auf das in der Regel in Form und Gewicht bekannte Gutprodukt optimiert werden können. Das Schlechtprodukt kann dagegen aus sehr unterschiedlichen Produkten bestehen, was eine Optimierung der Ablenkelemente wesentlich schwieriger machen würde, erfindungsgemäß aber nicht erforderlich ist, weil das Schlechtprodukt nicht mit den Ablenkelementen in Berührung komme. Infolgedessen werden mit der Ablenkelement-Ausschleuseeinheit jene Schlechtprodukte passiv ausgeschleust, die nicht mit der Druckluft-Ausschleuseeinheit ausschleusbar sind. Hierdurch wird die Qualität der Ausschleusung verbessert, da weniger Schlechtprodukte im Produktstrom verbleiben als bei herkömmlichen Sortieranlagen und eine Übersortierung sehr gering gehalten wird.
  • Aus dem Dokument US 2010/236994 A1 ist eine Sortieranlage bekannt, die im Gegensatz zur erfindungsgemäßen passiven Ausschleusung von Fremdprodukten aus einem Produktstrom auf die aktive Ausschleusung von Fremdprodukten aus einem Produktstrom setzt. Als aktive Ausschleusung wird ein System bezeichnet, bei dem das Schlechtprodukt durch die Ausschleuseeinheiten von seiner Flugbahn derart abgelenkt wird, dass es aus dem Produktstrom entfernt und in einen separaten Pfad befördert wird. Das Gutprodukt indes wird von den Ausschleuseeinheiten nicht in seiner Bahn beeinflusst. Die aktive Ausschleusung von Fremdprodukten wurde bis zur vorliegenden Erfindung allgemein in der Industrie eingesetzt, weil die Fachleute davon ausgegangen sind, damit eine Übersortierung weitgehend zu vermeiden. Es ist das Verdienst der Erfinder der vorliegenden Anmeldung, entgegen der allgemein vorherrschenden Meinung der Fachwelt erkannt zu haben, dass durch Realisierung einer passiven Ausschleusung Vorteile bei der Produktsicherheit, d.h. Verlässlichkeit der Aussortierung von Fremdkörpern und Schlechtprodukten, erzielt werden können, die die Nachteile einer möglichen Übersortierung bei weitem überwiegen. Z.B. wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung die Gefahr, dass Fremdkörper nicht aus dem Produktstrom entfernt werden können und daher beim Konsumenten landen, was teure Rückholaktionen nach sich zieht, minimiert.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Ablenkelement-Ausschleuseeinheit - in Transportrichtung gesehen - nach der Erkennungseinheit am Produktstrom angeordnet und zum Ausschleusen von Schlechtprodukten durch partielles Ablenken des Produktstroms mittels zumindest eines Ablenkelements ausgebildet. In einer alternativen Ausführungsform ist die Reihenfolge der Ausschleuseeinheiten umgekehrt, d.h. die Ablenkelement-Ausschleuseeinheit ist in Transportrichtung vor der Druckluft-Ausschleuseeinheit angeordnet.
  • Die Ablenkelement-Ausschleuseeinheit bietet bei der Ausschleusung von Schlechtprodukten aufgrund der einfachen Ablenkung der Schlechtprodukte aus dem Produktstrom auch unabhängig von deren Größe, Material und Form, eine hohe Ausschleusesicherheit, hat aber den Nachteil, dass pro Ausschleusung von Schlechtprodukten auch nicht zum Ausschleusen vorgesehene Produkte, d.h. Gutprodukte, mit ausgeschleust werden und somit eine Übersortierung stattfindet.
  • Die Einteilung der Schlechtprodukte erfolgt durch die Rechnereinheit, wobei die Rechnereinheit die Schlechtprodukte in Schlechtprodukte erster Ordnung, die gut mittels Luftstrom ausschleusbar sind, und Schlechtprodukte zweiter Ordnung, das sind die restlichen Schlechtprodukte, unterteilt. Die Schlechtprodukte erster Ordnung werden, gesteuert von der Rechnereinheit, durch die Druckluft-Ausschleuseeinheit ausgeschleust und die Schlechtprodukte zweiter Ordnung werden, gesteuert von der Rechnereinheit, durch die Ablenkelement-Ausschleuseeinheit ausgeschleust.
  • Vorteilhaft erfolgt eine Unterscheidung zwischen Gutprodukten, Schlechtprodukten erster Ordnung und Schlechtprodukten zweiter Ordnung durch die Rechnereinheit anhand zumindest eines der folgenden Merkmale:
    • Farbe der im Produktstrom enthaltenen Produkte;
    • Umrisse und Gestalten, insbesondere Größe und Form, der im Produktstrom enthaltenen Produkte;
    • Unterschiede in Reflexions- oder Transmissionsspektren bei Bestrahlung mit elektromagnetischen Wellen aus Teilen des oder des gesamten elektromagnetischen Spektrums, vorzugsweise Röntgenstrahlung, Infrarotstrahlung, Terrahertzstrahlung.
    • Unterschiede in der elektrischen Leitfähigkeit oder in der Magnetisierbarkeit des Produktstroms
  • Zumindest eine Erkennungseinheit ist vorzugsweise dementsprechend zur Erfassung der obigen Merkmale und zur Ausgabe korrespondierender Eigenschaftsdaten ausgebildet. Genauer gesagt ist in einer bevorzugten Ausführungsform die Erkennungseinheit zur Erfassung zumindest eines Teilbereichs eines Reflexions- oder Transmissionsspektrums bei Bestrahlung der Produkte mit elektromagnetischen Wellen ausgebildet. Bei dem Teilbereich des Reflexions- oder Transmissionsspektrums kann es sich einerseits um Licht im sichtbaren oder außerhalb des sichtbaren Wellenlängenbereichs handeln, aber auch um andere elektromagnetische Wellen, wie z.B. Röntgenstrahlung oder Terrahertzstrahlung (Mikrowellenstrahlung).
  • Ist die Rechnereinheit ausgebildet, aus den Eigenschaftsdaten des Produktstroms sowohl die Umrisse oder Gestalten der im Produktstrom enthaltenen Produkte, als auch die spektrale Zusammensetzung der im Produktstrom enthaltenen Produkte zu ermitteln, so ermittelt die Rechnereinheit vorteilhaft aus der spektralen Zusammensetzung der im Produktstrom enthaltenen Produkte das Material der Produkte und aus den Umrissen oder der Gestalt der Produkte das Volumen der Produkte, um aus dem Material und dem Volumen der Produkte deren Masse abzuschätzen und eine Unterscheidung zwischen Gutprodukten, Schlechtprodukten erster Ordnung und Schlechtprodukten zweiter Ordnung anhand der Masse der Produkte zu treffen.
  • Wenn die Erkennungseinheit als optische Erkennungseinheit zur Erfassung von Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich und/oder außerhalb des sichtbaren Wellenlängenbereichs ausgebildet ist, so umfasst sie vorzugsweise eine Hyperspektralkamera und/oder eine RGB-Kamera und/oder ein Lasersystem. Durch den Einsatz einer Kombination aus einer Hyperspektralkamera, einer RGB-Kamera und einem Lasersystem als optisches Erkennungssystem kann eine hohe Unterscheidungsgenauigkeit an Gutprodukten, Schlechtprodukten erster Ordnung und Schlechtprodukten zweiter Ordnung erreicht werden, da mit diesen optischen Systemen eine Vielzahl an Eigenschaften der Produkte im Produktstrom erfasst werden können. Bevorzugt ist der Einsatz einer Hyperspektralkamera, da sie ein Spektrum hochgenau in einzelne schmale Frequenzbande auflöst und dadurch eine sehr feine Unterscheidung von Materialien ermöglicht. Wenn eine (auch) im Nahinfrarotbereich arbeitende Hyperspektralkamera verwendet wird, wird eine weitere Verbesserung der Materialunterscheidung ermöglicht, da viele Materialien charakteristische Frequenzbande im Nahinfrarotbereich aufweisen. Durch den optionalen kombinierten Einsatz einer Hyperspektralkamera mit einer RGB-Kamera und/oder einem Lasersystem lässt sich die Unterscheidbarkeit von Materialien nochmals verbessern.
  • Vorteilhaft umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zumindest eine weitere Erkennungseinheit, wobei die weitere Erkennungseinheit an der zur ersten Erfassungseinheit gegenüberliegenden Seite vom Produktstrom angeordnet ist. Das hat den Vorteil, dass der Produktstrom noch besser erfasst werden kann, wodurch die Rechnereinheit noch besser zwischen Gutprodukten, Schlechtprodukten erster Ordnung und Schlechtprodukten zweiter Ordnung unterscheiden kann und somit die Qualität der Ausschleusung noch weiter gesteigert werden kann. Die Kameras können auch dreidimensional angeordnet sein, d.h. aus verschiedenen Raumrichtungen auf den Materialstrom blicken.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden in weiterer Folge beispielhaft anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Figuren 1 bis 3 zeigen in schematischen Ansichten Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ausschleusen von Schlechtprodukten aus einem sich in einer Transportrichtung bewegenden Produktstrom.
  • Figur 1 zeigt in einer schematischen Ansicht eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Ausschleusen von Schlechtprodukten 2a und 2b aus einem sich in Transportrichtung T bewegenden Produktstrom 3, wobei sich der Produktstrom 3 aus Gutprodukten 4 und den Schlechtprodukten 2a und 2b zusammensetzt. In Figur 1 ist ein Teilabschnitt des Produktstroms 3 abgebildet, wobei sich der Produktstrom 3 entlang eines Pfads 14 durch die Vorrichtung 1 bewegt und in zwei Abschnitten durch Leitbleche 9 und 10 geleitet wird.
  • Die Vorrichtung 1 umfasst eine Erkennungseinheit 5, eine Rechnereinheit 6, eine erste Ausschleuseeinheit 7 und eine zweite Ausschleuseeinheit 8, welche miteinander zum Austausch von Daten verbunden sind. Bei der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform ist die zweite Ausschleuseeinheit 8 in Transportrichtung T nach der ersten Ausschleuseeinheit 7 am Produktstrom 3 angeordnet und die erste Ausschleuseeinheit 7 und die zweite Ausschleuseeinheit 8 sind einander gegenüberliegend am Produktstrom 3 angeordnet. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die zweite Ausschleuseeinheit 8 in Transportrichtung T vor der ersten Ausschleuseeinheit 7 am Produktstrom 3 angeordnet ist. Vorteilhaft wird die Anordnung der ersten Ausschleuseeinheit 7 und der zweiten Ausschleuseeinheit 8 an Einbauanforderungen der Vorrichtung 1 in übergeordneten Systemen und/oder der Transportrichtung T des Produktstroms 3 und den sich daraus ergebenden Pfad 14 angepasst.
  • Die erste Ausschleuseeinheit 7 ist zum Ausschleusen von Schlechtprodukten 2a erster Ordnung ausgebildet. Die erste Ausschleuseeinheit 7 ist durch eine Drucklufteinheit gebildet, welche eine Düse 11 mit einem durch die Rechnereinheit elektrisch ansteuerbaren Ventil aufweist. Die Drucklufteinheit ist über nicht dargestellte Versorgungsleitungen mit einer Druckluftversorgung verbunden. Die erste Ausschleuseeinheit 7 stellt somit eine Druckluft-Ausschleuseeinheit dar. Bei der in Figur 1 gezeigten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist nur eine erste Ausschleuseeinheit 7 dargestellt, die Vorrichtung 1 kann aber auch mehrere erste Ausschleuseeinheiten 7 aufweisen, die entweder nacheinander, nebeneinander oder versetzt zueinander angeordnet sein können. Es besteht auch die Möglichkeit, dass die Drucklufteinheit ein Regelventil aufweist, welches zum Regeln einer Intensität eines aus der Düse 11 abgegebenen Druckluftstoßes ausgebildet ist. Die Regelung der Intensität kann entweder manuell oder über die Rechnereinheit 6 erfolgen. Bei der Regelung der Intensität über die Rechnereinheit 6 wird die Intensität vorteilhaft an die auszuschleusenden Schlechtprodukte 2a erster Ordnung angepasst. So kann zum Beispiel die Intensität bei einem Schlechtprodukt 2a erster Ordnung mit einer hohen Masse und kleiner Ausdehnung größer sein als bei einem Schlechtprodukt 2a erster Ordnung mit einer geringen Masse und kleiner Ausdehnung.
  • Die zweite Ausschleuseeinheit 8 ist zum Ausschleusen von Schlechtprodukten 2b zweiter Ordnung ausgebildet. Die zweite Ausschleuseeinheit 8 ist durch einen Aktuator, z.B. in Form eines elektrisch ansteuerbaren Pneumatikzylinders 12, und ein Ablenkelement 13 gebildet, wobei der Pneumatikzylinder 12 auf das Ablenkelement 13 wirkt und dieses zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verstellt. Die zweite Ausschleuseeinheit 8 stellt somit eine Ablenkelement-Ausschleuseeinheit dar. Der Pneumatikzylinder 12 ist über nicht dargestellte Versorgungsleitungen mit einer Druckluftversorgung verbunden. In der ersten Position ragt das Ablenkelement 13 in den Produktstrom 3 und lenkt diesen ab, und in der zweiten Position ist das Ablenkelement 13 außerhalb des Produktstroms 3 angeordnet. Bei der in Figur 1 gezeigten Ausführungsvariante wird der Pneumatikzylinder 12 so von der Rechnereinheit 6 angesteuert, dass in der ersten Position die Gutprodukte 4 abgelenkt werden und in der zweiten Position die Schlechtprodukte 2b zweiter Ordnung ausgeschleust werden. So eine Ausschleusung, die die Schlechtprodukte 2b zweiter Ordnung ohne Berührung ausschleust, wird auch als passive Ausschleusung bezeichnet.
  • Als aktive Ausschleusung wird ein System bezeichnet, bei dem das Schlechtprodukt durch die Ausschleuseeinheiten von seiner Flugbahn derart abgelenkt wird, dass es aus dem Produktstrom entfernt und in einen separaten Pfad befördert wird. Das Gutprodukt indes wird von den Ausschleuseeinheiten nicht in seiner Flugbahn beeinflusst. Eine solche aktive Ausschleusung findet nur in der ersten Ausschleuseeinheit 7 mittels Druckluft statt.
  • Bei der in der zweiten Ausschleuseeinheit 8 verwirklichten passiven Ausschleusung das Gutprodukt abgelenkt, während das Schlechtprodukt in seiner Flugbahn nicht beeinflusst wird. Dieses passive System hat den Vorteil, dass die Ausschleuseeinheiten und die zugehörige Steuerung auf das in der Regel in Form und Gewicht bekannte Gutprodukt optimiert werden können. Das Schlechtprodukt kann aus sehr unterschiedlichen Produkten bestehen, was eine Optimierung wesentlich schwieriger machen würde. Dadurch, dass die Flugbahn des Schlechtproduktes nicht beeinflusst wird, werden auch Fremdkörper wie z.B. Gummibälle sicherer ausgebracht, da es bei der Ablenkung in einem aktiven System leicht zu unkontrollierten Bewegungen von elastischen Produkten, z.B. dem unkontrollierten Springen des Gummiballs, in der Anlage kommen kann, wodurch der Ball schlussendlich wieder im Gutprodukt landen kann. Dasselbe gilt auch für extrem leichte bzw. schwebende Schlechtprodukte, wie zum Beispiel Folie oder Papier. Weitere Vorteile bietet das System z.B. auch bei Glas, da es splitterfrei ausgeschleust werden kann.
  • Anstelle von elektrisch ansteuerbaren Pneumatikzylindern können auch andere Aktuatoren verwendet werden. Solche Aktuatoren sind dem Fachmann bekannt und er weiß sie dem Anwendungszweck gemäß auszuwählen. Die Anforderungen an die Aktuatoren sind, dass sie schnell genug, mit ausreichender Genauigkeit und großer Verlässlichkeit im System einsetzbar sind. Beispiele solcher alternativer Aktoren sind Hydraulikzylinder, Solenoide, elektrische Antriebe, insbesondere Rotations- oder Linearantriebe.
  • Für gewisse Anwendungsfälle, insbesondere wenn die Formen, Dimensionen und Gewichte von Schlechtprodukten innerhalb enger Toleranzen liegen, besteht auch die Möglichkeit, dass die zweite Ausschleuseeinheit 8 abhängig von der Beschaffenheit der Produkte wie eine Weiche ausgebildet ist, die die Gutprodukte 4 aktiv zu einem ersten Ausschleusepfad ablenkt und die Schlechtprodukte 2b zweiter Ordnung aktiv zu einem zweiten Ausschleusepfad ablenkt und somit ausschleust. Weiters besteht die Möglichkeit, dass die zweite Ausschleuseeinheit mehr als zwei Positionen aufweist und damit eine Mehrwegesortierung mit allein dieser Ausschleuseeinheit durchgeführt wird. (z.B.: Unterteilung von Gutprodukten in mehrere Klassen durch Ablenkung in unterschiedliche Ausschleusepfade und passive Ausschleusung von Schlechtprodukten).
  • Die Erkennungseinheit 5 ist in dieser Ausführungsform als optische Erkennungseinheit ausgebildet und weist eine Hyperspektralkamera, sowie optional eine RGB-Kamera oder ein Lasersystem auf. Anstelle von optischen Erkennungseinheiten sind aber auch die oben erwähnten alternativen Erkennungseinheiten verwendbar.
  • Im Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 wird der Produktstrom 3 in Transportrichtung T entlang des Pfads 14 durch die Vorrichtung 1 geleitet. Dabei wird der Produktstrom 3 mit der optischen Erkennungseinheit 5 erfasst, wobei die daraus entstehenden optischen Eigenschaftsdaten fortwährend an die Rechnereinheit 6 übermittelt werden.
  • Die optischen Eigenschaften umfassen die spektrale Zusammensetzung, die Größe, die Form und die Farbe der im Produktstrom 3 enthaltenen Produkte, wobei die Rechnereinheit 6 ausgebildet ist, anhand der spektralen Zusammensetzung der Produkte die Produkte entsprechend ihrer unterschiedlichen chemischen Zusammensetzung einzuteilen. Anhand der erfassten Größe, der Form und der Farbe kann die Rechnereinheit die Einteilung verfeinern und zum Beispiel Holzreste von Schalenresten unterscheiden. Basierend auf dieser Einteilung erkennt die Rechnereinheit 6 in Echtzeit Gutprodukte 4 sowie Schlechtprodukte 2a und 2b im Produktstrom 3, wobei die Rechnereinheit 6 die Schlechtprodukte 2a und 2b entsprechend der besseren Ausschleusemethode in Schlechtprodukte 2a erster Ordnung und in Schlechtprodukte 2b zweiter Ordnung einteilt.
  • Anhand der ermittelten Gutprodukte 4, Schlechtprodukte 2a erster Ordnung und Schlechtprodukte 2b zweiter Ordnung steuert die Rechnereinheit 6 in einem weiteren Schritt die erste Ausschleuseeinheit 7 an, die Schlechtprodukte 2a erster Ordnung aktiv auszuschleusen und die zweite Ausschleuseeinheit 8 an, die Schlechtprodukte 2b zweiter Ordnung passiv auszuschleusen, wodurch am Ende des Pfads 14 nur noch die Gutprodukte 4 übrigbleiben.
  • Figur 2 zeigt in einer schematischen Ansicht eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 15 zum Ausschleusen von Schlechtprodukten 2a und 2b aus einem sich in Transportrichtung T bewegenden Produktstrom 3. Im Unterschied zu der Vorrichtung 1 gemäß Figur 1 ist bei der Vorrichtung 15 die Erkennungseinheit 5 in zwei Gehäusen aufgeteilt, wobei im Gehäuse 5a z.B. eine Hyperspektralkamera und eine RGB-Kamera untergebracht sind und im Gehäuse 5b ein Lasersystem untergebracht ist. Darüber hinaus weist die Vorrichtung 15 gegenüber der Vorrichtung 1 gemäß Figur 1 eine zusätzliche Erfassungseinheit 16 auf, die an der zur Erfassungseinheit 5 gegenüberliegenden Seite vom Produktstrom 3 angeordnet ist und die auch in zwei Gehäusen aufgeteilt ist, wobei im Gehäuse 16a z.B. eine Hyperspektralkamera und eine RGB-Kamera untergebracht sind und im Gehäuse 5b ein Lasersystem untergebracht ist. Es ist zu erwähnen, dass die Erfassungseinheiten 5, 16 anstelle von oder zusätzlich zu optischen Sensoren auch andere Sensoren aufweisen können, insbesondere Sensoren zur Erfassung von elektromagnetischen Wellen außerhalb des Wellenlängenbereichs von Licht, z.B. zur Erfassung von Röntgenstrahlung oder Terrahertzstrahlung. Durch die zusätzliche Erfassungseinheit 16 ist der Vorteil erhalten, dass der Produktstrom 3 noch genauer erfasst werden kann, wodurch die Rechnereinheit 6 noch besser zwischen Gutprodukt 4, Schlechtprodukt 2a erster Ordnung und Schlechtprodukt 2b zweiter Ordnung unterscheiden kann und somit die Qualität der Ausschleusung noch weiter erhöht wird. Elemente, die gleich wie bei der Vorrichtung 1 gemäß Figur 1 sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es ist weiters darauf hinzuweisen, dass die oben beschriebene Anordnung der Erfassungseinheiten 5, 16 in unterschiedlichen Gehäusen an unterschiedlichen Seiten des Produktstroms in anderen Ausführungsformen der Erfindung variiert werden kann. Beispielsweise können auch nebeneinander liegende Anordnungen oder eine den Produktstrom umgebende Anordnung gewählt werden, bzw auch unbegrenzt mehr als zwei Schlechtproduktströme gewählt werden
  • Es sei erwähnt, dass es sich bei der Vorrichtung 15 bei der Ausschleusung der Schlechtprodukte 2b zweiter Ordnung mittels der zweiten Ausschleuseeinheit 8 um eine passive Ausschleusung handelt. Das heißt, die Gutprodukte 4 werden in der ersten Stellung des Ablenkelements 13 abgelenkt, wogegen in der zweiten Stellung des Ablenkelements 13 die Schlechtprodukte 2b zweiter Ordnung aus dem Produktstrom 3 ausgeschleust werden.
  • Figur 3 zeigt in einer schematischen Ansicht eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 17 zum Ausschleusen von Schlechtprodukten 2a und 2b aus einem sich in Transportrichtung T bewegenden Produktstrom 3. Im Unterscheid zu der Vorrichtung 15 gemäß Figur 2 ist bei der Vorrichtung 17 die Position der Ausschleuseeinheiten 7 und 8 gegenüber dem Produktstrom 3 vertauscht.
  • Elemente der Vorrichtung 17, die gleich wie bei der Vorrichtung 15 gemäß Figur 2 sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Claims (13)

  1. Vorrichtung (1, 15, 17) zum Ausschleusen von Schlechtprodukten (2a, 2b) aus einem sich in Transportrichtung (T) bewegenden Produktstrom (3) aus Gutprodukten (4) und Schlechtprodukten (2a, 2b), umfassend
    eine Erkennungseinheit (5, 5a, 5b), die zum Erfassen des Produktstroms (3) ausgebildet ist, eine Rechnereinheit (6), die mit der Erkennungseinheit (5, 5a, 5b) verbunden und dazu ausgebildet ist, von der Erkennungseinheit (5, 5a, 5b) Eigenschaftsdaten des Produktstroms (3) zu erhalten und aus den Eigenschaftsdaten in Echtzeit Schlechtprodukte (2a, 2b) im durch die Erkennungseinheit (5, 5a, 5b) erfassten Produktstrom (3) zu erkennen, und
    eine von der Rechnereinheit (6) gesteuerte Ausschleuseeinheit (7), die - in Transportrichtung (T) gesehen - nach der Erkennungseinheit (5, 5a, 5b) am Produktstrom (3) angeordnet und zum Ausschleusen von Schlechtprodukten (2a, 2b) aus dem Produktstrom (3) mittels zumindest eines Druckluftstoßes ausgebildet ist, wobei
    die Vorrichtung (1, 15, 17) zumindest eine weitere von der Rechnereinheit (6) gesteuerte Ausschleuseeinheit (8) aufweist, die - in Transportrichtung gesehen - nach der Erkennungseinheit (5, 5a, 5b) an der zur Druckluft-Ausschleuseeinheit (7) gegenüberliegenden Seite vom Produktstrom (3) am Produktstrom (3) angeordnet und zum Ausschleusen von Schlechtprodukten (2a, 2b) durch partielles Ablenken des Produktstroms (3) mittels zumindest eines Ablenkelements (13) ausgebildet ist, und dass die Rechnereinheit (6) ausgebildet ist, die erkannten Schlechtprodukte (2a, 2b) in Schlechtprodukte (2a) erster Ordnung und Schlechtprodukte (2b) zweiter Ordnung einzuteilen, wobei die Druckluft-Ausschleuseeinheit (7) ausgebildet ist, durch die Rechnereinheit (6) gesteuert die Schlechtprodukte (2a) erster Ordnung auszuschleusen und die Ablenkelement-Ausschleuseeinheit (8) ausgebildet ist, durch die Rechnereinheit (6) gesteuert die Schlechtprodukte (2b) zweiter Ordnung auszuschleusen, wobei die Ablenkelement-Ausschleuseeinheit (7) zumindest einen Aktuator (12) aufweist, der das zumindest eine Ablenkelement (13) zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verstellt, und das Ablenkelement (13) in der ersten Position in den Produktstrom (3) ragt und in der zweiten Position außerhalb des Produktstroms (3) angeordnet ist, wobei in der ersten Position die Gutprodukte (4) abgelenkt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (6) dazu ausgebildet ist, aus den Eigenschaftsdaten des Produktstroms (3) die Umrisse oder Gestalten der im Produktstrom (3) enthaltenen Produkte und die spektrale Zusammensetzung der im Produktstrom (3) enthaltenen Produkte zu ermitteln sowie aus der spektralen Zusammensetzung der im Produktstrom (3) enthaltenen Produkte auf das Material der Produkte zu schließen, aus den Umrissen oder der Gestalt der Produkte auf das Volumen der Produkte zu schließen, aus dem Material und dem Volumen der Produkte deren Masse abzuschätzen und eine Unterscheidung zwischen Gutprodukten (4), Schlechtprodukten (2a) erster Ordnung und Schlechtprodukten (2b) zweiter Ordnung anhand der Masse der Produkte zu treffen..
  2. Vorrichtung (1, 15, 17) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkelement-Ausschleuseeinheit (8) in Transportrichtung (T) nach der Druckluft-Ausschleuseeinheit (7) angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkelement-Ausschleuseeinheit in Transportrichtung vor der Druckluft-Ausschleuseeinheit angeordnet ist.
  4. Vorrichtung (1, 15, 17) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungseinheit (5, 5a, 5b) zur Erfassung zumindest eines Teilbereichs eines Reflexions- oder Transmissionsspektrums bei Bestrahlung der Produkte mit elektromagnetischen Wellen und zur Ausgabe von korrespondierenden Eigenschaftsdaten ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung (1, 15, 17) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungseinheit (5, 5a, 5b) als optische Erkennungseinheit zur Erfassung von Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich und/oder außerhalb des sichtbaren Wellenlängenbereichs ausgebildet ist.
  6. Vorrichtung (1, 15, 17) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Erkennungseinheit eine Hyperspektralkamera umfasst, wobei vorzugsweise die Hyperspektralkamera Frequenzen im Nahinfrarot-Wellenlängenbereich, bevorzugter Frequenzen im Nahinfrarot- und im sichtbaren Wellenlängenbereich auflöst.
  7. Vorrichtung (1, 15, 17) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Erkennungseinheit eine RGB-Kamera oder ein Lasersystem umfasst.
  8. Vorrichtung (1, 15, 17) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungseinheit (5, 5a, 5b) eine Erkennungseinheit zur Erfassung von elektromagnetischen Wellen außerhalb des Wellenlängenbereichs von Licht, insbesondere zur Erfassung von, Röntgenstrahlung oder Terrahertzstrahlung umfasst.
  9. Vorrichtung (1, 15, 17) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft-Ausschleuseeinheit (7) ein Regelventil aufweist, welches zum Regeln einer Intensität zumindest eines Druckluftstoßes ausgebildet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablenkelement in der ersten Position den Produktstrom zu einem ersten Ausschleusepfad ablenkt und in der zweiten Position den Produktstrom zu einem zweiten Ausschleusepfad ablenkt.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablenkelement in weitere Positionen zur Bildung von weiteren Ausschleusepfaden verstellbar ist.
  12. Vorrichtung (1, 15, 17) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (6) dazu ausgebildet ist, aus den Eigenschaftsdaten des Produktstroms (3) die Farben der im Produktstrom (3) enthaltenen Produkte zu ermitteln und eine Unterscheidung zwischen Gutprodukten (4), Schlechtprodukten (2a) erster Ordnung und Schlechtprodukten (2b) zweiter Ordnung anhand der Farben der Produkte zu treffen.
  13. Vorrichtung (15, 17) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (15, 17) zumindest eine weitere Erfassungseinheit (16a, 16b) aufweist.
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