ITPR950021A1

ITPR950021A1 - Selezionatrici per polveri e materiale particolato fine.

Info

Publication number: ITPR950021A1
Application number: IT95PR000021A
Authority: IT
Inventors: Raffaele Pezzoli; Claudio Quarantelli
Original assignee: Protec Srl
Priority date: 1995-07-03
Filing date: 1995-07-03
Publication date: 1997-01-03
Also published as: EP0752281A3; US5735402A; EP0752281B1; DE69618719D1; ATE212255T1; IT1281156B1; EP0752281A2

Abstract

Selezionatrice di materiale particolato fine, come per esempio semolino di grano o altri prodotti alimentari o industriali in polvere o granuli, in cui il materiale particolato, distribuito su un supporto continuo mobile (4), è trasportato dal supporto ad una stazione di esplorazione (6, 7, 8, 9) per l'identificazione nel materiale particolato di parti indesiderate e della loro posizione sul supporto (4) e successivamente ad una stazione di cernita (24), dove un elemento fotoconduttore (27), mobile in sincronismo con il supporto (4) e su cui è formata una immagine latente di cariche elettrostatiche, rappresentativa della posizione delle parti indesiderate, separa per attrazione elettrostatica le parti indesiderate del materiale particolato.

Description

D E S C R I Z I O N E

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

SELEZIONATRICE PER POLVERI E MATERIALE PARTICOLATO FINE.

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda una selezionatrice di materiale particolato fine di natura alimentare o industriale e genericamente di polveri, come per esempio il semolino di grano e di riso o caffè o cioccolato ed altro, nel campo alimentare, e i pigmenti solidi usati nell'industria delle vernici o le polveri per prodotti sinterizzati, nel campo industriale o componenti chimici i: polvere nel campo farmaceutico.

Per la cernita di materiale particolato avente dimensioni di un certo rilievo si fa uso come noto, di sistemi di rilevamento ottico che esplorano il materiale particolato distribuito su un letto mobile e, identificata nel particolato una parte indesiderata in una posizione predeterminata, comandano dei sistemi mobili di aspirazione costituiti da una pluralità di ugelli, selettivamente azionati per la rimozione della parte indesiderata.

Un sistema di questo tipo è descritto per esempio nel brevetto US 4,186,836.

Alternativamente il materiale particolato viene fatto fluire, in caduta libera, attraverso una stazione di esplorazione ottica che comanda selettivamente degli ugelli soffianti disposti a valle della stazione di esplorazione.

Questa tecnica di selezione mediante soffio o aspirazione non è applicabile al materiale particolato fine per diverse ragioni: la leggerezza esclude la possibilità di effettuare un riconoscimento al volo delle parti indesiderate in caduta libera e la successiva rimozione mediante soffio o aspirazione. Le dimensioni ridotte penalizzano il rendimento di selezione non essendo possibile, con mezzi meccanici e pneumatici, isolare la singola particella da scartare da quelle contigue.

Per la cernita di materiale granulare fine e di polveri i sistemi di cernita correntemente usati si basano su predeterminate caratteristiche fisiche che distinguono le parti indesiderate dalle altre senza l’identificazione della singola parte indesiderata.

Per esempio la setacciatura consente di selezionare particelle aventi dimensioni diverse, la levigazione, flottazione centrifugazione, consentono di selezionare particelle aventi peso specifico diverso, la separazione magnetica consente di selezionare in particolato in funzione della sua permeabilità magnetica ecc.

Vi sono tuttavia nell'industria alimentare e nell'industria in genere molti casi in cui queste tecniche sono inadeguate perchè la discriminazione tra prodotto valido e prodotto da scartare può basarsi solo sul riconoscimento di proprietà, in generale ottiche, sulla identificazione spaziale delle parti da scartare e sulla loro rimozione con dispositivo ad azione locale, indipendente da qualsiasi caratteristica fisica del prodotto da scartare.

Vi è quindi una esigenza insoddisfatta di sopperire alle limitazioni intrinseche dei sistemi di selezi mediante identificazione spaziale del prodotto da scarta e rimozione locale dello stesso con dispositivo meccanici pneumatici di soffio o aspirazione, i quali, se applica nella selezione di particolato fine porterebbero a rese inaccettabili e a una produttività bassissima.

Soddisfa questa esigenza e risolve questo grave problema tecnico la selezionatrice per polveri e materiale particolato fine oggetto della presente invenzione, in cui la rimozione selettiva e locale di parti indesiderate è provocata dalle forze di attrazione elettrostatica generate sul particolato, per polarizzazione elettrica dello stesso, dal campo elettrico locale sviluppato da cariche elettriche selettivamente formate sulla superficie di un elemento portatore di carica, affacciato a un letto di supporto del materiale da cernire mobile in sincronismo con l'elemento portatore delle cariche elettriche.

Il processo di selezione è in qualche modo simile a quello usato nelle stampanti elettrofotografiche: il materiale da cernire, uniformemente disteso su un supporto mobile, equivalente al rullo sviluppatore di una stampante elettrofotografica, viene esplorato da mezzi opportuni, in se noti, che determinano la presenza sul supporto di parti indesiderate e la loro posizione. Il supporto, nel suo movimento si giustappone a un portatore di immagine latente, costituito per esempio da un cilindro con la superficie in materiale fotoconduttore.

L' immagine latente è costituita da cariche elettriche disposte secondo una configurazione rappresentativa, in positivo o negativo, della posizione delle parti indesiderate ed è formata con mezzi ben 'noti nella tecnica delle stampanti elettrofotografiche.

Nel caso di immagine latente positiva le parti indesiderate del materiale particolato, giustapponendosi al portatore di immagine latente, vengono attirate sulla sua superficie e rimosse dal supporto mobile.

Nel caso di immagine latente negativa è il materiale particolato, privo di parti indesiderate che viene attirato sulla superficie del portatore di immagine latente.

Il materiale attirato sulla superficie del portatore di immagine latente è poi staccato da questo con mezzi noti, per esempio una lama di pulizia, una spazzola rotante e/o sistemi soffianti/aspiranti.

Una selezionatrice di questo tipo è in grado di cernire a velocità elevata materiale particolato anche estremamente fine, con una resa di selezione molto elevata, correlata alla elevatissima risoluzione (anche 600dpi) con cui può essere formata l'immagine latente.

In pratica, poiché risoluzione e velocità del processo e quindi produttività, sono termini antitetici, può essere conveniente in alcune applicazioni diminuire la risoluzione dell'immagine latente a scapito della resa di selezione e a beneficio della produttività.

Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione è previsto un apparato del tipo descritto che esegue una cernita di materiale particolato mediante rimozione delle parti indesiderate frazionate in classi.

A questo scopo sono previsti mezzi di esplorazione che oltre a riconoscere la presenza di parti indesiderate e la loro posizione spaziale sul supporto mobile, identificano l'appartenenza delle diverse parti indesiderate a una di una pluralità di classi.

In funzione della appartenenza delle parti indesiderate alle diverse classi viene generata, su una pluralità di portatori di immagine latente, una pluralità di immagini latenti, una per portatore, ciascuna correlata a una determinata classe di parti indesiderate.

In questo modo è possibile rimuovere separatamente le diverse classi di parti indesiderate dal materiale particolato con una "raccolta differenziata", che consente l'eventuale reimpiego degli scarti per applicazioni diverse. Le caratteristiche e i vantaggi dell'invenzione risulteranno più chiari dalla descrizione che segue di una forma preferita di realizzazione e di sue varianti fatta con riferimento ai disegni allegati in cui:

- la figura 1 rappresenta, in vista schematica di insieme una forma preferita di realizzazione di apparecchiaturi selezionatrice ;

- la figura 2 rappresenta, in vista schematica di insieme, una prima variante realizzativa della apparecchiatura di figura 1;

- la figura 3 rappresenta, in vista schematica di insieme, una forma preferita di realizzazione di apparecchiatura selezionatrice in accordo con la presente invenzione, in grado di eseguire una cernita per classi distinte e separate ;

- la figura 4 rappresenta, in vista schematica di insieme, una seconda variante realizzativa della apparecchiatura di figura 1.

Con riferimento alla figura 1 una forma preferita di realizzazione di selezionatrice per polveri in accordo con la presente invenzione comprende una tramoggia 1 contenente la polvere da cernere 2, che viene depositata attraverso lo scarico di tramoggia, in quantità controllata, su un piano vibrante 3 che assicura una distribuzione uniforme del prodotto .

Il piano vibrante deposita la polvere sulla faccia superiore di un nastro 4 trasportatore senza fine che scorre a velocità opportuna, per esempio 1-2 m/s rappresentata dalla freccia 21.

Ove necessario, un coltello rasatore 20 assicura la formazione di un monostrato di granuli sul nastro 4. Per quanto il nastro trasportatore sia rappresentato come orizzontale, può anche essere inclinato.

Se il peso del materiale e l'eventuale rugosità superficiale del nastro non è sufficiente ad assicurare la stabilità in posizione del materiale sul nastro, può essere previsto come illustrato, un generatore di cariche elettrostatiche o corotron 5 che forma sulla faccia inferiore del nastro, subito a monte del coltello rasatore 20, una carica elettrica uniformemente distribuita.

In questo caso il nastro 4 è convenientemente sottile e in materiale isolante, con bassa costante dielettrica, in modo che il campo elettrico generato dalla carica depositata attiri efficacemente le polveri 2 sulla superficie di trasporto stabilizzandole in posizione.

Il corotron 5 è alimentato da una opportuna tensione VI, per esempio dell'ordine di -2KV relativamente a massa, per portare la faccia inferiore del nastro a un potenziale opportuno, per esempio dell'ordine di -300V e funzione del materiale da trattare.

E' chiaro che il corotron 5 può essere sostituito da un rullo in gomma conduttrice o da una spazzola metallica, in questo caso alimentate da una opportuna tensione per conseguire lo stesso effetto.

Potrebbe rendersi necessario controllare e regolare la tensione applicata al corotron 5, e/o anche ai successivi (15,17,18) in funzione della percentuale di umidità presente nel prodotto da selezionare.

La formazione della carica sulla faccia inferiore del nastro può essere agevolata da una placca anodica di campo connessa a massa e affacciato alla superficie di trasporto in opposizione al corotron 5, rullo o spazzola.

Il coltello rasatore 20, il corotron 5 e il bordo di scarico del piano vibrante 3 definiscono una stazione di carico, in cui passa il nastro trasportatore 4 nel suo movimento continuo.

Dalla stazione di carico, il materiale particolato distribuito in modo uniforme sul nastro, viene trasportato ad una stazione di esplorazione o di lettura dove un sistema dì lettura, in se noto, identifica possibili difetti del particolato e quindi parti indesiderate 90 del prodotto .

Il sistema di lettura comprende un gruppo illuminante 6 che illumina una banda trasversale di nastro con luce di frequenza o combinazione di frequenze predeterminate e una telecamera 7 o sensore a stato solido che acquisisce l'immagine del prodotto in movimento, nel caso più semplice per sole righe trasversali alla direzione di avanzamento del nastro.

L 'acquisizione dell'immagine è sincronizzata con il movimento del nastro cioè l'immagine di ogni riga è correlata alla posizione della riga sul nastro in modo che è possibile conoscere, in funzione della velocità di scorrimento del nastro la posizione della stessa riga ad ogni istante successivo.

Per particolari tipologie di polvere da selezionare 2,è possibile introdurre all'interno del nastro 4 una sorgente illuminante 16 avente caratteristiche analoghe al gruppo illuminante 6 per incrementare il contrasto delle parti indesiderate 90.

Per quanto non indispensabile può essere previsto, come mostrato in fig. 1, un sistema di lettura multiplo comprendente un secondo gruppo illuminante 8 a differente lunghezza d'onda dal primo e una seconda telecamera. Questo per riconoscere difetti diversi che vengono evidenziati solo in condizioni di illuminazione particolari e distinte.

E' chiaro tuttavia che lo stesso effetto potrebbe essere conseguito mediante l'impiego di luce ad ampio spettro e di filtri associati a più telecamere.

I segnali delle telecamere 7 e 9 sono inviati a una unità di elaborazione 10, di tipo convenzionale e disponibile sul mercato, che tramite opportuni algoritmi di elaborazione identifica tutti i granuli del materiale particolato che per dimensione e/o colore e/o forma riflettività non corrispondono al prodotto

devono essere scartati.

L'unità di elaborazione lo genera in uscita, su un canale 22, dei segnali di comando opportunamente temporizzati rappresentativi della posizione spaziale sul nastro trasportatore delle parti difettose da scartare.

Questi segnali, convenientemente amplificati, comandano, nella tecnica nota, dispositivo elettromeccanici o elettropneumatici di prelievo per aspirazione delle parti difettose da scartare

Secondo la presente invenzione i segnali in uscita della unità di elaborazione lo sono applicati a una unità logica elettronica di modulazione 11, del tipo comunemente impiegato nelle stampanti elettrofotografiche, più comunemente note come stampanti laser.

L'unità 11 controlla un diodo laser 12 preferibilmente con una tecnica di modulazione di tipo ON-OFF, il cui fascio luminoso 23, opportunamente collimato, viene deflesso da uno specchio rotante 13 verso la superficie di un elemento mobile 14, generalmente in forma di tamburo rotante, o altri sistemi di deflessione, che per la funzione svolta viene denominato, nella tecnica elettrofotografica, come portatore di immagine latente o rullo fotoconduttore.

Lo specchio 13 (di fatto un prisma rotante a più specchi) deflette il fascio luminoso 23 lungo una generatrice del tamburo rotante, in modo che per l'effetto combinato della scansione del fascio luminoso 23 e della rotazione del tamburo 14 l'intera superficie cilindrica del tamburo 14 viene esplorata.

In sostituzione del diodo laser 12 e dello specchio 13 è ben noto che può essere usata una riga o matrice di diodi fotoemettitori, individualmente controllati (LED ARRAY), disposta lungo una generatrice del tamburo 14.

Il tamburo 14 è disposto, relativamente al nastro trasportatore 4 di supporto del particolato, in modo che una sua generatrice della stazione di cernita 24 sia affacciato in stretta prossimità del nastro 4, a una distanza che, secondo la granularità del materiale particolato, può variare dalle decine di micron fino ad alcuni millimetri.

Il tamburo 14 è accoppiato meccanicamente ai dispositivo di azionamento del nastro 4 da una trasmissione meccanica 84, in modo che il tamburo ruoti nel senso indicato dalla freccia 25 con una velocità periferica esattamente uguale alla velocità di avanzamento del nastro 4.

E' quindi evidente che ad ogni punto della superficie superiore del nastro corrisponde univocamente un punto della superficie del tamburo e questi punti si giustappongono in corrispondenza della generatrice dell stazione di cernita 24.

La generatrice della stazione di cernita 24 definisce lungo il percorso del nastro 4 una posizione che nella tecnica di stampa ,elettrofotografica è chiamata stazione di sviluppo e nella presente applicazione può essere denominata stazione di cernita.

Il tamburo 14 è costituito da un elemento cilindrico conduttore 26, generalmente metallico, mantenuto a un potenziale prefissato (generalmente di massa) sulla cui superficie esterna è formato uno strato fotoconduttore 27.

Alla periferia del tamburo sono disposti, in ordine inverso relativamente alla sua direzione di rotazione e a monte della generatrice scandita dal fascio di illuminazione il 23:

un generatore di carica eletttostatica per effetto corona o corotron 15, alimentato da una tensione V3 (per esempio -2KV) per caricare uniformemente la superficie del fotoconduttore a un potenziale predeterminato per esempio -700V.

una lampada di normalizzazione (guenching) 28 che attivando il fotoconduttore lo scarica portandolo a un potenziale molto prossimo a quello del conduttore 26, ossia a massa.

- un coltello di rasatura 29 e pulizia del tamburo associato a una campana aspirante 30.

un eventuale generatore di carica elettrostatica corotron 18, alimentato da una tensione V4 di segno opposto a V3 per neutralizzare almeno in parte la carica elettrica residua presente sul fotoconduttore agevolare il distacco del particolato ivi presente.

Completa l'apparecchiatura, nel caso che sia

un corotron 5 per la stabilizzazione del particolato so distribuito sul nastro 4, un ulteriore generatore di car elettrostatica o corotron 17, in prossimità della

di cernita 24, alimentato da una tensione V2 neutralizzare, almeno in parte, la carica applicata al nastro 4 e favorire il distacco particolato solido dal nastro 4.

Il funzionamento della apparecchiatura descritta è molto semplice.

Man mano che il particolato solido trasportato dal nastro 4 passa attraverso la stazione di esplorazione, la posizione spaziale sul nastro, trasversalmente a questo, dei difetti identificati viene memorizzata dall'unità 10, che con un conveniente ritardo, determinato dalla differenza tra il tempo necessario alla banda trasversale di nastro esplorata per passare dalla stazione di esplorazione alla stazione di cernita 24 e il tempo necessario alla generatrice del tamburo 14 esplorata dal fascio luminoso di scansione per raggiungere la stazione di cernita, spegne il fascio luminoso di scansione, in corrispondenza della posizione dei difetti.

A valle della generatrice del tamburo 14 esplorata dal fascio 23, viene così formata una immagine latente positiva, rappresentativa dei difetti e costituita da cariche elettriche disposte sulla superficie fotosensibile 27 nei punti corrispondenti alla posizione spaziale dei difetti del materiale particolato sul nastro.

Quando il materiale particolato si presenta nella stazione di cernita 24 la parte difettosa e indesiderata viene attirata elettrostaticamente dal campo elettrico localmente generato dalle cariche elettriche dell'immagine latente, e si stacca dal nastro 4 per aderire alla superficie del tamburo 14.

Il materiale particolato, depurato dalle parti indesiderate 90 procede lungo il nastro 4 per essere scaricato, anche per solo effetto di gravità, in un opportuno raccoglitore.

Le parti indesiderate 90, trasportate dal tamburo 14, si affacciano, se presente, sotto il corotron 18 che neutralizza le cariche elettrostatiche residue e procedono fino alla campana di aspirazione 30 dove il coltello di rasatura 29 le stacca dalla superficie del tamburo per consentirne l'aspirazione.

La successiva lampada di normalizzazione 28 assicura la soppressione di qualsiasi carica residua dello strato fotosensibile per ripresentarlo alla stazione di carica formata dal corotron 15, in condizioni predeterminate e consentire la ripetizione continua del processo.

E' chiaro che il processo di cernita si può basare anziché sulla formazione di una immagine latente di tipo positivo (in cui la carica elettrica lasciata sul materiale fotoconduttore rappresenta i difetti) anche sulla formazione di una immagine latente di tipo negativo, in cui la carica elettrica lasciata sul materiale fotoconduttore rappresenta il materiale particolato privo di difetti e i difetti sono rappresentati da assenza di carica.

In questo caso alla stazione di cernita le parti indesiderate 90 vengono lasciate sul nastro 4 e da questo scaricate mentre il materiale particolato, depurato dei difetti, viene "catturato" dal tamburo 14.

Per alcune applicazioni, come sarà visto più avanti la prima alternativa è preferitile.

E' quindi evidente che il processo di selezione usato è molto simile ai processi di stampa elettrofotografica e come questi può beneficiare di tutti gli accorgimenti tecnici e delle molteplici varianti di processo e di realizzazione strutturale che sono state sviluppate, per adattarlo a specifiche esigenze dettate dai diversi materiali selezionare.

Alcune di queste varianti sono evidenziate nel seguito. La fig. 2 rappresenta una forma realizzativa di selezionatrice, in cui tutti gli scaricatori elettrostatici per effetto corona, generatori in qualche misura di ozono sono completamente eliminati e sostituiti da generatori carica elettrostatica non ionizzanti. Poiché apparecchiatura di fig.2 differisce da quella di figura 1 solo per alcuni aspetti, gli elementi funzionalmente equivalenti a quelli di fig.l sono identificati con stessi numerali di riferimento e viene omessa ogni descrizione dettagliata della apparecchiatura e del suo funzionamento che sono sostanzialmente identici.

In fig. 2 il corotron 5 di fig. 1 è sostituito da un rullo in gomma conduttrice 32, a cui si contrappone una armatura di campo 33 connessa a massa. Il rullo è polarizzato da una sorgente di tensione V6 per applicare una carica elettrica al nastro 4.

La carica elettrica formata sul nastro 4 è scaricata, alla stazione di cernita, da un rullo conduttore 34, connesso a massa che convenientemente svolge anche la funzione di rullo motore per il nastro 4.

Il corotron 15 di figura 1 è sostituito da un rullo in gomma conduttrice 31 polarizzato da una tensione V5.

Infine mediante l'impiego di un elemento cilindrico; conduttore 74 in materiale conduttore trasparente o traslucido, in sostituzione di un elemento cilindrici metallico, la lampada di normalizzazione 26 può essere alloggiata all'interno del tamburo in corrispondenza della campana di aspirazione 30 e svolgere congiuntamente sia la funzione di normalizzazione dello strato fotoconduttore 27 che la funzione di neutralizzazione di carica svolta dal corotron 18 di figura 1.

Per consentire la cernita selettiva delle parti indesiderate 90 raggruppate in classi distinte di difetti è possibile utilizzare una pluralità di mezzi di rimozione, ossia di complessi come il tamburo 14, diodo laser 12, e unità di modulazione 11 di fig. 1.

Una apparecchiatura che soddisfa a questo esigenza è rappresentata in fig. 3: due sistemi di lettura distinti, 6,7 e 8,9 inviano dei segnali di lettura a due unità di elaborazione distinte 10, 35 che a loro volta comandano due unità di modulazione distinte 11,36, ciascuna di un diodo laser 12,37.

Ciascun dei diodi laser forma attraverso uno specchio deflettore 13,38 una immagine latente sullo strato superficiale fotosensibile 27,87 rispettivamente dell'uno e l'altro di due tamburi portatori di immagine latente 14 e 46 che definiscono con il nastro 4 due distinte e ordinatamente successive stazioni di cernita.

In questo caso l'immagine latente formata sul tamburo1 14 è necessariamente di tipo positivo e identifica la posizione di una prima classe di difetti.

L'immagine latente sul tamburo 46 di tipo positivo o negativo indifferentemente, identifica in posizione una seconda classe di difetti.

In questo modo il tamburo 14 preleva e scarta una prima classe di parti indesiderate 90 e il tamburo 46 separa una seconda classe di parti indesiderate 90 dal materiale particolato .

E' evidente che l'operazione di discriminazione tra le due classi di difetti può anche essere effettuata, in molte applicazioni, da una sola unità di elaborazione che comanda una pluralità di unità di modulazione ottica, e al limite può essere sufficiente un solo sistema di lettura.

Anche in questo caso i due tamburi 14,46, sono accoppiati meccanicamente al nastro 4 da una trasmissione meccanica 84,85. Questa può essere sostituita da sistemi di sincronizzazione elettronica di movimento.

Le altre varianti mostrate in fig. 3 sono solo esemplificative della ampia possibilità di scelta di soluzioni tecniche offerta dalla apparecchiatura.

Per stabilizzare, sempre se ciò è necessario, il prodotto sul nastro trasportatore 4, si può far uso di un doppia griglia 40 di elettrodi interlacciati tra i quali è applicata una opportuna tensione V7.

Gli elettrodi sono disposti, nel caso con interposizione di un sottile strato dielettrico, affacciati alla faccia inferiore del nastro 4 lungo tutto il percorso dalla stazione di carico fino all'ultima stazione di cernita, con l'eccezione della stazione intermedia di cernita.

Questi elettrodi creano sulla faccia superiore del nastro un campo elettrico spazialmente alternato che esercita una forza elettrostatica pulsante di attrazione (per polarizzazione elettrica) sul particolato solido.

I generatori di carica elettrostatica sulla superficie fotosensibile dei tamburi 14,46 possono essere sia rulli 41 in gomma conduttrice, polarizzati elettricamente da un tensione applicata V8, sia spazzole rotanti 42 esse pur polarizzate elettricamente da un tensione applicata V9. La lampada di normalizzazione 43 può essere interna al tamburo 14 se questo è trasparente ed esterna se questo è opaco. Nel caso di tamburo 46 opaco la lampada di normalizzazione 44 può anche essere interna ad una campana di aspirazione 45.

Negli esempi precedenti si è sempre fatto riferimento a un nastro trasportatore continuo e a un tamburo di rimozione cilindrico. E' però evidente che il tamburo di rimozione o nel caso i tamburi di rimozione possono essere sostituiti da cinghie senza fine formate da un supporto conduttore, eventualmente trasparente, a cui è sovrapposto uno strato fotoconduttore.

Alla stessa stregua il nastro senza fine 4 può essere sostituito da un elemento mobile di supporto del materiale particolato di forma cilindrica.

La figura 4 rappresenta una apparecchiatura di selezione in cui sia l'elemento mobile di trasporto 50 del materiale particolato sia l'elemento mobile di rimozione 51 sono costituiti da due tamburi cilindrici controrotanti.

Convenientemente ambedue i tamburi 50 e 51 sono costituiti da un supporto conduttore trasparente 53, 54 a cui è sovrapposto uno strato fotoconduttore 55, 56.

I due tamburi sono giustapposti ad una conveniente distanza l'uno dall'altro, lungo una generatrice 57 che definisce una stazione di cernita e sono accoppiati meccanicamente al dispositivo di movimento da una trasmissione meccanica 84, in modo che le velocità periferiche, dei due tamburi, siano uguali e sincronizzate.

II supporto conduttore dei due tamburi è convenientemente polarizzato a un potenziale opportuno per esempio massa.

Una spazzola 58 o altro mezzo equivalente carica elettricamente la superficie del tamburo 50 e una tramoggia di carico 59 distribuisce sulla superficie del tamburo 50 uno strato uniforme di materiale particolato che aderisce alla superficie del tamburo.

Nel suo movimento di rotazione il tamburo 50 espone il materiale particolato a un sistema di lettura 61 connesso con una unità di riconoscimento difetti e modulazione 62 che comanda un sistema di illuminazione selettiva 63,64 di una generatrice del tamburo 51 e di formazione di immagine latente sulla sua superficie.

Le parti indesiderate 90 del materiale particolato, nel loro transito alla stazione di cernita 57 vengono attirate sulla superficie del tamburo 51 e convogliate a una camera di raccolta 65.

Per agevolare la migrazione della parti indesiderate 90 del tamburo 50 al tamburo 51 e dal tamburo 51 alla camera di raccolta 65 è prevista, all'interno del tamburo 50 una lampada 66 di neutralizzazione di carica e normalizzazione, subito a monte della stazione di cernita 57 e all'interno del tamburo 51 una lampada 67 con la stessa funzione.

Evidentemente in una apparecchiatura di questo tipo il sistema di lettura deve operare in un campo spettrale a cui il materiale fotoconduttore è insensibile, o a livelli di luminosità insufficienti a neutralizzare la carica formata sul materiale fotoconduttore, oppure il materiale particolato stesso deve fornire, con la sua opacità, un adeguato schermo alla radiazione.

E' anche chiaro che l'immagine latente formata sul tamburo 51 può essere negativa e che può essere previsto un terzo tamburo in cascata al secondo sul quale formare una seconda immagine latente a opportuno potenziale per seguire una selezione distinta per classi di difetti.

Nella descrizione che precede si è fatto riferimento al solo fenomeno della polarizzazione elettrica e dielettrica del materiale particolato immerso in un campo elettrico, come causa delle forze elettrostatiche esercitate sul materiale particolato. E' però evidente che in molte applicazioni è anche possibile, come è comune nella elettrofotografia, indurre una carica elettrica direttamente sul materiale particolato, per effetto triboelettrico e utilizzare le forze di repulsione e attrazione che si esercitano tra cariche elettriche di segno eguale od opposto per ottenere l'attrazione o repulsione selettiva del materiale particolato da un supporto opportunamente polarizzato elettricamente verso un altro elemento di rimozione su cui è formata una immagine latente costituita da cariche elettrostatiche selettivamente disposte.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Apparato per la cernita di materiale particolato e la rimozione da questo di parti indesiderate (90) comprendente : - un supporto mobile (4) di supporto del materiale particolato, - mezzi (6,7,8,9,10) per determinare la presenza sul supporto (4) di parti indesiderate (90) e la loro posizione sul supporto e per fornire una indicazione della loro posizione sul supporto, e - mezzi di rimozione controllati da detta indicazione per rimuovere dette parti indesiderate (90) da detto materiale particolato caratterizzato da ciò che detti mezzi di rimozione comprendono : - un elemento (14) mobile sincronreamente con detto supporto (4) e avente una superficie fotoconduttrice (27), a ogni punto di detta superficie (27) corrispondendo una predeterminata posizione su detto supporto (4), mezzi (15) per caricare elettrostaticamente la superficie fotoconduttrice (27) dell' elemento (14) mobile, - mezzi (11,12,13) per generare su detta superficie fotoconduttrice (27), in risposta a detta indicazione di presenza di parti indesiderate (90) e della loro posizione, una immagine latente di cariche elettrostatiche rappresentativa di dette parti indesiderate (90), - mezzi (84) per giustapporre ciascuno dei punti di detta superficie fotoconduttrice alla corrispondente posizione di detto supporto (4) in modo che il campo elettrico generato dalle cariche elettrostatiche di detta immagine latente separa dette parti indesiderate (90) dal materiale particolato attirando su detta superficie fotosensibile dette parti indesiderate (90) se detta immagine latente è di tipo positivo e detto materiale particolato (2) privo di parti indesiderate (90) se detta immagine latente è di tipo negativo, e mezzi di distacco (18,29,30) del materiale particolato attratto su detta superficie fotosensibile (27) da dette cariche elettriche di immagine latente.
2. Apparato per la cernita di materiale particolato e la rimozione da questo di parti indesiderate (90) comprendente : - un supporto mobile (4) del materiale particolato, - mezzi di esplorazione del supporto (4) per determinare la presenza sul supporto di parti indesiderate (90), la loro posizione sul supporto e per fornire una indicazione della loro presenza e posizione sul supporto, e - mezzi di rimozione controllati da detta indicazione per rimuovere dette parti indesiderate (90) da detto supporto caratterizzato da ciò che comprende - mezzi (6,7,8,9,10,35) per riconoscere l'appartenenza di dette parti indesiderate (90) a una di una pluralità di classi e per fornire una indicazione di classe associata a detta indicazione di posizione e da ciò che detti mezzi di rimozione comprendono: - una pluralità di elementi (14,46), ciascuno associato a una di dette classi, mobili sincronicamente (84,85) con detto supporto (4), ciascuno avente una superficie fotoconduttrice (27,87), a ogni punto di detta superficie corrispondendo una predeterminata posizione su detto supporto, - mezzi (41,42) per caricare elettrostaticamente la superficie fotoconduttrice (27,87) degli elementi (14,46) mobili, - mezzi (11,12,13,36,37,38) per generare, in risposta a detta indicazione di presenza di parti indesiderate (90), della loro posizione e della loro classe, su detta superficie fotoconduttrice (27,87) di elementi mobili (14,46) ciascuno associato a una di dette classi, una immagine latente di cariche elettrostatiche rappresentativa delle parti indesiderate (90) di detta classe associata, - mezzi (84,85) per giustapporre ciascuno di detti punti di superficie di detti elementi mobili (14,46) alla corrispondente posizione di detto supporto (4), in modo che il campo elettrico generato da dette cariche elettrostatiche di immagine latente separa una classe di parti indesiderate (90) da detto materiale particolato attirando su detta superficie fotoconduttrice (27,87) detta una classe di parti indesiderate (90) se l'immagine latente è positiva e detto materiale particolato, privo di detta una classe di parti indesiderate (90), se detta immagine latente è negativa, e - mezzi di distacco (29,30,45) da detta superficie fotoconduttrice (27, 87) del materiale particolato attratto su detta superficie fotoconduttrice.
3. Apparato come a riv. 1 in cui detto elemento mobile è un tamburo cilindrico rotante (46), avente uno strato fotoconduttore (87) sulla sua superficie periferica supportato da uno strato conduttore trasparente interno (74), e detto tamburo (46) alloggia internamente una lampada fissa (28) di neutralizzazione di campo elettrico irraggiante detto strato fotoconduttore (87) attraverso detto strato conduttore trasparente (74), lungo una generatrice fissa di detto tamburo.
4. Apparato come a riv.2 in cui uno almeno di detti elementi mobili è un tamburo cilindrico rotante, avente uno strato fotoconduttore (87) sulla sua superficie periferica sopportato da uno strato conduttore trasparente interno, e detto tamburo alloggia internamente una lampada fissa (43) di neutralizzazione di campo elettrico irraggiante detto strato fotoconduttore (87) attraverso detto strato conduttore trasparente, lungo una generatrice fissa di detto tamburo.
5. Apparato come a riv.l, 2, 3 o 4 in cui detto supporto mobile (4) di materiale particolato si estende lungo un percorso comprendente ordinatamente una stazione di carico (3), una stazione di esplorazione (6,7,8,9) almeno una stazione di cernita (24) e una stazione di scarico, detto apparato comprendendo mezzi (5) per formare un campo elettrico alla superficie di detto supporto (4) a monte di detta stazione di esplorazione (6,7,8,9,16) e mezzi di neutralizzazione (17) di detto campo elettrico a detta una almeno stazione di cernita (24).
6. Apparato come a riv.l, 2, 3 o 4 in cui detto supporto mobile (50) di materiale particolato si estende lungo un percorso comprendente ordinatamente una stazione di carico (59), una stazione di esplorazione (60,61) almeno una stazione di cernita (57) e una stazione di scarico, detto apparato comprendente un supporto cilindrico rotante (50) avente uno strato fotoconduttore (55) sulla sua superficie periferica supportato da uno strato conduttore trasparente interno (53) e mezzi (58) per formare un campo elettrico alla superficie di detto supporto (50) a monte di detta stazione di carico (59) e mezzi di neutralizzazione (66) di detto campo elettrico a valle di detta stazione di esplorazione (60,61) e a monte di detta stazione di cernita (57)