EP4603197A1

EP4603197A1 - Verfahren und vorrichtung zum legierungsabhängigen sortieren von sortiergut

Info

Publication number: EP4603197A1
Application number: EP24219813.3A
Authority: EP
Inventors: Donatus Halpaap; Philipp Soest
Original assignee: Cleansort GmbH
Current assignee: Cleansort GmbH
Priority date: 2023-12-14
Filing date: 2024-12-13
Publication date: 2025-08-20
Also published as: DE102023135118A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) und ein Verfahren zum legierungsabhängigen Sortieren von Sortiergut, wobei das Sortiergut während eines Sortiervorgangs in Form von Sortierstücken (13,14) zugeführt und die Sortierstücke (13,14) anhand festgelegter Sortierkriterien sortiert werden. Damit das Ausbringen an Sortierstücken während eines Sortiervorgangs wesentlich verbessert werden kann, weist die Erfindung folgende Merkmale auf: a) in einem Analyseschritt werden in einer Analyseeinrichtung (18) die zu sortierenden Sortierstücke (13,14) auf zumindest einzelne Legierungselemente und deren Legierungselementanteile analysiert; b) in einem Vergleichsschritt werden in einer Rechnereinrichtung (21) die analysierten Legierungsbestandteile der Sortierstücke (13,14) mit einer vorgegebenen Ziellegierung (34) verglichen; c) in einem Überprüfungsschritt wird geprüft, ob die im Analyseschritt analysierten Legierungsgehaltswerte der Legierungsbestandteile der Sortierstücke (13,14) die Zielgrenzwerte der Ziellegierung (34) einhalten; d) in einem Zusammenstellungsschritt werden Sortierstücke (13,13a, 13b) zu der Sortierzielfraktion (20) zusammengestellt; e) in einem Anpassungsschritt werden, in Abhängigkeit von in Schritt d) in die Sortierzielfraktion (20) zusammengestellten Sortierstücken (13) die Zielgrenzwerte der Ziellegierung (34) temporär so erweitert, dass die Zielgrenzwerte der Ziellegierung (34a) in der Sortierzielfraktion (20) über alle zusammengestellten Sortierstücke (13) hinweg insgesamt eingehalten werden, und dass auch Sortierstücke (13a, 13b) in die Sortierzielfraktion (20) zusammengestellt werden, die zumindest einzelne Legierungselementanteile der ursprünglichen Zielgrenzwerte der Ziellegierung (34) nicht erfüllen.

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum legierungsabhängigen Sortieren von Sortiergut gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie dem Oberbegriff von Patentanspruch 7. Weiterhin betrifft die Erfindung auch eine entsprechende Sortiervorrichtung sowie ein Computerprogrammprodukt.
Sortiervorrichtungen und Sortierverfahren dienen im Allgemeinen dazu, verschiedene Fraktionen eines Sortierguts voneinander zu trennen. Die Erfindung ist insbesondere auf dem Gebiet des legierungsabhängigen Sortierens von Sortiergut, insbesondere von Schrott, angesiedelt. Bei dieser Art des Sortierens wird das Sortiergut, das in der Regel aus einzelnen Sortierstücken besteht, legierungsspezifisch sortiert. Dazu werden zumindest einzelne Legierungselemente der Sortierstücke, vorzugsweise auch deren Legierungselementanteile, bestimmt. Das kann auf verschiedene Weise geschehen.
Bei einer Methode, die an sich aus dem Stand der Technik grundsätzlich bereits bekannt ist, kommt die laserinduzierte Plasmaspektroskopie, auch LIBS - "Laser Induced Breakdown Spectroscopy" - genannt, zum Einsatz. Mit Hilfe der laserinduzierten Plasmaspektroskopie lässt sich ein "charakteristischer, spektraler Fingerabdruck" der Sortierstücke schnell und zuverlässig ermitteln. Dabei wird ein hochintensiver Laserstrahl auf die Oberfläche des Sortierstücks fokussiert und dadurch eine kleine Menge des oberflächennahen Materials verdampft und ionisiert. Dabei entsteht ein Plasmaleuchten, dessen charakteristisches Spektrum Rückschlüsse auf die Konzentrationsverteilung der Legierungselemente zulässt.
Bei einer aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannten Sortiermethode unter Verwendung einer LIBS-Analyse wird zunächst eine Ziellegierung definiert. Diese gibt vor, innerhalb welcher minimaler und maximaler Grenzen einzelne Legierungselemente in den Sortierstücken vorhanden sein müssen, um die Sortierkriterien zu erfüllen. Sortiert werden in diesem Fall nur solche Sortierstücke, bei denen die untersuchten Legierungselemente beziehungsweise deren Legierungselementanteile tatsächlich innerhalb aller definierten Grenzen liegen. Da bei dieser bekannten Lösung alle Legierungselementkonzentrationen für eine positive Sortierentscheidung innerhalb der definierten Grenzen liegen müssen, und da die Sortierkriterien starr sind, kann dies zu einem geringen Ausbringen führen, was bedeutet, dass nur wenige Sortierstücke sortiert werden. Alle übrigen Sortierstücke, die mindestens eines der vorgegebenen Sortierkriterien nicht erfüllen, werden ausgesondert beziehungsweise in eine Restfraktion aussortiert.
Es besteht deshalb das Bedürfnis, das Ausbringen bei der Sortierung von Sortiergut zu verbessern.
Aus der DE 10 2016 108 745 A1 ist diesbezüglich eine Lösung bekannt, bei der bei den Sortierstücken zunächst eine Zusammensetzungsanalyse durchgeführt wird. Mittels der Analyse, die beispielsweise mit dem LIBS-Verfahren durchgeführt wird, werden Informationen über die Zusammensetzung des Sortierstücks an dessen Oberfläche bestimmt. Um zu vermeiden, dass diese Oberflächeninformationen von der tatsächlichen gesamten Zusammensetzung des Sortierstücks abweichen, werden den Oberflächeninformationen in einer Rechnereinrichtung Volumenzusammensetzungsinformationen das Sortierstück betreffend zugeordnet. Die eigentliche Sortierung der Sortierstücke erfolgt dann anhand der Volumenzusammensetzungsinformationen. Nachteilig hierbei ist, dass das Verfahren aufwändig ist, da in der Rechnereinrichtung eine ganze Reihe von Referenzwerten zu Oberflächeninformationen und Vergleichszusammensetzungsinformationen bereitgestellt werden müssen, die vorab festgelegt werden müssen. Zudem ist auch hier eine starre Vorgabe an Sortierkriterien gegeben, die die Sortierstücke erfüllen müssen. Sortierstücke, die mit dieser Vorgabe nicht übereinstimmen, werden in jedem Fall ausgesondert.
Um das Spektrum an sortierbaren Sortierstücken zu erweitern, ist in der DE 696 07 971 T2 eine Lösung zum Sortieren von Materialstücken, beispielsweise Metallschrott, offenbart, wobei die Zusammensetzung der Sortierstücke mittels eines LIBS-Verfahrens analysiert wird. Die analysierten Sortierstücke werden in unterschiedliche Ausgangsbehälter sortiert, wobei den Ausgangsbehältern unterschiedliche Zielzusammensetzungen zugeordnet sind. Nachdem die Zusammensetzung eines Sortierstücks erfasst wurde, wird das Sortierstück in Relation zu einer Ziellegierung in einen geeigneten Ausgangsbehälter sortiert. Dazu ist den Ausgangsbehältern eine bestimmte Reihenfolge zugeordnet. Nachdem die Zusammensetzung eines Sortierstücks bestimmt wurde, wird geprüft, ob das Sortierstück, wenn es einem Behälter hinzugefügt wird, die für den Behälter zulässigen Konzentrationsgrenzen übersteigt oder nicht. Tut es das nicht, wird das Sortierstück in den entsprechenden Behälter hinzugefügt. Wenn die Grenzen indes überstiegen werden, wird überprüft, ob das Sortierstück in einen anderen Behälter hinzugefügt werden kann. Ein letzter Behälter in der Reihenfolge ist ein Restbehälter, der solche Sortierstücke aufnimmt, die für keinen der Behälter passen. Dieses bekannte Verfahren ist aufwändig und erfordert einen erhöhten Rechenaufwand, da Berechnungen für verschiedene Ausgangsbehälter angestellt werden müssen. Zudem darf die Zusammensetzung eines Sortierstücks die vorgegebene Zielkonzentration in einem Ausgangsbehälter niemals übersteigen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Sortierverfahren sowie eine Sortiervorrichtung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass das Ausbringen an Sortierstücken während eines Sortiervorgangs mit möglichst geringem Aufwand erhöht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Sortierverfahren mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1, welches den ersten Aspekt der Erfindung darstellt, durch das Sortierverfahren mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 7, welches den zweiten Aspekt der Erfindung darstellt, durch die Sortiervorrichtung mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 11, welche den dritten Aspekt der Erfindung darstellt, und durch das Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 15, welches den vierten Aspekt der Erfindung darstellt.
Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Beschreibung sowie aus den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit einem der Erfindungsaspekte beschrieben sind, selbstverständlich vollinhaltlich auch im Zusammenhang mit den anderen Erfindungsaspekten, und jeweils umgekehrt, so dass die Offenbarung zu einem der Erfindungsaspekte vollumfänglich auch zur Offenbarung der jeweils anderen Erfindungsaspekte gemacht wird. Insbesondere werden bei der Beschreibung der erfindungsgemäßen Verfahren auch Merkmale betreffend die einzelnen Komponenten der Sortiervorrichtung beschrieben, und umgekehrt, so dass hinsichtlich der Offenbarung stets wechselseitig vollinhaltlich Bezug genommen wird.
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Ausbringen an Sortierstücken aus dem Sortiergut während des Sortiervorgangs dadurch erhöht werden kann, indem zumindest teilweise auch solche Sortierstücke in die Sortierzielfraktion zusammengestellt beziehungswiese ausgebracht werden, die im Falle der aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen ansonsten aussortiert würden. Insbesondere werden unter gewissen Umständen, die später im Detail erläutert werden, nunmehr auch Sortierstücke in die Sortierzielfraktion zusammengestellt, bei denen die Legierungselementanteile der Legierungselemente außerhalb der Grenzen einer definierten Ziellegierung liegen. Das heißt, es muss nicht mehr jedes einzelne Sortierstück alle Sortierkriterien erfüllen, sprich innerhalb der Grenzen der Ziellegierung liegen. Erfindungsgemäß muss nunmehr die Gesamtheit derjenigen Sortierstücke, die zu einer Sortierzielfraktion zusammengestellt werden, die Suchkriterien erfüllen, sprich innerhalb der Grenzen der Ziellegierung liegen.
Bei der vorliegenden Erfindung darf ein Sortierstück, welches die für die Sortierzielfraktion festgelegten Konzentrationsgrenzen eigentlich übersteigt, unter bestimmten Umständen trotzdem in die Sortierzielfraktion sortiert werden. Denn gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird dies durch andere Sortierstücke ausgeglichen, so dass die Sortierzielfraktion in Summe, das heißt in der Gesamtheit der zusammengestellten Sortierstücke, die Zielgrenzwerte der Ziellegierung wieder einhält.
Die erfindungsgemäßen Sortierverfahren sind dabei unabhängig von der Gesamtmasse der Sortierzielfraktion. Es kann mit der vorliegenden Erfindung niemals der Fall auftreten, dass aufgrund einzelner Sortierstücke, die die festgelegten Konzentrationsgrenzen übersteigen, aber trotzdem in die Sortierzielfraktion sortiert werden, die Gesamtmasse der Sortierzielfraktion erhöht werden muss, bis die die Zielgrenzwerte der Ziellegierung wieder eingehalten werden. Die Grenzwerte werden zu jeden Zeitpunkt eingehalten, egal, wie viele Sortierstücke sortiert werden. Die Sortierung kann jederzeit abgebrochen werden.
Bei dem "Sortiergut" handelt es sich im Sinne der Erfindung insbesondere um eine Menge an zu sortierenden Gegenständen oder Sortierstücken. Eine "Sortierfraktion" im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine spezifische Sorte von Sortiergut, die gemeinsame charakteristische Eigenschaften aufweist, wie beispielsweise bestimmte Legierungselemente, insbesondere mit bestimmten Legierungselementanteilen. Eine "Sortierzielfraktion" im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine spezifische Sorte von Sortiergut bestehend aus einer Menge an Sortierstücken, die gemeinsame charakteristische Eigenschaften aufweist/aufweisen, wie beispielsweise bestimmte Legierungselemente, insbesondere mit bestimmten Legierungselementanteilen, wobei diese Legierungselemente, beziehungswiese deren Legierungselementanteile insgesamt, das heißt im Mittel, die durch eine Ziellegierung vorgegebenen Zielgrenzwerte einhalten. Das heißt, die in der Sortierzielfraktion zusammengestellten Sortierstücke erfüllen in ihrer Gesamtheit die durch die Ziellegierung vorgegebenen Sortierkriterien, wobei einzelne Sortierstücke davon abweichen können. Insbesondere durch ein dementsprechend entwickeltes Computerprogrammprodukt kann nunmehr nicht nur ausgewählt werden, was aus dem Sortiergut sortiert werden soll, sondern es kann eine Ziellegierung durch eine "vervollständigende Sortierung" festlegt werden. Dadurch kann eine Sortierzielfraktion in Form eines "Ready-to-Melt"- Produkts bereitgestellt werden und die Ausbringung aus dem Aufgabegut wird erhöht.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit bevorzugt eine Lösung zum vervollständigenden Sortieren von Sortiergut.
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum legierungsabhängigen Sortieren von Sortiergut bereitgestellt, welches die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 aufweist.
Ein "legierungsabhängiges Sortieren" bedeutet insbesondere, dass im Sortiergut, beziehungsweise in den Sortierstücken enthaltene Legierungselemente, insbesondere deren Legierungselementanteile, ein Sortierkriterium für die Sortierung darstellen. Sortiert wird das Sortiergut in einer Sortiervorrichtung, wobei das Sortiergut während eines Sortiervorgangs in Form von Sortierstücken, insbesondere innerhalb eines Stoffstroms, bereitgestellt und die Sortierstücke anhand festgelegter Sortierkriterien sortiert werden. Das Sortiergut wird beispielsweise als Stoffstrom über eine Zufuhreinrichtung zugeführt und mittels einer Vereinzelungseinrichtung in die einzelnen Sortierstücke vereinzelt. Das Sortiergut, bei dem es sich gemäß einer Ausführungsform um metallische Schrotte handelt, kann in nahezu beliebigen Größenklassen, beispielsweise mit Kantenlängen zwischen 25mm und 800mm, wobei die Erfindung diesbezüglich selbstverständlich nicht auf bestimmte Werte beschränkt ist, aus der Zufuhreinrichtung, etwa einem Bunker, zugeführt werden. Bevor das Sortiergut auf eine Transporteinrichtung, etwa ein Förderband, übergeben wird, wird es gemäß einer Ausführungsform mittels einer Vereinzelungseinrichtung, beispielsweise mittels einer Rütteleinrichtung, vereinzelt, so dass die einzelnen Sortierstücke des Sortierguts beabstandet zueinander auf der Transporteinrichtung verteilt werden und möglichst ohne Überlappung auf dieser transportiert werden. Beispielsweise können die einzelnen Sortierstücke auf eine Transportgeschwindigkeit, beispielsweise von bis zu drei Metern pro Sekunde, beschleunigt werden. Auch diesbezüglich ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf bestimmte konkrete Werte beschränkt.
Gemäß dem Verfahren werden die zu sortierenden Sortierstücke auf wenigstens ein Legierungselement und dessen Legierungselementanteil analysiert. Der Legierungselementanteil ist dabei insbesondere der, vorzugsweise prozentuale, Anteil eines Legierungselements im Sortierstück. Das kann auf unterschiedliche Weise geschehen. Bei den analysierten Legierungselementen handelt es sich insbesondere um solche Legierungselemente, die nicht das Matrixmaterial der Sortierstücke umfassen.
Gemäß einer Ausführungsform werden die zu sortierenden Sortierstücke in einer Analyseeinrichtung für die laserinduzierte Plasmaspektroskopie - LIBS- , insbesondere mit einem zusätzlichen Reinigungsschritt, auf zumindest einzelne Legierungselemente analysiert. Hierbei handelt es sich um einen Analyseschritt. Die Analyse könnte auch mittels Röntgenfluoreszenz durchgeführt werden. Wichtig ist lediglich, dass Legierungselemente beziehungsweise Legierungselementanteile der Sortierstücke bestimmt werden können.
Bevorzugt kommt die LIBS-Analyse zum Einsatz. Dazu weist die Analyseeinrichtung eine Lasereinrichtung auf, die beispielsweise einen Hochleistungslaser umfasst.
Gemäß einer Ausführungsform wird die für die Analyse vorgesehene Stelle des Sortierstücks zunächst gereinigt. Bei dem Reinigungsschritt handelt es sich insbesondere um einen dem Analyseschritt vorgelagerten Verfahrensschritt. Die Analyse erfolgt dann an der gereinigten Stelle. Der Reinigungsschritt wird gemäß einer Ausführungsform mit einer Lasereinrichtung durchgeführt, die beispielsweise einen Hochleistungslaser umfasst. Bei der Lasereinrichtung für den Reinigungsschritt handelt es sich gemäß einer Ausführungsform um dieselbe Lasereinrichtung, die auch für den Analyseschritt zum Einsatz kommt.
In der Praxis ist die Präzision der LIBS-Analyse stark von der Oberfläche des Sortierstücks abhängig. Sortierstücke, beispielsweise Schrotte und Metallteile, weisen oft Beschichtungen und Seigerungsschichten oder starke Oxidationen sowie andere Verschmutzungen auf. Diese sind durch den Produktionsprozess und die Nutzung entstanden und verschlechtern oder verhindern häufig die Anwendbarkeit des LIBS-Verfahrens. Um qualitativ verlässliche Messergebnisse zu erzielen, ist es daher häufig notwendig, dass die Oberflächen gereinigt oder sogar teilweise entschichtet werden. So lassen sich die Legierungselemente "im Inneren" des Sortierstücks ermitteln. Ein solcher Reinigungsvorgang, auch Ablationsvorgang genannt, kann ebenfalls mit der Analyseeinrichtung durchgeführt werden, und zwar mittels Laserstrahlung. Dies ist aus dem Stand der Technik grundsätzlich bereits bekannt.
Zunächst reinigt ein Laser, etwa ein Hochleistungslaser, einen kleinen Bereich auf der Oberfläche eines Sortierstücks, um in einem zweiten Teilprozess, beispielsweise mit demselben Laser, auf der zuvor gereinigten und entschichteten Fläche eine laserinduzierte Plasmaspektroskopie - LIBS - Messung durchzuführen. Der komplette Vorgang erfolgt bevorzugt "on-the-fly", also im kontinuierlichen Durchlauf mittels einer Transportvorrichtung, etwa eines Förderbands oder Transportbands. Durch eine in der Analyseeinrichtung verbaute 3D-Scannertechnik ist es dabei möglich, nicht nur dem Sortierstück mit dem Laserstrahl zu folgen, sondern neben- oder hintereinander liegende Bauteile mit unterschiedlichen Höhen sequentiell mit einem Laser zu bearbeiten und mittels LIBS zu analysieren.
Mit Hilfe der laserinduzierten Plasmaspektroskopie (LIBS) lässt sich der charakteristische Fingerabdruck des Materials des Sortierstücks schnell und zuverlässig ermitteln. Dabei wird ein, insbesondere hochintensiver, Laserstrahl auf die, vorzugsweise zuvor gereinigte, Oberfläche des Sortierstücks fokussiert und verdampft und ionisiert eine kleine Menge des oberflächennahen Materials, insbesondere Metalls. Dabei entsteht ein Plasmaleuchten, dessen charakteristisches Spektrum Rückschlüsse auf die Konzentrationsverteilung der Legierungsbestandteile zulässt.
Bei einer hohen Förderbandgeschwindigkeit, beispielsweise von 3 m/s, können mehrere Ablationsüberfahren, beispielsweise bis zu 12 Ablationsüberfahrten, nacheinander angesetzt werden. Bei Aluminium liegt die Ablationstiefe beispielsweise bei etwa 70 µm pro Überfahrt, wofür die Analyseeinrichtung nur eine sehr kurze Zeitspanne, beispielsweise von weniger als 4,5 ms, benötigt. Die genannten Zahlenwerte sind rein exemplarischer Natur und selbstverständlich nicht einschränkend. Diese Perfomance ermöglicht es, auch stark verschmutzte, beschichtete und lackierte Sortierstücke zu analysieren. Durch die Auswertung des Spektrums ist es möglich, die exakte Legierung des Sortierstücks zu bestimmen und so nicht nur zwischen verschiedenen Metallen zu unterscheiden, sondern auch innerhalb von Legierungsklassen genau und eindeutig zu unterscheiden.
Die Reinigung und Messung des exakten spektralen Fingerabdrucks der Sortierstücke erfolgt innerhalb von, beispielsweise nur sechs, Millisekunden. Die Erfolgsrate der Messung beträgt trotz dieser sehr kurzen Dauer über 93 %. Die kurzen Bearbeitungszeiten ermöglichen die Bearbeitung mehrerer nebeneinander liegender Sortierstücke oder auch den Abtrag von dickeren Lackschichten oder anderen relevanten Beschichtungen für die Messung.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Analyse anhand chemometrischer und/oder "Machine Learning"-Methoden, mit denen eine Auswertung der LIBS-Spektren erfolgt, durchgeführt werden.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt eine Vorfilterung der zu analysierenden Sortierstücke, beispielsweise anhand von geometrischen Eigenschaften, etwa nach Fläche, Volumen, Gewicht, Form.
Gemäß einer Ausführungsform weist die überwiegende Mehrheit der analysierten und zu sortierenden Sortierstücke die gleiche Grundmatrix auf, beispielsweise Aluminium, Eisen, etc.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgen Analysen von Beschichtungen der Sortierstücke, beispielsweise vor der Reinigung mittels Laserablation, die in die Zusammenstellung der Sortierstücke zur Sortierzielfraktion mit einfließen.
Gemäß einer Ausführungsform wird Element-spezifischer Abbrand bei der Sortierentscheidung mit berücksichtigt.
Gemäß einer Ausführungsform werden die analysierten Legierungselemente, und insbesondere deren Legierungselementanteile, der zu sortierenden Sortierstücke mit statischen Grenzwerten von Legierungselementen, insbesondere an Legierungselementanteilen zumindest einzelner Legierungselemente, die jedes in die Sortierzielfraktion zusammenzustellende Sortierstück einzuhalten hat, verglichen. Ein Sortierstück wird nur dann zu der Sortierzielfraktion zusammengestellt, wenn es diese statischen Grenzwerte einhält. Gemäß einer Ausführungsform erfolgt dieser Vergleichsschritt nach dem Analyseschritt.
Bei dieser Ausführungsform werden zusätzlich statische Grenzwerte an Legierungselementanteilen zumindest einzelner Legierungselemente vorgegeben, die jedes in die Sortierzielfraktion zusammenzustellende Sortierstück einzuhalten hat. Die Sortierstücke werden mit den statischen Grenzwerten verglichen, insbesondere in einer Rechnereinrichtung oder einem auf der Rechnereinrichtung ablaufenden Computerprogrammprodukt. Bei diesen statischen Grenzwerten handelt es sich im Vergleich zu den Grenzwerten der Ziellegierung um zusätzliche Grenzwerte zu den anderen, weiter unten beschriebenen dynamischen oder Mittelwertbasierten Sortierkriterien/Entscheidungen. Ein Sortierstück wird nur dann zu der Sortierzielfraktion zusammengestellt, wenn es auch diese statischen Grenzwerte einhält.
Die statischen Grenzwerte sind gemäß einer Ausführungsform, insbesondere deutlich, breiter gefasst als die Grenzwerte der Ziellegierung. Das bedeutet beispielsweise, dass, wenn es sich bei den Grenzwerten der Ziellegierung um obere Grenzwerte handelt, diese Grenzwerte unterhalb der statischen Grenzwerte liegen. Bei unteren Grenzen verhält es sich dann in entsprechender Weise.
Bei dieser Ausführungsform durchlaufen alles Sortierstücke einen zweistufigen Prozess. Zunächst wird geprüft, ob die Analysewerte der Sortierstücke innerhalb der statischen Grenzen liegen. Diese statischen Grenzen sind insbesondere für alle Sortierstücke gleich und zeitlich auch nicht veränderbar. Die statischen Grenzwerte sind gemäß einer Ausführungsform so gewählt, dass sie beispielsweise ausschließen, dass bestimmte Sortierstücke in die Zielfraktion sortiert werden, obwohl sie im weiteren "dynamischen" Verfahren vielleicht als "für die Sortierung geeignet" ermittelt worden wären. Dies soll anhand eines Beispiels verdeutlicht werden. Beispielsweise kann über die statischen Grenzwerte ausgeschlossen werden, dass Aluminium-Guss, etwa mit Si-Gehältern von >10%, in die Sortierzielfraktion sortiert wird. Es wäre zwar möglich, dass bei großen Chargen der Si-Grenzwert von beispielsweise 1 % rechnerisch trotzdem eingehalten wird. Allerdings gibt es hierbei noch weitere Faktoren zu berücksichtigen. So spielen hier Unsicherheiten und Abweichungen in der Massenbestimmung dann eine sehr große Rolle und des Weiteren ist es bei vielen Nutzern unerwünscht, Aluminium-Guss, welcher optisch per Auge leicht identifizierbar ist, in der Zielfraktion zu finden.
Durch die Berücksichtigung derartiger statischer Grenzwerte wird somit eine Vorauswahl der für die Sortierung in Frage kommenden Sortierstücke getroffen.
Gemäß einer Ausführungsform wird in einem ersten Analyseschritt zunächst das Sortierstück analysiert. In einem sich daran anschließenden ersten Vergleichsschritt wir gemäß einer Ausführungsform das analysierte Sortierstück in Relation zu den statischen Grenzwerten untersucht, indem die analysierten Legierungselemente beziehungsweise Legierungselementanteile mit den entsprechenden statischen Grenzwerten der Legierungselemente beziehungsweise Legierungselementanteilen verglichen werden.
Wenn eine solche erste Prozessstufe durchlaufen ist, und die Sortierstücke innerhalb der statischen Grenzwerte liegen, kommt das weitere Verfahren zum Tragen, beispielsweise in Form einer zweiten Prozessstufe. Dieses wird im Folgenden beschrieben.
Gemäß dem Verfahren werden die analysierten Legierungselemente der Sortierstücke, die insbesondere das Kriterium der definierten statischen Grenzwerte erfüllen, mit einer vorgegebenen Ziellegierung verglichen. Die Ziellegierung definiert Zielgrenzwerte, innerhalb welcher einzelne Legierungselemente in einer Sortierzielfraktion aus Sortierstücken vorhanden sein dürfen. Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei den Zielgrenzwerten der Ziellegierung um Zielbereiche, die sich durch Zielgrenzwerte auszeichnen, beispielsweise einen oberen Zielgrenzwert und einen unteren Zielgrenzwert. Das bedeutet, es wird zunächst eine Ziellegierung definiert. Die Vorgabe der Ziellegierung und der Zielgrenzwerte kann beispielsweise manuell durch den Nutzer, aber auch Remote erfolgen. Gemäß einer Ausführungsform wird die Ziellegierung, insbesondere die Zielgrenzwerte, individuell vor jedem Sortiervorgang als Eingabewerte in eine Rechnereinrichtung, beispielsweise ein entsprechendes Computerprogrammprodukt, eingegeben. Gemäß einer anderen Ausführungsform können die Ziellegierungen, insbesondere die Zielgrenzwerte, auch als Vorgaben in der Rechnereinrichtung, beispielsweise im Computerprogrammprodukt, voreingestellt sein. Gemäß einer anderen Ausführungsform sind in der Rechnereinrichtung, beispielsweise in dem Computerprogrammprodukt, mehrere unterschiedliche Ziellegierungen, insbesondere Zielgrenzwerte, bereitgestellt, die bei Bedarf mittels einer Auswahlfunktion ausgewählt werden.
Gemäß einer Ausführungsform legt die Ziellegierung Maximalwerte von Legierungsbestandteilen bezogen auf die Masse fest.
Gemäß dem Verfahren werden die Legierungselementanteile der Legierungselemente der Sortierstücke, die während der Analyse ermittelt wurden, mit den Zielgrenzwerten der Ziellegierung verglichen. Insbesondere werden die - gewichteten - Mittelwerte der Legierungselementanteile mit der Ziellegierung verglichen.
Die Sortierstücke werden anschließend in Relation, das heißt in Bezug, zu der Ziellegierung in die Sortierzielfraktion zusammengestellt und sodann entsprechend sortiert.
Solche Sortierstücke, die in die Zielanalyse passen, werden in jedem Fall in die Sortierzielfraktion zusammengestellt und sortiert. Dies wird als positive Sortierung bezeichnet. In anderer Ausgestaltung kann auch eine negative Sortierung erfolgen, bei der alle Sortierstücke aussortiert werden, die dazu führen würden, dass die Zielanalyse der Sortierzielfraktion am Ende des Sortiervorgangs nicht die definierten Grenzwerte einhalten würde.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden nunmehr zumindest einzelne Sortierstücke, bei denen zumindest einzelne analysierte Legierungselementanteile der Legierungselemente die Zielgrenzwerte der Ziellegierung nicht einhalten, in die Sortierzielfraktion zusammengestellt. Das bedeutet, dass während des Sortiervorgangs nicht nur Sortierstücke, die die Grenzen der Ziellegierung einhalten, in die Sortierzielfraktion zusammengestellt werden, wie dies im Stand der Technik grundsätzlich bereits bekannt ist. Die Zusammenstellung solcher Sortierstücke in die Sortierzielfraktion erfolgt gemäß einer Ausführungsform aber nur dann, wenn die Sortierstücke gleichzeitig auch die oben beschriebenen statischen Grenzwerte einhalten. Natürlich ist das erfindungsgemäße Verfahren auch dann anwendbar, wenn ein wie oben beschriebener Vergleich mit statischen Grenzwerten nicht erfolgt.
Zusätzlich werden nunmehr auch Sortierstücke in die Sortierzielfraktion zusammengestellt, die einen oder mehrere Grenzwerte der Ziellegierung nicht einhalten beziehungsweise erfüllen, beispielsweise außerhalb der Grenzwerte liegen, etwa oberhalb und/oder unterhalb. Das heißt, es werden Sortierstücke in die Sortierzielfraktion zusammengestellt, die in einem direkten Vergleich mit der Ziellegierung eigentlich aussortiert gehörten.
Um dies zu kompensieren, ist erfindungsgemäß weiterhin realisiert, dass in Abhängigkeit dieser Sortierstücke, und einer ermittelten, beispielsweise errechneten aktuellen Zusammensetzung der Sortierzielfraktion, wie dies weiter unten in größerem Detail beschrieben wird, die Zusammenstellung von Sortierstücken in die Sortierzielfraktion derart angepasst wird, dass die Zielgrenzwerte der Ziellegierung in der Sortierzielfraktion insgesamt eingehalten werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es nicht mehr erforderlich, dass jedes einzelne Sortierstück die Zielgrenzwerte der Ziellegierung einhält. Wenn ein Sortierstück in die Ziellegierung zusammengestellt wird, welches die Zielgrenzwerte der Ziellegierung nicht einhält, wird dies während des Ablaufs des Verfahrens festgestellt. Daraus ergibt sich dann insbesondere die aktuelle Zusammensetzung der Sortierzielfraktion.
Die Abweichungen werden kompensiert beziehungsweise ausgeglichen, insbesondere durch das Zusammenstellen von geeigneten anderen Sortierstücken; die gegebenenfalls die Zielgrenzwerte der Ziellegierung nicht einhalten, in die Sortierzielfraktion, so dass die Sortierzielfraktion in Summe, das heißt in der Gesamtheit der zusammengestellten Sortierstücke, die Zielgrenzwerte der Ziellegierung wieder einhält. Das bedeutet, mit dem Verfahren wird insbesondere überprüft, dass die Gesamtheit der Sortierstücke, die in die Sortierzielfraktion zusammengestellt werden, die Zielgrenzwerte der Ziellegierung einhalten. Dies kann im Wege eines Kompensationsschritts erreicht werden, bei dem die "Ausreißer" durch die Sortierstücke, die die Zielgrenzwerte der Ziellegierung nicht einhalten, aber dennoch in die Sortierzielfraktion zusammengestellt werden, ausgeglichen werden. Dies wird im weiteren Verlauf anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Die Zusammenstellung der Zielsortierfraktion erfolgt gemäß einer Ausführungsform in einer Rechnereinrichtung. Dies wird insbesondere auch im Zusammenhang mit dem zweiten Aspekt der Erfindung weiter unten im Detail beschrieben. In der Rechnereinrichtung wird die Sortierzielfraktion zusammengestellt. In der Rechnereinrichtung werden darauf basierend Sortiersignale erzeugt und an eine Sortierung übertragen, wo die einzelnen Sortierstücke anhand der Sortiersignale entsprechend sortiert werden, beispielsweise in zwei oder mehrere Fraktionen. Möglich sind eine Zwei-Fraktionen -Sortierung aber natürlich auch eine Mehr-Fraktionen-Sortierung. Die Rechnereinrichtung ist beispielsweise Bestandteil der Sortiervorrichtung, oder die Sortiervorrichtung weist eine Schnittstelle zu der Rechnereinrichtung auf. Bei der Rechnereinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Steuereinrichtung der Sortiervorrichtung handeln. Oder die Rechnereinrichtung ist ein Bestandteil einer solchen Steuereinrichtung. Natürlich kann die Rechnereinrichtung auch als eine zur Steuereinrichtung separate Komponente bereitgestellt sein.
Nachfolgend wird ein detaillierteres Ausführungsbeispiel beschrieben, wie das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ablaufen kann. Gemäß diesem Beispiel weist das Verfahren die folgenden Schritte auf:

a) In einem Analyseschritt, der bevorzugt in einer Analyseeinrichtung einer Sortiervorrichtung abläuft, werden die zu sortierenden Sortierstücke auf zumindest einzelne Legierungselemente und deren Legierungselementanteile analysiert.
b) In einem Vergleichsschritt, der bevorzugt in einer der Sortiervorrichtung zugeordneten Rechnereinrichtung stattfindet, werden die analysierten Legierungselemente der Sortierstücke mit einer vorgegebenen Ziellegierung verglichen, welche Zielgrenzwerte definiert, innerhalb welcher einzelne Legierungselemente in einer Sortierzielfraktion aus Sortierstücken vorhanden sein dürfen. Dabei werden die Legierungselementanteile der Legierungselemente der Sortierstücke mit den Zielgrenzwerten der Ziellegierung verglichen. Gegebenenfalls erfolgt auch ein Vergleich mit statischen Grenzwerten.
c) In einem Überprüfungsschritt, der bevorzugt in einer der Sortiervorrichtung zugeordneten Rechnereinrichtung stattfindet, wird geprüft, ob die im Analyseschritt analysierten Legierungselementanteile der Legierungselemente der Sortierstücke die Zielgrenzwerte der Ziellegierung, und gegebenenfalls die statischen Grenzwerte, einhalten. Der Vergleichsschritt und der Überprüfungsschritt können in einem einzigen gemeinsamen Verfahrensschritt zusammengefasst sein.
d) In einem Zusammenstellungsschritt, der bevorzugt in einer der Sortiervorrichtung zugeordneten Rechnereinrichtung stattfindet, werden Sortierstücke zu der Sortierzielfraktion zusammengestellt. Insbesondere werden solche Sortierstücke, deren Legierungselementanteile die Zielgrenzwerte einhalten, in die Sortierzielfraktion zusammengestellt. Berücksichtigt werden gemäß einer Ausführungsform dabei nur solche Sortierstücke, die auch die statischen Grenzwerte einhalten. Alle außerhalb der statischen Grenzwerte liegenden Sortierstücke werden dann aussortiert.
e) In einem Anpassungsschritt, der bevorzugt in einer der Sortiervorrichtung zugeordneten Rechnereinrichtung abläuft, werden, in Abhängigkeit von in Schritt d) in die Sortierzielfraktion zusammengestellten Sortierstücken und einer ermittelten aktuellen Zusammensetzung der Sortierzielfraktion, die Zielgrenzwerte der Ziellegierung temporär so angepasst, insbesondere erweitert, dass die Zielgrenzwerte der Ziellegierung in der Sortierzielfraktion über alle zusammengestellten Sortierstücke hinweg, das heißt in Summe, eingehalten werden, und dass auch Sortierstücke in die Sortierzielfraktion zusammengestellt werden, die zumindest einzelne Legierungselementanteile der ursprünglichen Zielgrenzwerte der Ziellegierung nicht erfüllen.

Die Sortierstücke werden während des Sortiervorgangs analysiert und direkt danach sortiert. Das heißt, nach jeder Analyse muss direkt entschieden werden, ob ein Sortierstück sortiert wird oder nicht. In einem Sortierdurchlauf werden die Legierungselementanteile aller bereits in die Zielfraktion sortierten Teile gespeichert und daraus die aktuelle Zusammensetzung der Sortierzielfraktion ermittelt. Beispielsweise wird ein aktueller, insbesondere gewichteter, Mittelwert der Zielfraktion gebildet. Dieser muss zu jedem Zeitpunkt des Sortierprozesses innerhalb der definierten Ziellegierung liegen.
Gemäß einer Ausführungsform, bei der es sich um eine Regelungsoption handelt, wird die Zusammenstellung von Sortierstücken in die Sortierzielfraktion derart angepasst, dass die Sortierstücke der Sortierzielfraktion, insbesondere bei Beendigung des Sortiervorgangs, Legierungselemente mit Legierungselementanteilen aufweisen, die im, insbesondere gewichteten, Mittel innerhalb der Zielgrenzwerte liegen. Das bedeutet, dass die Sortierzielfraktion während des Sortiervorgangs durchaus Sortierstücke mit Legierungselementen mit Legierungselementanteilen aufweisen kann, die außerhalb der Zielgrenzen der Ziellegierung liegen. Dies wird während des Ablaufs des Verfahrens, insbesondere in der Rechnereinrichtung, etwa in einem in der Rechnereinrichtung ablaufenden Computerprogrammprodukt, bevorzugt automatisch, erkannt und kompensiert. Es werden, insbesondere in der Rechnereinrichtung, etwa in einem in der Rechnereinrichtung ablaufenden Computerprogrammprodukt, Gegenmaßnahmen initiiert, die sicherstellen, dass die Sortierzielfraktion legierungsmäßig stets innerhalb der Zielgrenzwerte der Ziellegierung liegt.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Anpassung in einer Weise, dass zu wenigstens einem ersten Sortierstück mit Legierungselementanteilen, das die Zielgrenzwerte nicht erfüllt, weil es beispielsweise oberhalb einer Grenze liegt, welches in die Sortierzielfraktion zusammengestellt wird, wenigstens ein zweites Sortierstück mit Legierungselementanteilen, das die Zielgrenzwerte nicht erfüllt, weil es beispielsweise unterhalb der Grenze liegt oder innerhalb der Grenzwerte liegt, aber beispielsweise am unteren Rand, in die Sortierzielfraktion zusammengestellt wird. Dies erfolgt beispielsweise in der Rechnereinrichtung beziehungsweise einem auf der Rechnereinrichtung ablaufenden Computerprogrammprodukt. Die Sortierstücke werden, insbesondere in der Rechnereinrichtung, derart ausgewählt, dass die Legierungselementanteile des zweiten Sortierstücks die Abweichungen der Legierungsgehaltswerte des ersten Sortierstücks zu den Zielgrenzwerten, zumindest annähernd, kompensieren.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Anpassung in einer Weise, dass zu wenigstens einem ersten Sortierstück mit Legierungselementanteilen, die die oberen Zielgrenzwerte der Ziellegierung nicht ausschöpfen, welches in die Sortierzielfraktion zusammengestellt wird, weitere Sortierstücke mit Legierungsgehaltswerten, die die Zielgrenzwerte nicht erfüllen, in die Sortierzielfraktion zusammengestellt werden, derart, dass die weiteren Sortierstücke derart ausgewählt werden, dass die Legierungselementanteile der weiteren Sortierstücke die Unterschreitung der Legierungsgehaltswerte des ersten Sortierstücks zu den oberen Zielgrenzwerten, zumindest annähernd, kompensieren. Wie schon erwähnt wurde, handelt es sich bei den Zielgrenzwerten der Ziellegierung insbesondere um Zielbereiche, die sich durch Zielgrenzwerte auszeichnen, beispielsweise einen oberen Zielgrenzwert und einen unteren Zielgrenzwert. Dies erfolgt beispielsweise in der Rechnereinrichtung beziehungsweise einem auf der Rechnereinrichtung ablaufenden Computerprogrammprodukt
Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele beschrieben, wie eine entsprechende Anpassung umgesetzt werden kann.
In einer Ausführungsform wird in Abhängigkeit der Sortierstücke, bei denen zumindest einzelne Legierungsgehaltswerte der analysierten Legierungsbestandteile die Zielgrenzwerte der Ziellegierung nicht einhalten und die in die Zielsortierfraktion zusammengestellt werden, die Zusammenstellung von Sortierstücken in die Sortierzielfraktion angepasst, indem im Verlauf des Sortiervorgangs zumindest einzelne Grenzwerte der Ziellegierung zumindest zeitweilig dynamisch geregelt werden, wobei Sortierstücke in die Sortierzielfraktion zusammengestellt werden, deren Legierungsgehaltswerte diese Verlaufsgrenzwerte einhalten, während die mittlere Zusammensetzung der Sortierzielfraktion den ursprünglichen Grenzbereich der Ziellegierung nicht unterschreitet und/oder überschreitet. Bei dieser Ausführungsform erfolgt eine dynamische Anpassung, insbesondere Anhebung der Grenzwerte, solange die Zielgrenzwerte der Sortierzielfraktion innerhalb der Ziellegierung liegen.
Bei dieser Ausführungsform werden dynamisch geregelte Grenzen bereitgestellt, die von jedem Sortierstück, das zur Sortierzielfraktion zusammengestellt wird, eingehalten werden müssen. Diese Grenzen werden, insbesondere in der Rechnereinrichtung beziehungsweise einem in der Rechnereinrichtung ablaufenden Computerprogrammprodukt, dynamisch auf die Ziellegierung angepasst. Bei diesem Beispiel existiert somit immer ein Grenzwert, den jedes Sortierstück einhalten muss. Allerdings kann sich dieser Grenzwert im Laufe des Sortiervorgangs verändern.
Dies soll anhand eines Beispiels exemplarisch verdeutlicht werden. Angenommen, die Ziellegierung für die Sortierzielfraktion erfordert für das Legierungselement Silizium einen Grenzwert von 0,5% Si +/- 0,2%, das heißt einen Siliziumgehalt im Bereich von 0,3% bis 0,7%. Das Sortierverfahren läuft zunächst mit den Standard-Grenzwerten 0.3% bis 0.7%. Im Verlauf der Sortierung stellt sich beispielsweise ein Si-Mittelwert von 0.6% ein, also eher am oberen Rand. Das wird erkannt, vorzugsweise von der Rechnereinrichtung oder einem auf der Rechnereinrichtung laufenden Computerprogrammprodukt. Jetzt kann dementsprechend der untere Grenzwert reduziert werden, z.B. auf 0. Jetzt kann auch ein Teil mit 0.1 % sortiert werden. Damit sinkt der Mittelwert über die Zeit hinweg ab, beispielsweise auf 0.31. Damit er nicht auf außerhalb der Grenzen weiter sinkt, muss reagiert werden. Es gibt mehrere Optionen: Entweder wird der niedrige Grenzwert wieder angehoben und/oder der obere Grenzwert wird erhöht. Letzteres ist für die Optimierung der Ausbringung natürlich von großem Vorteil.
In einer anderen Ausführungsform wird in Abhängigkeit der Sortierstücke, bei denen zumindest einzelne Legierungselementanteile der analysierten Legierungselemente die Zielgrenzwerte der Ziellegierung nicht einhalten und die in die Zielsortierfraktion zusammengestellt werden, die Zusammenstellung von Sortierstücken in die Sortierzielfraktion angepasst, indem im Verlauf des Sortiervorgangs die Legierungselementanteile der zusammengestellten Legierungselemente der Sortierstücke, insbesondere gewichtet, gemittelt werden. Dieser Legierungselementmittelwert wird mit den Zielgrenzwerten der Ziellegierung verglichen, und es werden, wenn der Legierungselementmittelwert die Zielgrenzwerte einhält, die Sortierstücke in die Sortierzielfraktion zusammengestellt. Diese Ausführungsform zeichnet sich durch eine Mittelwertbildung und den Vergleich zur Ziellegierung aus.
Wenn im Rahmen der vorliegenden Erfindung von einer gewichteten Mittelung gesprochen wird, kann dies auf unterschiedliche Weise erfolgen, beispielsweise Volumengewichtet, Massegewichtet, Flächengewichtet, und dergleichen. Beispielsweise kann dies im Wege einer Addition erfolgen, was beispielsweise in der Rechnereinrichtung oder einem auf der Rechnereinrichtung laufenden Computerprogrammprodukt erfolgt. Aus den addierten Legierungselementanteilen wird ein Legierungselementmittelwert gebildet. Der Legierungselementmittelwert wird mit den Zielgrenzwerten der Ziellegierung verglichen. Wenn, beziehungsweise solange, der Legierungselementmittelwert die Zielgrenzwerte einhält, werden die Sortierstücke in die Sortierzielfraktion zusammengestellt.
Die Sortierstücke werden während des Sortiervorgangs analysiert und direkt danach sortiert. Das heißt, nach jeder Analyse muss direkt entschieden werden, ob ein Sortierstück sortiert wird oder nicht. In einem Sortierdurchlauf werden die Legierungselementanteile aller bereits in die Zielfraktion sortierten Teile gespeichert und daraus immer ein aktueller, insbesondere gewichteter, Mittelwert der Zielfraktion gebildet. Zu diesem Mittelwert wird auch das aktuelle Sortierstück hinzugefügt. Der Mittelwert muss zu jedem Zeitpunkt des Sortierprozesses innerhalb der definierten Ziellegierung liegen. Ein Vorteil dabei ist, dass der Sortiervorgang jederzeit beendet werden kann und die Sortierzielfraktion immer innerhalb der Grenzen liegt. Der Zielgrenzwert bleibt bei dieser Ausführungsform über den gesamten Sortierprozess konstant. Liegt die Analyse eines weiteren Sortierstücks vor, wird der Legierungselementmittelwert der Zielfraktion erneut unter Einbeziehen dieses neuen Sortierstücks berechnet. Liegen die neu berechneten Werte immer noch innerhalb der Ziellegierung, wird das entsprechende Sortierstück physisch in die Sortierzielfraktion sortiert. Wird mindestens ein Grenzwert überschritten, wird das entsprechende Sortierstück nicht sortiert. Das erste sortierte Sortierstück eines Sortierdurchlaufs muss immer der Ziellegierung entsprechen.
Beispiel: Angenommen, die Ziellegierung für die Sortierzielfraktion erfordert für das Legierungselement Magnesium einen Grenzwert von 0,6% Mg +/- 0,2%. Ein neuer Sortierdurchlauf wird gestartet. Das erste Sortierstück, dessen Magnesiumgehalt innerhalb der Ziellegierung liegt, besitzt einen Mg-Gehalt von 0.5% und wird somit sortiert. Der aktuelle Mg-Mittelwert in der Zielfraktion ist bei gleicher Gewichtung aller Teile somit ebenfalls 0.5%. Das nächste Sortierstück besitzt einen Mg-Anteil von 0.9% und wäre somit außerhalb der Ziellegierung. Nun wird allerdings der theoretische neue Mittelwert der Zielfraktion gebildet, der durch die Hinzunahme dieses Sortierstücks entstehen würde. Dieser wäre (0.5%+0.9%)/2 = 0.7%. Da der neue Mittelwert innerhalb der Grenzwerte liegt, wird das Sortierstück mit 0.9% Mg dennoch auch physisch in die Sortierzielfraktion sortiert. Ein drittes Sortierstück mit 1.3% Mg ergäbe nun einen Mittelwert von (0.5%+0.9%+1.3%)/3 = 0.9%. Dieses Sortierstück würde somit aussortiert und der Restfraktion zugeführt. Damit lässt sich im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen, bei denen jedes einzelne Sortierstück für sich betrachtet die Zielgrenzwerte der Ziellegierung einhalten muss, um zu der Sortierziellegierung zusammengestellt zu werden, eine wesentlich höhere Ausbringung erreichen.
Bei dem Verfahren wird bei jedem Sortierstück kontrolliert, beispielsweise von der Rechnereinrichtung oder mittels eines auf der Rechnereinrichtung ablaufenden Computerprogrammprodukts, ob dessen Legierungselementanteile noch in die Ziellegierung passen. Dabei werden gemäß einer Ausführungsform nur solche Sortierstücke berücksichtigt, die die Erfordernisse der oben beschriebenen statischen Grenzwerte erfüllen.
Für das Verfahren ist es von Vorteil, wenn alle Sortierstücke eine ähnliche Masse haben. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.
Gemäß einer Ausführungsform wird deshalb in einem Objekterkennungsschritt das Volumen und/oder die Geometrie der zu sortierenden Sortierstücke bestimmt. Im erstgenannten Fall wird insbesondere die räumliche Ausdehnung der Sortierstücke bestimmt, was für die Bestimmung der Masse des Sortierstücks für die vervollständigende Sortierung zweckdienlich ist. Im zweitgenannten Fall wird insbesondere auch die zweidimensionale Ausdehnung der Sortierstücke bestimmt. Diese Messung ist beispielsweise wichtig, um den Flächenschwerpunkt für die spätere Sortierung des jeweiligen Sortierstücke zu bestimmen. Die Sortierstücke werden bei Verwendung einer Objekterkennungseinrichtung unter Berücksichtigung ihres Volumens und/oder ihrer Geometrie in die Sortierzielfraktion zusammengestallt.
Eine entsprechende Volumen/Masseerkennung kann in dem Verfahren implementiert sein. Das ist allerdings nicht zwingend erforderlich. Denn in vielen Anwendungen, beispielsweise bei der Sortierung von Schredderschrott, liegen die Sortierstücke immer in einem begrenzten Bereich und sind ähnlich groß.
In anderen Fällen kann eine entsprechende Objekterkennung bei der Zusammenstellung der Sortierstücke zu der Sortierzielfraktion von Vorteil sein, beispielsweise wenn die Sortierstücke hinsichtlich ihrer Form und/oder Fläche und/oder Volumen und/oder Gewicht unterschiedlich sind. Ohne dass die Teilegröße in die Sortierentscheidung einfließt, kann die Zusammensetzung der Sortierfraktionen in einem solchen Fall möglicherweise weniger präzise bestimmt werden, was relevant ist, wenn es eine Korrelation zwischen Teilegröße und Elementgehalt gibt. Beispielsweise kann, vorzugsweise in der Rechnereinrichtung oder einem auf der Rechnereinrichtung ablaufenden Computerprogrammprodukt, bei der Zusammenstellung der Sortierstücke zu der Sortierzielfraktion, eine Gewichtung mit dem Volumen der Sortierstücke erfolgen. Gemäß einer Ausführungsform werden die mittels der Analyseeinrichtung ermittelten Legierungselemente beziehungsweise deren Legierungselementanteile des analysierten Sortierstücks mit dem Volumen des Sortierstücks gewichtet. Dies kann beispielsweise durch Lichtschnittsensoren über der Transporteinrichtung, beispielsweise einem Förderband, bestimmt werden, mittels Röntgentomografie, oder dergleichen. Gemäß einer Ausführungsform werden die mittels der Analyseeinrichtung ermittelten Legierungselemente beziehungsweise deren Legierungselementanteile des analysierten Sortierstücks mit der Masse der Sortierstücke gewichtet. Das heißt, alle Legierungselementanteile eines analysierten Sortierstücks werden mit der Masse des Sortierstücks gewichtet.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Zusammenstellen einer Sortierzielfraktion aus einem Sortiergut bereitgestellt, wobei das Sortiergut während eines Sortiervorgangs in Form von Sortierstücken, insbesondere innerhalb eines Stoffstroms, bereitgestellt wird, welches die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 7 aufweist. Das Verfahren des zweiten Erfindungsaspekts wird von einer Rechnereinrichtung ausgeführt. Das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung stellt somit insbesondere den Ablauf des Sortierverfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aus Sicht der Rechnereinrichtung dar. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird an dieser Stelle deshalb auch auf die Ausführungen zum ersten Erfindungsaspekt sowie zur allgemeinen Beschreibung der Erfindung vollinhaltlich Bezug genommen und verwiesen.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung werden insbesondere sämtliche Verfahrensschritte vollständig durch Computerprogrammbefehle auf Mitteln ausgeführt, die im Kontext der Erfindung allgemeine Funktionen der Datenverarbeitung erfüllen. Eine "Rechnereinrichtung" im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine Datenverarbeitungseinrichtung, eine elektronisches Rechengerät oder eine elektronische Rechenanlage, ein Computer, oder dergleichen. Eine Rechnereinrichtung ist insbesondere ein Gerät, das mittels programmierbarer Rechenvorschriften, beispielsweise einem Computerprogrammprodukt, etwa einer Software oder einem Algorithmus, Daten verarbeitet.
Das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist durch folgende, in der Rechnereinrichtung ausgeführte Schritte gekennzeichnet

a) Bestimmen oder Empfangen von Legierungselementen und deren Legierungselementanteilen von zu sortierenden Sortierstücken. Die Legierungselemente und deren Legierungselementanteile werden insbesondere in einem Analyseeschritt, etwa mittels einer Analyseeinrichtung, beispielsweise mittels LIBS-Analyse, vorzugsweise mit einem vorgelagerten Reinigungsschritt, ermittelt, an die Rechnereinrichtung übertragen und in dieser empfangen. Die Übertragung kann über eine Signalleitung, drahtlos oder drahtgebunden, erfolgen. Eine "Signalleitung" im Lichte der vorliegenden Erfindung ist insbesondere die Verbindung zwischen einer externen Funktionseinheit und der Rechnereinrichtung, beispielsweise von oder zu der Rechnereinrichtung. Zum Empfang weist die Rechnereinrichtung eine Schnittstelle auf, die zu Unterscheidungszwecken im Folgenden als zweite Schnittstelle bezeichnet wird. Eine "Schnittstelle" im Lichte der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine Verbindungsstelle zwischen der Rechnereinrichtung und externen Funktionseinheiten, an der der Austausch von Daten oder Steuersignalen erfolgt. Oder aber, die Analyse findet innerhalb der Rechnereinrichtung statt.
b) Vergleichen der Legierungselementanteile der Legierungselemente der Sortierstücke mit einer vorgegebenen Ziellegierung, welche Zielgrenzwerte definiert, innerhalb welcher einzelne Legierungselemente in einer Sortierzielfraktion aus Sortierstücken vorhanden sein dürfen. Bei den Zielgrenzwerten handelt es sich gemäß einer Ausführungsform um Zielbereiche, die insbesondere von einer oberen Grenze und einer unteren Grenze begrenzt sind. Dies erfolgt insbesondere innerhalb einer Vergleichseinrichtung der Rechnereinrichtung. Gemäß einer Ausführungsform weist die Rechnereinrichtung eine Speichereinrichtung auf, in der die Ziellegierung und die Grenzwerte der Ziellegierung abgelegt sind. Ebenso kann in der Speichereinrichtung auch die aktuelle Zusammensetzung der Sortierzielfraktion abgespeichert sein/werden. Beispielsweise kann die Ziellegierung je nach Bedarf durch den Nutzer geändert werden. Gemäß einer anderen Ausführungsform wird die Ziellegierung und deren Grenzwerte vor jedem Sortiervorgang individuell festgelegt.
c) Überprüfen, ob die Legierungselementanteile der Legierungselemente der zu sortierenden Sortierstücke die Zielgrenzwerte beziehungsweise Zielbereiche der Ziellegierung einhalten. Dies erfolgt insbesondere innerhalb einer Überprüfungseinrichtung der Rechnereinrichtung.
d) Zusammenstellen von geeigneten Sortierstücken zu einer Sortierzielfraktion, wobei in Abhängigkeit dieser Sortierstücke und der ermittelten aktuellen Zusammensetzung der Sortierzielfraktion die Zusammenstellung von Sortierstücken in die Sortierzielfraktion derart angepasst wird, dass die Zielgrenzwerte der Ziellegierung in der Sortierzielfraktion insgesamt eingehalten werden. Diesbezüglich wird auch auf die entsprechenden Ausführungen zum ersten Aspekt der Erfindung vollinhaltlich Bezug genommen und verwiesen. Die genannten Verfahrensschritte erfolgen insbesondere innerhalb einer Zusammenstellungseinrichtung und einer Anpassungseinrichtung der Rechnereinrichtung. Diese beiden Einrichtungen können auch in Form einer einzigen Einrichtung bereitgestellt sein.

In den vorgenannten Schritten wird innerhalb der Rechnereinrichtung die Sortierzielfraktion zusammengestellt, indem einzelne Sortierstücke, die die Sortierkriterien erfüllen, zu dieser Sortierzielfraktion zusammengestellt, beziehungsweise zusammengefügt oder kombiniert werden.
e) Erzeugen eines Sortiersignals zum entsprechenden Sortieren der in die Sortierzielfraktion zusammengestellten Sortierstücke. Zu denjenigen Sortierstücken, die zu der Sortierzielfraktion zusammengestellt werden, wird in der Rechnereinrichtung ein entsprechendes Sortiersignal erzeugt, was bevorzugt in einer Sortiersignalerzeugungseinrichtung erfolgt. Das Sortiersignal wird über eine Schnittstelle der Rechnereinrichtung, die dritte Schnittstelle, und über eine Signalleitung an eine Sortierung übertragen, wo das Sortierstück anhand des Sortiersignals entsprechend sortiert wird.
Die Vergleichseinrichtung, die Überprüfungseinrichtung, die Zusammenstellungseinrichtung, die Anpassungseinrichtung und die Sortiersignalerzeugungseinrichtung sind gemäß einer Ausführungsform Bestandteile eines Computerprogrammprodukts, etwa einer Software oder eines Algorithmus. Sie können jedoch auch in Form von Logik, Logikbausteinen oder dergleichen in der Rechnereinrichtung implementiert sein. Einzelne Einrichtungen können auch zu einer einzigen Einrichtung zusammengefasst sein.
Nach dem Analyseschritt können im Rahmen eines Vergleichsschritts die Legierungselemente beziehungsweise deren Legierungselementbestandteile mit statischen Grenzwerten an Legierungselementen beziehungsweise Legierungselementanteilen verglichen werden. Gemäß einer Ausführungsform werden in der Rechnereinrichtung, beispielsweise in der Vergleichseinrichtung, Legierungselementanteile zumindest einzelner Legierungselemente der zu sortierenden Sortierstücke zusätzlich mit statischen Grenzwerten an Legierungselementanteilen, die jedes in die Zielsortierfraktion zusammenzustellende Sortierstück einzuhalten hat, verglichen. Die statischen Grenzwerte können ebenfalls in der Speichereinrichtung abgelegt sein und bei Bedarf verändert werden. Ein Sortierstück wird nur dann zu der Sortierzielfraktion zusammengestellt, wenn es diese statischen Grenzwerte einhält. Diesbezüglich wird an dieser Stelle explizit auch auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung vollinhaltlich Bezug genommen und verwiesen.
Gemäß einer Ausführungsform wird in Abhängigkeit der Sortierstücke, bei denen zumindest einzelne Legierungselementanteile der analysierten Legierungselemente die Zielgrenzwerte der Ziellegierung nicht einhalten und die in die Zielsortierfraktion zusammengestellt werden, die Zusammenstellung von Sortierstücken in die Sortierzielfraktion angepasst, was insbesondere in der Anpassungseinrichtung erfolgt, indem im Verlauf des Sortiervorgangs zumindest einzelne Grenzwerte der Ziellegierung zumindest zeitweilig dynamisch geregelt werden. Dabei müssen die Legierungselementanteile der Sortierstücke, die in die Sortierzielfraktion zusammengestellt werden, diese Verlaufsgrenzwerte einhalten, während die mittlere Zusammensetzung der Sortierzielfraktion den ursprünglichen Grenzbereich der Ziellegierung nicht unterschreitet und/oder überschreitet. Hierbei handelt es sich um die Ausführungsform der dynamischen Sortiergrenzen. Diesbezüglich wird an dieser Stelle explizit auch auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung vollinhaltlich Bezug genommen und verwiesen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform wird in Abhängigkeit der Sortierstücke, bei denen zumindest einzelne Legierungselementanteile der analysierten Legierungselemente die Zielgrenzwerte der Ziellegierung nicht einhalten und die in die Sortierzielfraktion zusammengestellt werden, die Zusammenstellung von Sortierstücken in die Sortierzielfraktion angepasst, indem im Verlauf des Sortiervorgangs die Legierungselementanteile der zusammengestellten Legierungselementanteile der Sortierstücke insbesondere gewichtet, gemittelt werden, dass der Legierungselementmittelwert mit den Zielgrenzwerten der Ziellegierung verglichen wird und dass, wenn der Legierungselementmittelwert die Zielgrenzwerte einhält, die Sortierstücke in die Sortierzielfraktion zusammengestellt werden.
Diesbezüglich wird an dieser Stelle explizit auch auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung vollinhaltlich Bezug genommen und verwiesen.
In Abhängigkeit der schon zusammengestellten Sortierstücke in der Zielsortierfraktion, deren Legierungselemente die Zielgrenzwerte der Ziellegierung im, insbesondere gewichteten, Mittel einhalten, werden die folgenden Sortierstücke, jeweils in Abhängigkeit der Erfüllung der Bedingung, dass sie im, insbesondere gewichteten, Mittel die Legierungsbestandteile der Ziellegierung im Falle ihrer Sortierung weiterhin einhalten, zur Zielsortierfraktion zusammengestellt.
Gemäß einer Ausführungsform werden in der Rechnereinrichtung Objekterkennungswerte betreffend das Volumen und/oder die Geometrie der zu sortierenden Sortierstücke empfangen. Die Objekterkennungswerte werden mittels einer Objekterkennungseinrichtung bereitgestellt über eine entsprechende Schnittstelle, die erste Schnittstelle, in der Rechnereinrichtung empfangen, wobei die erste Schnittstelle über eine Signalleitung mit der Objekterkennungseinrichtung verbunden ist. Die Signale der Objekterkennungseinrichtung werden in einer Ausführungsform der Zusammenstellungseinrichtung zugeleitet, so dass die Sortierstücke in die Sortierzielfraktion unter Berücksichtigung ihres Volumens und/oder ihrer Geometrie zusammengestellt werden. Dadurch können insbesondere die mittels der Analyseeinrichtung ermittelten Legierungselemente beziehungsweise deren Legierungselementanteile des analysierten Sortierstücks mit dem Volumen und/oder der Masse des Sortierstücks gewichtet werden. Diesbezüglich wird an dieser Stelle explizit auch auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung vollinhaltlich Bezug genommen und verwiesen.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung in situ und/oder kontinuierlich durchgeführt werden. In beiden Fällen kann das Verfahren bei Bedarf live angepasst werden.
Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung wird eine Sortiervorrichtung bereitgestellt, welche, welche die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 11 aufweist. Die Sortiervorrichtung ist zum legierungsabhängigen Sortieren von Sortiergut bereitgestellt, wobei das Sortiergut während eines Sortiervorgangs in Form von Sortierstücken, insbesondere innerhalb eines Stoffstroms, zugeführt und die Sortierstücke anhand festgelegter Sortierkriterien sortiert werden. Die Sortiervorrichtung ist insbesondere zur Durchführung eines Sortierverfahrens gemäß dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung eingerichtet und weist Mittel zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt der Erfindung auf. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird an dieser Stelle deshalb auch auf die Ausführungen zum ersten und zweiten Erfindungsaspekt sowie zur allgemeinen Beschreibung der Erfindung vollinhaltlich Bezug genommen und verwiesen.
Die Sortiervorrichtung weist insbesondere die folgenden Merkmale auf:

Eine Analyseeinrichtung, die zur Analyse zumindest einzelner Legierungselemente und deren Legierungselementanteilen bei den zu sortierenden Sortierstücken eingerichtet beziehungswiese bereitgestellt ist. Die Analyseeinrichtung ist beispielsweise über eine Signalleitung mit der zweiten Schnittstelle der Rechnereinrichtung der Sortiervorrichtung verbunden. Die Analyseeinrichtung kann aber auch Bestanteil der Rechnereinrichtung sein. Gemäß einer Ausführungsform ist die Analyseeinrichtung als Einrichtung für die laserinduzierte Plasmaspektroskopie, insbesondere mit einem zusätzlichen Reinigungsschritt, bereitgestellt. Diesbezüglich wird an dieser Stelle explizit auch auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung vollinhaltlich Bezug genommen und verwiesen.
Eine Rechnereinrichtung, die zum Zusammenstellen einer Sortierzielfraktion an Sortierstücken eingerichtet beziehungsweise bereitgestellt ist. Die Rechnereinrichtung kann beispielsweise die Steuereinrichtung der Sortiervorrichtung sein, oder einen Bestandteil der Steuereinrichtung bilden, oder eine zur Steuereinrichtung unabhängige Komponente sein. Die Rechnereinrichtung weist insbesondere Mittel zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem ersten oder zweiten Aspekts der Erfindung auf.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Rechnereinrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung eingerichtet. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird an dieser Stelle deshalb auch auf die Ausführungen zum ersten und zweiten Erfindungsaspekt sowie zur allgemeinen Beschreibung der Erfindung vollinhaltlich Bezug genommen und verwiesen.
Die Rechnereinrichtung weist die folgenden Komponenten auf:

Eine Vergleichseinrichtung, die zum Vergleichen der Legierungselementanteile der Legierungselemente der Sortierstücke mit einer Ziellegierung, welche Zielgrenzwerte definiert, innerhalb welcher einzelne Legierungsbestandsteile in einer Sortierzielfraktion aus Sortierstücken vorhanden sein dürfen, eingerichtet beziehungsweise bereitgestellt ist. In einer Ausführungsform ist die Vergleichseinrichtung mit einer Speichereinrichtung verbunden, in der die Ziellegierung und deren Zielgrenzwerte abgelegt sind. Die Vergleichseinrichtung ist weiterhin mit der Analyseeinrichtung verbunden, beispielsweise über eine Signalleitung und die zweite Schnittstelle in der Rechnereinrichtung. Diesbezüglich wird an dieser Stelle explizit auch auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung vollinhaltlich Bezug genommen und verwiesen.
Eine Überprüfungseinrichtung, welche zur Prüfung eingerichtet beziehungsweise bereitgestellt ist, ob die im Analyseschritt analysierten Legierungsgehaltswerte der Legierungsbestandteile der Sortierstücke die Zielgrenzwerte der Ziellegierung einhalten. Diesbezüglich wird an dieser Stelle explizit auch auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung vollinhaltlich Bezug genommen und verwiesen. Die Vergleichseinrichtung und die Überprüfungseinrichtung können zu einer einzigen Einrichtung zusammengefasst sein.
Eine Zusammenstellungseinrichtung, welche zum Zusammenstellen von Sortierstücken zu der Sortierzielfraktion eingerichtet beziehungsweise bereitgestellt ist. Diesbezüglich wird an dieser Stelle explizit auch auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung vollinhaltlich Bezug genommen und verwiesen.
Eine Anpassungseinrichtung, die eingerichtet beziehungsweise bereitgestellt ist, dass sie in Abhängigkeit dieser Sortierstücke und der ermittelten aktuellen Zusammensetzung der Sortierzielfraktion die Zusammenstellung von Sortierstücken in die Sortierzielfraktion derart angepasst, dass die Zielgrenzwerte der Ziellegierung in der Sortierzielfraktion insgesamt eingehalten werden. Diesbezüglich wird an dieser Stelle explizit auch auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung vollinhaltlich Bezug genommen und verwiesen.

Je nach Ausführungsform können die Zusammenstellungseinrichtung und die Anpassungseinrichtung unterschiedliche oder eine gemeinsame Komponente der Rechnereinrichtung darstellen.
Weiterhin kann die Rechnereinrichtung eine Sortiersignalerzeugungseinrichtung aufweisen, die hinsichtlich der zu sortierenden Sortierstücke Sortiersignale erzeugt und an eine Sortierung überträgt, beispielsweise über die dritte Schnittstelle und eine mit dieser verbundene Signalleitung. Diesbezüglich wird an dieser Stelle explizit auch auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung vollinhaltlich Bezug genommen und verwiesen. Die Sortierung kann beispielsweise mittels leistungsstarker paralleler Luftimpulstechnik erfolgen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Anpassungseinrichtung zur zumindest zeitweilig dynamischen Regelung zumindest einzelner Grenzwerte der Ziellegierung eingerichtet. Diesbezüglich wird an dieser Stelle explizit auch auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung vollinhaltlich Bezug genommen und verwiesen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Anpassungseinrichtung zum Bilden eines Legierungselementmittelwerts aus den einzelnen Legierungselementanteilen der analysierten Legierungsbestandteile der Sortierstücke, zum Vergleichen des Legierungsgehaltsmittelwerts der Sortierzielfraktion einschließlich des aktuellen Sortierstücks mit den Zielgrenzwerten der Ziellegierung und zum Zusammenstellen der Sortierstücke in die Sortierzielfraktion, wenn der Legierungselementmittelwert die Zielgrenzwerte einhält, eingerichtet. Diesbezüglich wird an dieser Stelle explizit auch auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung vollinhaltlich Bezug genommen und verwiesen.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Sortiervorrichtung eine Einrichtung zur Objekterkennung auf, welche zum Bestimmen des Volumens und/oder der Geometrie der Sortierstücke eingerichtet ist. Diesbezüglich wird an dieser Stelle explizit auch auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung vollinhaltlich Bezug genommen und verwiesen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Vergleichseinrichtung bereitgestellt zum Vergleichen der analysierten Legierungselemente und deren Legierungselementanteile der zu sortierenden Sortierstücke mit statischen Grenzwerten an Legierungselementanteilen zumindest einzelner Legierungselemente, die jedes in die Sortierzielfraktion zusammenzustellende Sortierstück einzuhalten hat. Diesbezüglich wird an dieser Stelle explizit auch auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung vollinhaltlich Bezug genommen und verwiesen.
Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, welches die Merkmale gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 15 aufweist. Das Computerprogrammprodukt umfasst Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogrammprodukts durch eine Rechnereinrichtung diese veranlassen, die Schritte des Verfahrens gemäß dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung auszuführen. Diesbezüglich wird an dieser Stelle explizit auch auf die entsprechenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung sowie zur allgemeinen Beschreibung der Erfindung vollinhaltlich Bezug genommen und verwiesen. Das Computerprogrammprodukt stellt insbesondere eine Software dar, die in eine Rechnereinrichtung, beispielsweise einen Speicher derselben, geladen, über ein Netzwerk übertragen oder auf einem Datenträger verbreitet werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das Sortieren bestimmter Materialien beschränkt. Im Folgenden werden hierzu einige Beispiele angegeben. Grundsätzlich ist die Erfindung für jede Sortierung von Sortierstücken, insbesondere aus einem Stoffstrom, anhand ihrer quantitativen elementaren Zusammensetzung geeignet, beispielsweise zur Sortierung von Schrotten, Erzen und dergleichen. Beispielsweise ist die Erfindung zur Sortierung von Metallen und Metalllegierungen, beispielsweise von Aluminiumlegierungen, Stählen mit dem Matrixelement Eisen, oder anderen Matrixelementen, geeignet. Ein bevorzugtes Anwendungsfeld stellt die Zwei-Fraktionen-Sortierung oder die Mehr-Fraktionen-Sortierung, beispielsweise von Aluminium dar. Die Erfindung ermöglicht beispielsweise die Sortierung nach den im Aluminium enthaltenen Legierungselementen wie Magnesium, Silizium, Kupfer, Mangan oder Zink. Die Erfindung ist auch bei werthaltigen Buntmetallen wie Kupfer- und Messingschrotten sowie weiteren Nichteisen-Metallen selbst mit verzinnter Oberfläche einsetzbar.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Figur 1: in schematischer Ansicht eine Sortiervorrichtung, bei der die Erfindung implementiert oder implementierbar ist;
Figur 2: in schematischer Ansicht die in Figur 1 dargestellte Sortiervorrichtung, die zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren mit einer Rechnereinrichtung zusammenwirkt; und
Figur 3: in vergrößerter Detailansicht die in Figur 2 dargestellte Rechnereinrichtung.

In den Figuren 1 bis 3 ist eine Sortiervorrichtung 10 dargestellt, die zum legierungsabhängigen Sortieren von Sortiergut, beispielsweise in Form von geschredderten Schrotten, beispielsweise Aluminiumschrotten, bereitgestellt ist. Zunächst wird der konstruktive Aufbau der Sortiervorrichtung 10 beschrieben. Danach wird der Ablauf eines Sortierverfahrens unter Verwendung der Sortiervorrichtung 10 beschrieben.
Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, ist ein zentrales Merkmal der Sortiervorrichtung 10 eine Transporteinrichtung in Form eines Förderbands 15, das sich in Laufrichtung 15a bewegt, beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von bis zu 3 m/s. Über eine Zufuhreinrichtung 11, beispielsweise einen Bunker, wird das Sortiergut einer Vereinzelungseinrichtung 12, beispielsweise einer Rütteleinrichtung, zugeführt, dort vereinzelt und in Form von Sortierstücken 13,14 auf das Förderband 15 gegeben. Eine Objekterkennungseinrichtung 17 dient zur Bestimmung des Volumens und/oder der Geometrie der Sortierstücke 13,14. Eine Analyseeinrichtung 18, die als Einrichtung für die laserinduzierte Plasmaspektroskopie, insbesondere mit einem zusätzlichen Reinigungsschritt, bereitgestellt ist, dient zur Analyse der Sortierstücke 13,14 auf einzelne Legierungsbestandteile und deren Legierungsgehaltswerte. Die Sortierstücke werden in der Analyseeinrichtung 18 dahingehend überprüft, ob sie die Suchkriterien einhalten. Über eine Sortierung 16, beispielsweise eine Luftimpulssortierung, werden die Sortierstücke 13,14 anschließend sortiert. In Figur 1 ist eine Zwei-Fraktionen-Sortierung dargestellt. Diejenigen Sortierstücke 14, die die Sortierkriterien nicht erfüllen, werden in eine erste Fraktion sortiert. Diejenigen Sortierstücke 13,13a,13b, die die Sortierkriterien erfüllen, werden in eine Sortierzielfraktion 20 sortiert.
In Figur 2 ist die Sortiervorrichtung 10 aus Figur 1 stark schematisiert dargestellt, wobei hier auch das Zusammenwirken mit einer Rechnereinrichtung 21 dargestellt ist. In Figur 2 ist die Rechnereinrichtung 21 Bestandteil einer Steuereinrichtung 19. Nach Verlassen der Zufuhreinrichtung 11 mit der Vereinzelungseinrichtung 12 liegen die Sortierstücke 13,14 auf dem Förderband 15 und passieren zunächst die Objekterkennungseinrichtung 17. Die Objekterkennungseinrichtung 17 ist über eine Signalleitung 28 mit der Rechnereinrichtung 21 verbunden. Anschließend passieren die Sortierstücke 13,14 in Laufrichtung 15a des Förderbands 15 die Analyseeinrichtung 18. Die Analyseeinrichtung 18 ist über eine Signalleitung 30 ebenfalls mit der Rechnereinrichtung 21 verbunden. In der Rechnereinrichtung 21 werden Sortiersignale erzeugt, die anschließend über eine Signalleitung 32 zu der Sortierung 16 übertragen werden.
Figur 3 zeigt die Rechnereinrichtung 21 in größerem Detail. Die Rechnereinrichtung 21 weist zunächst eine erste Schnittstelle 29 auf, über die diese mit der Signalleitung 28 zur Objekterkennungseinrichtung 17 verbunden ist. Weitern verfügt die Rechnereinrichtung 21 über eine zweite Schnittstelle 31, über welche diese mit der Signalleitung 30 zur Analyseeinrichtung 18 verbunden ist. Über eine dritte Schnittstelle 33, die über die Signalleitung 32 mit dem Sortierer 16 verbunden ist, werden von der Rechnereinrichtung 21 Sortiersignale übertragen. Die Rechnereinrichtung 21 verfügt über mehrere Komponenten. Zunächst weist die Rechnereinrichtung 21 eine Vergleichseinrichtung 22 auf, die mit einer Speichereinrichtung 23 verbunden ist. In der Speichereinrichtung 23 ist eine Ziellegierung 34 mit Zielgrenzwerten abgespeichert. In der Speichereinrichtung können auch statische Grenzwerte abgespeichert sein. Die Vergleichseinrichtung 22 ist zudem mit der zweiten Schnittstelle 31 und über diese mit der Analyseeinrichtung 18 verbunden. Weiterhin weist die Rechnereinrichtung 21 eine Überprüfungseinrichtung 24, eine Zusammenstellungseinrichtung 25, eine Anpassungseinrichtung 26 und eine Sortiersignalerzeugungseinrichtung 27 auf. Die Zusammenstellungseinrichtung 25 ist über die erste Schnittstelle 29 mit der Objekterkennungseinrichtung 17 verbunden. Die Sortiersignalerzeugungseinrichtung 27 ist über die dritte Schnittstelle 33 mit dem Sortierer 16 verbunden.
Nachfolgend wird nun das Sortierverfahren beschrieben, welches unter Verwendung der Sortiervorrichtung gemäß den Figuren 1 bis 3 durchgeführt wird. Zur Beschreibung des Sortierverfahrens wird auf die Figuren 1 bis 3 gleichermaßen Bezug genommen. Ziel des Sortierverfahrens ist es, geeignete Sortierstücke 13,13a,13b zu einer Sortierzielfraktion 20 zusammenzustellen, wobei das Ausbringen während des Sortiervorgangs verbessert werden soll.
Das zu sortierende Sortiergut in Form von Sortierstücken 13,14 wird aus der Zufuhreinrichtung 11 zugeführt, in der Vereinzelungseinrichtung 12 vereinzelt und auf das Förderband 15 übergeben, auf dem die Sortierstücke 13,14, beispielsweise mit einer Breite von bis zu zwei Metern gleichmäßig und möglichst ohne Überlappung verteilt und auf eine Fördergeschwindigkeit von bis zu drei Metern pro Sekunde in Förderrichtung 15a beschleunigt werden.
Im weiteren Verlauf vermisst die Objekterkennungseinrichtung 17, die beispielsweise in Form schneller Laserscanner ausgebildet ist, die vereinzelten Sortierstücke 13,14 hinsichtlich ihrer Flächen-Geometrie. Diese Messung ist wichtig, um den Flächenschwerpunkt für die spätere Sortierung 16 des jeweiligen Sortierstücks 13,14 zu bestimmen. Weiterhin wird mit der Objekterkennungseinrichtung 17 das Volumen der Sortierstücke bestimmt. Die von der Objekterkennung 17 erzeugten Werte werden über die Signalleitung 28 und die erste Schnittstelle 29 zu der Rechnereinrichtung 21 übertragen.
Direkt im Anschluss an die schnelle Objekterkennung folgt die Laserbearbeitung mit der Analyseeinrichtung 18. Zunächst reinigt ein Hochleistungslaser einen kleinen Bereich auf der Oberfläche eines Sortierstücks 13,14, um im zweiten Teilprozess mit demselben Laser auf der zuvor gereinigten und entschichteten Fläche eine laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIBS) durchzuführen. Der komplette Vorgang erfolgt im kontinuierlichen Durchlauf mittels des Förderbands 15. Mit Hilfe der laserinduzierten Plasmaspektroskopie (LIBS) lässt sich der charakteristische Fingerabdruck der Sortierstücke 13,14 schnell und zuverlässig ermitteln. Dabei wird ein hochintensiver Laserstrahl auf die Oberfläche fokussiert und verdampft eine kleine Menge des oberflächennahen Metalls. Bei der Verdampfung entsteht ein Plasmaleuchten, das mit seinem charakteristischen Spektrum die Konzentrationsverteilung der Legierungsbestandteile in den Sortierstücken 13,14 signalisiert. Durch die Auswertung dieses Spektrums ist es möglich, die exakte Legierung der Sortierstücke 13,14 zu erkennen.
Die von der Analyseeinrichtung 18 bereitgestellten Legierungsbestandteile und deren Legierungsgehaltswerten der zu sortierenden Sortierstücke 13,14 werden über die Signalleitung 30 und die zweite Schnittstelle 31 in die Rechnereinrichtung 21 übertragen.
In der Vergleichseinrichtung 22 werden die Legierungsgehaltswerte der Legierungsbestandteile der Sortierstücke 13,14 mit einer vorgegebenen Ziellegierung 34, welche Zielgrenzwerte definiert, innerhalb welcher einzelne Legierungsbestandsteile in der Sortierzielfraktion 20 aus Sortierstücken vorhanden sein dürfen, verglichen. Die Ziellegierung 34 ist in der Speichereinrichtung 23 abgespeichert und kann bei Bedarf durch den Nutzer der Sortiervorrichtung 10 geändert werden. In der Vergleichseinrichtung 22 werden gemäß einer Ausführungsform die Legierungsgehaltswerte zumindest einzelner Legierungsbestandteile der zu sortierenden Sortierstücke 13,14 zudem mit statischen Grenzwerten an Legierungsgehaltswerten, die jedes in die Zielsortierfraktion zusammenzustellende Sortierstück einzuhalten hat, verglichen. Die statischen Grenzwerte können ebenfalls in der Speichereinrichtung 23 abgelegt sein und bei Bedarf verändert werden. Ein Sortierstück 13,14 wird nur dann zu der Sortierzielfraktion 20 zusammengestellt, wenn es diese statischen Grenzwerte einhält.
In der Überprüfungseinrichtung 24 wird anschließend überprüft, ob die Legierungsgehaltswerte der Legierungsbestandteile der zu sortierenden Sortierstücke 13,14 die Zielgrenzwerte der Ziellegierung 34 einhalten.
In der Zusammenstellungseinrichtung 25 werden geeignete Sortierstücke 13,13a,13b zu der Sortierzielfraktion 20 zusammengestellt, wobei neben Sortierstücken 13, die die Zielgrenzwerte der Ziellegierung 34 einhalten, zumindest auch einzelne Sortierstücke 13a,13b, bei denen zumindest einzelne analysierte Legierungsgehaltswerte der Legierungsbestandteile, die die Zielgrenzwerte der Ziellegierung 34 nicht einhalten, in die Sortierzielfraktion 20 zusammengestellt werden. In der Zusammenstellungseinrichtung 25 können gemäß einer Ausführungsform auch die von der Objekterkennungseinrichtung 17 bereitgestellten Werte berücksichtigt werden, so dass die Sortierstücke 13,13a,13 in die Sortierzielfraktion 20 auch unter Berücksichtigung ihres Volumens und/oder ihrer Geometrie zusammengestellt werden. Dadurch können insbesondere die mittels der Analyseeinrichtung 18 ermittelten Legierungsbestandteile beziehungsweise deren Legierungsgehaltswerte der analysierten Sortierstücke 13,13a,13b mit dem Volumen und/oder der Masse des Sortierstücks gewichtet werden.
In Abhängigkeit solcher Sortierstücke 13a, 13b, die die Zielgrenzwerte der Ziellegierung 34 nicht einhalten, aber dennoch zu der Sortierzielfraktion 20 zusammengestellt werden, wird in der Anpassungseinrichtung 26 die Zusammenstellung von Sortierstücken 13,13a,13b in die Sortierzielfraktion 20 derart angepasst, dass die Zielgrenzwerte der Ziellegierung 34 in der Sortierzielfraktion 20 insgesamt eingehalten werden.
Beispielsweise werden die Zielgrenzwerte der Ziellegierung 34 temporär so geändert, dass die Zielgrenzwerte der Ziellegierung 34a in der Sortierzielfraktion 20 über alle zusammengestellten Sortierstücke 13 hinweg insgesamt eingehalten werden, und dass auch Sortierstücke 13a, 13b in die Sortierzielfraktion 20 zusammengestellt werden, die zumindest einzelne Legierungselementanteile der ursprünglichen Zielgrenzwerte der Ziellegierung 34 nicht erfüllen.
Beispielsweise kann dies realisiert werden, indem im Verlauf des Sortiervorgangs zumindest einzelne Grenzwerte der Ziellegierung zumindest zeitweilig dynamisch geregelt werden. Gemäß einer anderen Ausführungsform werden im Verlauf des Sortiervorgangs die Legierungsgehaltswerte der analysierten Legierungsbestandteile der Sortierstücke 13,13a,13b gewichtet gemittelt, wobei der Legierungselementmittelwert mit den Zielgrenzwerten der Ziellegierung 34 verglichen wird und dass, wenn der Legierungselementmittelwert die Zielgrenzwerte einhält, die Sortierstücke 13,13a,13b in die Sortierzielfraktion 20 zusammengestellt werden.
Von der Rechnereinrichtung 21 werden in der Sortiersignalerzeugungseinrichtung 27 Sortiersignale zum entsprechenden Sortieren der in die Sortierzielfraktion 20 zusammengestellten Sortierstücke 13,13a,13b erzeugt. Die Sortiersignale werden über die dritte Schnittstelle 33 und über die Signalleitung 32 an die Sortierung 16 übertragen, wo die Sortierstücke 13,13a,13b,14 anhand der Sortiersignale entsprechend sortiert werden. Im gezeigten Beispiel erfolgt, wie insbesondere aus Figur 1 ersichtlich ist, eine Zwei-Fraktionen-Sortierung. Diejenigen Sortierstücke 13,13a,13b, die mittels der Rechnereinrichtung 21 zu der Sortierzielfraktion 20 zusammengestellt wurden, stellen die erste Fraktion der Sortierung dar. Diejenigen Sortierstücke 14, die die Sortierkriterien nicht erfüllen, stellen die zweite Fraktion dar und werden dementsprechend aussortiert.

Bezugszeichenliste

10: Sortiervorrichtung
11: Zufuhreinrichtung für Sortiergut
12: Vereinzelungseinrichtung für Sortiergut
13: Sortierstück
13a: Erstes Sortierstück
13b: Zweites Sortierstück
14: Sortierstück
15: Förderband
15a: Laufrichtung des Förderbands
16: Sortierung (Zwei-Fraktionen-Sortierung)
17: Einrichtung zur Objekterkennung
18: Analyseeinrichtung
19: Steuereinrichtung
20: Sortierzielfraktion
21: Rechnereinrichtung
22: Vergleichseinrichtung
23: Speichereinrichtung
24: Überprüfungseinrichtung
25: Zusammenstellungseinrichtung
26: Anpassungseinrichtung
27: Sortiersignalerzeugungseinrichtung
28: Signalleitung
29: Erste Schnittstelle
30: Signalleitung
31: Zweite Schnittstelle
32: Signalleitung
33: Dritte Schnittstelle
34: Ziellegierung
34a: Ziellegierung mit zumindest einzelnen erweiterten Legierungsgrenzen

Claims

Verfahren zum legierungsabhängigen Sortieren von Sortiergut, wobei das Sortiergut während eines Sortiervorgangs in Form von Sortierstücken (13,14), insbesondere innerhalb eines Stoffstroms, bereitgestellt und die Sortierstücke (13,14) anhand festgelegter Sortierkriterien sortiert werden;
bei dem die zu sortierenden Sortierstücke (13,14) auf zumindest einzelne Legierungselemente und deren Legierungselementanteile analysiert werden;

bei dem die analysierten Legierungselemente der Sortierstücke (13,14) mit einer vorgegebenen Ziellegierung (34) verglichen werden, welche Zielgrenzwerte definiert, innerhalb welcher einzelne Legierungselemente in einer Sortierzielfraktion (20) aus Sortierstücken (13) vorhanden sein dürfen, wobei die Legierungselementanteile der Legierungselemente der Sortierstücke (13,14) mit den Zielgrenzwerten der Ziellegierung (34) verglichen werden; und

bei dem die Sortierstücke (13,14) in Relation zu der Ziellegierung (33) in die Sortierzielfraktion (20) zusammengestellt werden;

dadurch gekennzeichnet,

dass zumindest einzelne Sortierstücke (13a,13b), bei denen zumindest einzelne analysierte Legierungselementanteile der Legierungselemente, die die Zielgrenzwerte der Ziellegierung (34) nicht einhalten, in die Sortierzielfraktion (20) zusammengestellt werden, und

dass in Abhängigkeit dieser Sortierstücke (13a, 13b) und der ermittelten aktuellen Zusammensetzung der Sortierzielfraktion (20) die Zusammenstellung von Sortierstücken (13,13a) in die Sortierzielfraktion (20) derart angepasst wird, dass die Zielgrenzwerte der Ziellegierung (34) in der Sortierzielfraktion (20) insgesamt eingehalten werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zu sortierenden Sortierstücke (13,14) mittels einer Analyseeinrichtung (18) für die laserinduzierte Plasmaspektroskopie, insbesondere mit einem zusätzlichen Reinigungsschritt, auf einzelne Legierungselemente analysiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die analysierten Legierungselemente und deren Legierungselementanteile der zu sortierenden Sortierstücke (13, 14) mit statischen Grenzwerten an Legierungselementanteilen zumindest einzelner Legierungselemente, die jedes in die Sortierzielfraktion (20) zusammenzustellende Sortierstück (13,13a,13b) einzuhalten hat, verglichen werden und dass ein Sortierstück (13,13a,13b) nur dann zu der Sortierzielfraktion (20) zusammengestellt wird, wenn es diese statischen Grenzwerte einhält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der Sortierstücke (13a,13b), bei denen zumindest einzelne Legierungselementanteile der analysierten Legierungselemente die Zielgrenzwerte der Ziellegierung (34) nicht einhalten und die in die Sortierzielfraktion (20) zusammengestellt werden, die Zusammenstellung von Sortierstücken (13,13a, 13b) in die Sortierzielfraktion (20) angepasst wird, indem im Verlauf des Sortiervorgangs zumindest einzelne Grenzwerte der Ziellegierung (34) zumindest zeitweilig dynamisch geregelt werden, und dass die Legierungselementanteile der Sortierstücke (13,13a,13b), die in die Sortierzielfraktion (20) zusammengestellt werden, diese Verlaufsgrenzwerte einhalten, während die mittlere Zusammensetzung der Sortierzielfraktion (20) den ursprünglichen Grenzbereich der Ziellegierung (34) nicht unterschreitet und/oder überschreitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der Sortierstücke (13a, 13b), bei denen zumindest einzelne Legierungselementanteile der analysierten Legierungselemente die Zielgrenzwerte der Ziellegierung (34) nicht einhalten und die in die Sortierzielfraktion (20) zusammengestellt werden, die Zusammenstellung von Sortierstücken (13,13a, 13b) in die Sortierzielfraktion (20) angepasst wird, indem im Verlauf des Sortiervorgangs die Legierungselementanteile der zusammengestellten Legierungselementanteile der Sortierstücke (13,13a,13b) insbesondere gewichtet, gemittelt werden, dass der Legierungselementmittelwert mit den Zielgrenzwerten der Ziellegierung (34) verglichen wird und dass, wenn der Legierungselementmittelwert die Zielgrenzwerte einhält, die Sortierstücke (13,13a,13b) in die Sortierzielfraktion (20) zusammengestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Objekterkennungsschritt das Volumen und/oder die Geometrie der zu sortierenden Sortierstücke (13,14) bestimmt wird, und dass die Sortierstücke (13) unter Berücksichtigung ihres Volumens und/oder ihrer Geometrie in die Sortierzielfraktion (20) zusammengestallt werden.
Von einer Rechnereinrichtung (21) ausgeführtes Verfahren zum Zusammenstellen einer Sortierzielfraktion (20) aus einem Sortiergut, wobei das Sortiergut während eines Sortiervorgangs in Form von Sortierstücken (13,14), insbesondere innerhalb eines Stoffstroms, bereitgestellt wird, gekennzeichnet durch folgende, in der Rechnereinrichtung (21) ausgeführte Schritte:
a) Bestimmen oder Empfangen von Legierungselementen und deren Legierungselementanteilen von zu sortierenden Sortierstücken (13,14);

b) Vergleichen der Legierungselementanteile der Legierungselemente der Sortierstücke (13,14) mit einer vorgegebenen Ziellegierung (34), welche Zielgrenzwerte definiert, innerhalb welcher einzelne Legierungselemente in einer Sortierzielfraktion (20) aus Sortierstücken (13) vorhanden sein dürfen;

c) Überprüfen, ob die Legierungselementanteile der Legierungselemente der zu sortierenden Sortierstücke (13,14) die Zielgrenzwerte der Ziellegierung (34) einhalten;

d) Zusammenstellen von geeigneten Sortierstücken (13,13a,13b) zu einer Sortierzielfraktion (20), wobei in Abhängigkeit dieser Sortierstücke (13a, 13b) und der ermittelten aktuellen Zusammensetzung der Sortierzielfraktion (20) die Zusammenstellung von Sortierstücken (13,13a) in die Sortierzielfraktion (20) derart angepasst wird, dass die Zielgrenzwerte der Ziellegierung (34) in der Sortierzielfraktion (20) insgesamt eingehalten werden; und

e) Erzeugen eines Sortiersignals zum entsprechenden Sortieren der geeigneten Sortierstücke (13,13a,13b).
Verfahren nach Anspruch 7, weiterhin den Schritt aufweisend: Vergleichen von analysierten Legierungselementanteilen zumindest einzelner Legierungselemente der zu sortierenden Sortierstücke (13,13a,13b) mit statischen Grenzwerten an Legierungselementanteilen, die jedes in die Sortierzielfraktion (20) zusammenzustellende Sortierstück (13,13a,13b) einzuhalten hat, und Zusammenstellen eines Sortierstücks (13,13a,13b) zu der Sortierzielfraktion (20) nur dann, wenn es diese statischen Grenzwerte einhält.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der Sortierstücke (13a,13b), bei denen zumindest einzelne Legierungselementanteile der analysierten Legierungselemente die Zielgrenzwerte der Ziellegierung (34) nicht einhalten und die in die Sortierzielfraktion (20) zusammengestellt werden, die Zusammenstellung von Sortierstücken in die Sortierzielfraktion (20) angepasst wird, indem im Verlauf des Sortiervorgangs zumindest einzelne Grenzwerte der Ziellegierung (34) zumindest zeitweilig dynamisch geregelt werden, wobei die Legierungselementanteile der Sortierstücke (13,13a,13b), die in die Sortierzielfraktion (20) zusammengestellt werden, diese Verlaufsgrenzwerte einhalten, während die mittlere Zusammensetzung der Sortierzielfraktion (20) den ursprünglichen Grenzbereich der Ziellegierung (34) nicht unterschreitet und/oder überschreitet, oder indem im Verlauf des Sortiervorgangs die Legierungselementanteile der zusammengestellten Legierungselementanteile der Sortierstücke (13,13a,13b) insbesondere gewichtet, gemittelt werden, dass der Legierungselementmittelwert mit den Zielgrenzwerten der Ziellegierung (34) verglichen wird und dass, wenn der Legierungselementmittelwert die Zielgrenzwerte einhält, die Sortierstücke (13,13a,13b) in die Sortierzielfraktion (20) zusammengestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, weiterhin den Schritt aufweisend: Empfangen von Objekterkennungswerten betreffend das Volumen und/oder der Geometrie der zu sortierenden Sortierstücke (13,13a,13b) und Zusammenstellen der Sortierstücke in die Sortierzielfraktion (20) unter Berücksichtigung ihres Volumens und/oder ihrer Geometrie.
Sortiervorrichtung (10), die zum legierungsabhängigen Sortieren von Sortiergut, wobei das Sortiergut während eines Sortiervorgangs in Form von Sortierstücken (13,14), insbesondere innerhalb eines Stoffstroms, zugeführt und die Sortierstücke (13,14) anhand festgelegter Sortierkriterien sortiert werden, bereitgestellt ist, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, aufweisend
• eine Analyseeinrichtung (18), die zur Analyse zumindest einzelner Legierungselemente und deren Legierungselementanteilen bei den zu sortierenden Sortierstücken (13,14) eingerichtet ist;

• eine Rechnereinrichtung (21), die zum Zusammenstellen einer Sortierzielfraktion (20) an Sortierstücken (13,13a,13b) eingerichtet ist, aufweisend:

• eine Vergleichseinrichtung (22), die zum Vergleichen der Legierungselementanteile der Legierungselemente der Sortierstücke (13,13a,13b,14) mit einer Ziellegierung (34), welche Zielgrenzwerte definiert, innerhalb welcher einzelne Legierungselemente in einer Sortierzielfraktion (20) aus Sortierstücken (13,13a,13b) vorhanden sein dürfen, eingerichtet ist,

• eine Überprüfungseinrichtung (24), welche zur Prüfung eingerichtet ist, ob die im Analyseschritt analysierten Legierungselementanteile der Legierungselemente der Sortierstücke (13,14) die Zielgrenzwerte der Ziellegierung (34) einhalten,

• eine Zusammenstellungseinrichtung (25), welche zum Zusammenstellen von Sortierstücken (13,13a,13b) zu der Sortierzielfraktion (20) eingerichtet ist, und

• eine Anpassungseinrichtung (26), die eingerichtet ist, dass sie in Abhängigkeit dieser Sortierstücke (13a, 13b) und der ermittelten aktuellen Zusammensetzung der Sortierzielfraktion (20) die Zusammenstellung von Sortierstücken (13,13a) in die Sortierzielfraktion (20) derart angepasst, dass die Zielgrenzwerte der Ziellegierung (34) in der Sortierzielfraktion (20) insgesamt eingehalten werden.
Sortiervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Analyseeinrichtung (18) als Einrichtung für die laserinduzierte Plasmaspektroskopie, insbesondere mit einem zusätzlichen Reinigungsschritt, eingerichtet ist.
Sortiervorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassungseinrichtung (26) zur zumindest zeitweilig dynamischen Regelung zumindest einzelner Grenzwerte der Ziellegierung (34) eingerichtet ist, oder, dass die Anpassungseinrichtung (26) zum Bilden eines Legierungselementmittelwerts aus den einzelnen Legierungselementanteilen der analysierten Legierungsbestandteile der Sortierstücke (13,13a,13b), zum Vergleichen des Legierungsgehaltsmittelwerts der Sortierzielfraktion einschließlich des aktuellen Sortierstücks (13, 13a oder 13b) mit den Zielgrenzwerten der Ziellegierung (34) und zum Zusammenstellen der Sortierstücke (13,13a,13b) in die Sortierzielfraktion (20), wenn der Legierungselementmittelwert die Zielgrenzwerte einhält, eingerichtet ist.
Sortiervorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, weiterhin aufweisend eine Einrichtung zur Objekterkennung (17), welche zum Bestimmen des Volumens und/oder der Geometrie der Sortierstücke (13,14) eingerichtet ist, und/oder aufweisend, dass die Vergleichseinrichtung (22) bereitgestellt ist zum Vergleichen der analysierten Legierungselemente und deren Legierungselementanteile der zu sortierenden Sortierstücke (13, 14) mit statischen Grenzwerten an Legierungselementanteilen zumindest einzelner Legierungselemente, die jedes in die Sortierzielfraktion (20) zusammenzustellende Sortierstück (13,13a,13b) einzuhalten hat,
Computerprogrammprodukt umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogrammprodukts durch eine Rechnereinrichtung (21) diese veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen.