NO143929B - Apparat for sortering av materialstykker. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et apparat for sortering av materialstykker, omfattende organer for fremføring av materialstykkene gjennom en sorteringssone i en tilfeldig strøm i en bred bane,"og en skanneranordning som foretar gjentatte skanninger tvers over materialstrømmen i sorteringssonen for å oppspore lys som reflekteres fra separate flater på hvert materialstykke, når skannerstrålen krysser materialstykket,

og for å frembringe et skanningssignal som er representativt for det reflekterte lys, og en avbøyeranordning som er anbrakt nedstrøms for skanneranordningen og som omfatter en rekke avbøyer-organer som virker tvers over materialstrømmen, hvor hvert organ i en første funksjonstilstand tillater passasje av materialstykker langs en forutvalgt, uavbøyd bane og i en annen funksjonstilstand avbøyer de passerende materialstykker fra den forutvalgte bane samt elektroniske innretninger som frembringer. reguleringssignaler i avhengighet av posisjonen for skanneren når denne passerer materialstrømmen.

Ved sortering av materialstykker, f.eks. stykker eller partikler av malm, er det fordelaktig å kunne analysere og evaluere hvert materialstykke idet det føres gjennom sorteringssonen, slik at de enkelte materialstykker kan avvises eller godtas på grunnlag av evalueringen. Dette gir en meget effektiv sortering. Det har vist seg vanskelig å skille stykkene fra hverandre, slik at de med ønsket nøyaktighet kan plasseres med hensiktsmessig mellomrom, f.eks. i rekker av innbyrdes atskilte stykker, og dette kan resultere i en materialgjennomgang som er mindre enn om materialstykkene fremføres i en uregelmessig strøm. Når materialene føres i en uregelmessig strøm gjennom en sorteringssone, er det imidlertid nødvendig at hvert materialstykke evalueres eller analyseres ut fra den posisjon som materialstykket inntar i strømmen, for at et enkelt stykke skal kunne godtas eller avvises når det passerer avviseranordningen. Selv om sortering av en uregelmessig strøm som regel resulterer i en større materialgjennomgang og større effektivitet, vil en slik sortering vanligvis kreve et mer komplisert sorteringssystem.

I et sorteringsapparat, f.eks. av fotometrisk type, passerer materialstykker gjennom en sorteringssone i en tilfeldig strøm, mens en skanneranordning foretar gjentatte skanninger tvers igjennom strømmen, for å frembringe et signal i overensstemmelse med visse karakteristika ved de skannede materialstykker. Signalet'akkumuleres for hver skanning, for å gi data som representerer materialstykkenes karakteristika. Dette data må bringes i relasjon til hvert materialstykke og posisjonen

av dette, slik at det enkelte materialstykke kan godtas eller avvises i overensstemmelse med dataanalysen. Denne frembringelse av data i forbindelse med et spesielt materialstykke og posisjonen av dette, er i sorteringsteknikken benevnt "sporing"

(tracking).

Det er fra tidligere kjent forskjellige typer av sporings-systemer. Et apparat av kjent type omfatter f.eks. en sorteringssone med en rekke imaginære kanaler som i langsgående retning strekker seg gjennom sorteringssonen. Kanalene dannes av en av-viseranordning som strekker seg tvers over sorteringssonen, nær ved enden av sonen. Avviseranordningen omfatter en rekke avviserorganer som er montert side om side og som vanligvis består av luftblåsedyser som kan rette en luftstråle, av bredde som en "imaginær" kanal, inn i en uordnet materialstrøm, og derved avbøye materialstykker som fremføres langs den spesielle kanal. Avviserorganet kan avbøye et materialstykke som i sin helhet befinner seg i den tilhørende kanal, men det er usikkert hvorvidt et materialstykke som befinner seg dels i avviserorganets tilknyttede kanal og dels i en eller flere, tilgrensende kanaler, vil avbøyes. I denne apparattype behandles hver kanal som en enhet. En enhet kan bestå av en hukommelse for lagring av data for karakteristika, en analyseringsanordning for dataanalyse,

en beslutningsanordning for avgivelse av et aksepterings- eller avvisningssignal på grunnlag av de analyserte data, samt en styrekrets for aktivisering av det respektive avviserorgan i overensstemmelse med beslutningssignalet. Det fremgår således, at et materialstykke som er beliggende delvis i én kanal og

delvis i den tilgrensende kanal, vil bli behandlet som to separate enheter, og styrekretssystemet for hver kanal vil behandle data for denne kanal, for å formidle en beslutning som er basért på

de data som vedrører kanalen. Dersom materialstykket strekker seg inn i en tredje kanal, vil denne tredje kanal behandle denne del som en enhet. Da den verdifulle del og avfallsdelen kan være beliggende i forskjellige kanaler, er det umulig å gjennomføre en korrekt sortering av et materialstykke som befinner seg i mer enn én kanal.

Et kjent apparat av en annen type var innrettet med henblikk på analysering av hvert materialstykke for seg, uten hensyn til posisjonen av materialstykket eller antallet kanaler som ble opptatt av dette. Denne apparattype var forsynt med et antall moduler (mindre enn antallet kanaler), hvor hver modul ble "låst til" et materialstykke. Dvs., at når skanningen traff et nytt materialstykke, ble den første, ledige modul låst til dette stykke, og akkumulerte data utelukkende for dette stykke for samtlige, kryssende skanninger. Disse data ble deretter analysert, for frembringelse av et beslutningssignal. Dette beslutningssignal måtte deretter formidles til de angjeldende, spesielle kanaler (dvs. awiseror<g>aner) , og den langsgående utstrekning eller dimensjon måtte likeledes formidles til avviserorganene, av hensyn til reguleringen av avvisningskraften. Selv om det derved normalt var mulig å redusere antallet av analyserings- og beslutningskretser, ville det kreves et be-tydelig antall kompliserte strømkretser, for å bringe en modul

.i relasjon til angjeldende.kanal eller kanaler.

Foreliggende oppfinnelse betinger et relativt enkelt styrekretssystem, men vil likevel gi god sortering av materialstykker som i tidligere kjente apparater ville betraktes som beliggende i to eller flere kanaler.

Apparatet ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at reguleringssignalene representerer et antall innbyrdes overlappende analyseringskanaler som hver forløper parallelt med materialstykkenes bevegelsesretning gjennom sorteringssonen,

at en strømkrets for hver analyseringskanal er innrettet til å motta skanningssignalet og tilknyttet styresignal for akkumulering av informasjon fra skanningssignalet vedrørende.materialstykker i den respektive analyseringskanal og for frembringelse av et beslutningssignal på grunnlag av den akkumulerte informasjon

vedrørende et materialstykke, samt at styreorganer for hver analyseringskanal er innrettet til som reaksjon på bestemmelsessignalet å aktivisere én eller flere avbøyerorganer som i det minste strekker seg over bredden av analyseringskanalen.

Det er oppnådd særlige fordeler ifølge oppfinnelsen ved å anvende innbyrdes overlappende analyseringskanaler, isteden-for de tidligere anvendte analyseringskanaler som var anbrakt side-om-side uten overlapping. Ved hjelp av en strømkrets for hver analyseringskanal kan det frembringes et entydig beslutningssignal vedrørende det aktuelle materialstykke og ved hjelp av tilhørende styreorganer for hver analyseringskanal kan man tilsvarende nøyaktig aktivisere én eller flere avbøyerorganer.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den etter-følgende beskrivelse under henvisning til de medfølgende teg-

. ninger, hvori:

Fig. 1 viser et skjematisk sideriss av et sorteringsanlegg som innbefatter et transportsystem i henhold til oppfinnelsen. Fig. 2(A), 2(B) og 2(D) viser skjematisk delriss av av-visersystemet ved ulike versjoner av sorteringsapparatet, som angir de forskjellige kanaler. Fig. 3 viser et skjematisk blokkdiagram som illustrerer en

versjon av oppfinnelsen.

Fig. 4 viser et bølgeformdiagram som kommer til anvendelse

ved beskrivelsen av diagrammet ifølge fig. 3.

Fig. 5(A) og 5(B) viser skjematiske tegninger, omfattende karakteristiske materialstykker i en sorteringssone, som kommer til anvendelse ved beskrivelsen av apparatets virkemåte. Fig. 6(A) og 6(B) viser skjematiske tegninger av materialstykker som berører hverandre. Fig. 7 viser et skjematisk blokkdiagram som illustrerer

en annen versjon av oppfinnelsen.

Fig. 8 (på samme tegningsark som fig. 1) viser et bølge-formdiagram som kommer til anvendelse ved beskrivelsen av sys-temet ifølge fig. 7.

Oppfinnelsen er beskrevet i forbindelse med sortering av malm, men det er åpenbart at oppfinnelsen kan benyttes som transportmiddel i forbindelse med undersøkelse eller sortering av andre materialstykker.

Ved sortering av malm er stykkenes eller partiklenes dimen-sjoner eller fraksjonsstørrelse av eh viss betydning. Angivelsen av partikkelstørrelser uttrykkes som regel ved dimensjonene av de kvadratiske siktmasker som partiklene vil eller ikke vil passere igjennom. En partikkelgruppe som f.eks. er betegnet "-25 mm til +10 mm" (eller helt enkelt "-25 mm + 10 mm") består således av partikler som vil passere gjennom en sikt med 2 5 mm, kvadratiske masker, men som ikke vil passere gjennom en sikt med 10 mm, kvadratiske masker. Størrelsen av de stenstykker eller partikler som i alminnelighet anses egnet til å sorteres av automatisk maskineri, ligger, meget grovt regnet, innenfor fraksjonen "-150 mm + 10 mm", men det er ikke mulig å sortere hele fraksjonen, i form av en tilfeldig materialstrøm, ved hjelp av en enkelt maskin. Dette skyldes, at de større partikler vil ha tendens til å skjule de mindre. Den typiske partikkel-størrelse for det materiale som tilføres en enkeltsorterings-maskin, kan ligge innenfor hvilken som helst av de nedenstående fraksjoner: -150 mm + 75 mm -125 mm + 50 mm -100 mm + 50 mm

-75 mm + 35 mm

-60 mm + 30 mm

-4 0 mm + 15 mm

-2 5 mm + 10 mm

Det fremgår at den grovere sikt har en maskevidde av til-nærmelsesvis to til to og enhalv ganger maskevidden i den finere sikt. Det har i praksis vist seg, at dette størrelsesforhold mellom maskeviddene gir en effektiv sortering, under opprett-holdelse av en tilfredsstillende sorteringshastighet, uten uønsket overskygning av mindre partikler.

Det beskrevne transportsystem kan tilpasses enhver av de ovennevnte størrelsesfraksjoner. Det må ved utformingen av sys-temet, velges visse parametre for hver kornfraksjon. Antallet avviserorganer (normalt i form av luftblåsedyser) må f.eks. velges, hvorved bredden eller den tversgående utstrekning av hvert organ fikseres. Hvis et sorteringsapparat mottar materiale av fraksjonen -40 mm + 15 mm og sorteringssonen har en bredde av 800 mm, kan et hensiktsmessig arrangement f.eks. omfatte 4 0 luftblåsedyser som hver har en bredde av 20 mm. Tilstedeværelsen av en mindre partikkel innenfor denne fraksjon vil, ved det ovennevnte dysearrangement, kunne fremkalle en avbøyende luftstrøm fra en dyse eller fra to dyser avhengig av partikkelens posisjon og form, mens en større partikkel kan kreve en utblåsning av to eller muligens tre dyser. Det er åpenbart, at valget av en spesiell luftdysedimensjon vil ha tilknytning til en spesiell kornfraksjon, muligens to eller tre fraksjoner, og at det må foretas et annet valg for andre kornfraksjoner.

Det henvises til fig. 1 som viser et sorteringsapparat for sortering av materialstykker som for enkelhets skyld er beskrevet som fremført gjennom apparatet i form av en tilfeldig strøm i en bred bane. Uttrykket "tilfeldig strøm i en bred bane" er ment å betegne en strøm av partikler som fremføres i en gitt retning, og som er tilfeldig fordelt i innbyrdes avstand over en bredde som er tilstrekkelig til at flere partikler kan fremføres side om side. En samlekasse 10 inneholder, som vist, en kvantitet stenstykker eller -partikler 11 som, fra samlekassen, uttømmes på et vibrasjonsbord 12 som er opphengt i fjærer 14. Vibrasjons-bordet 12 drives på kjent måte av en vibratormotor 15. Fra bordet 12 overføres partiklene 11 til en glideflate 19, hvor partiklene 11 akselereres og fordeles, i form av en tilfeldig strøm i en bred bane, over den øvre side av et transportbelte 16. Det endeløse belte 16 er understøttet av løperuller 17

mellom en hovedrulle 18 og en drivrulle 20. Drivrullen 20 drives av en motor 21.

Stenpartiklene 11 på beltet 16 fremføres forbi en skanneranordning 22, og utløper i en frittfall-bane ved hovedrullen 18. Partiklene passerer en awiseranordning 23 som kan bestå

av et antall avviserorganer, f.eks. luftblåsedyser 24, som er plassert side om side. Det er anordnet en skjermplate 25, umid-delbart over dysene 24, som beskytter dysene mot tilfeldige skader som kan oppstå på grunn av sten i unormal posisjon. Skjerm-platen 25 vil normalt ikke berøres av de passerende partikler.

En splitteplate 26 er anbrakt under luftblåsedysene 24 i en

slik stilling, at. uavbøyde partikler faller ned på et belte 27, på den ene side av platen, mens avbøyde partikler føres til den annen side av platen, og faller ned på et belte 28.

Regulerings- og styresignaler utveksles gjennom en ledning 3 0 mellom skanneranordningen 22 og transportsysteminnretningen 31, og avviseranordningen 23 mottar styresignaler fra innret-ningen 31 gjennom en ledning 32. Gjennom en ledning 33 leverer skanneranordningen 22 informasjon vedrørende den skannede flate

til transportsysteminnretningen 31.

Transportsystemet er basert på anvendelse av ulike analyserings- og portkanaler som kan beskrives generelt under henvisning til fig. 2. Fig. 2(A) viser et parti av avviseranordningen 23 med luftblåsedyser 24. Hver av dysene 24 avgrenser en imaginær kanal, og det er vist en rekke kanaler som er betegnet med Bl, B2, B3, B4, osv. Dette er "utblåsningskanaler". En første analyseringskanal, betegnet Al, er sentrert på delelinjen mellom utblåsningskanalene Bl og B2. En andre analyseringskanal, betegnet A3, er sentrert på delelinjen mellom utblåsningskanalene B3 og B4. Disse analyseringskanaler har en reguler-bar bredde som er større enn bredden av en utblåsningskanal og mindre enn bredden av to utblåsningskanaler, og som fortrinnsvis er valgt slik, at den så vidt understiger bredden av to utblåsningskanaler. Det er anordnet en annen rekke av overlappende analyseringskanaler, og en av disse, som er angitt ved A2, er vist sentrert på delelinjen mellom utblåsningskanalene B2 og B3. Analyseringskanalene Al, A3, A5, osv. samt A2, A4, A6, etc. fortsetter overlappingen på samme måte tvers over avviseranordningens bredde. En rekke velgerkanaler som er betegnet med Dl, D2, D3 etc. strekker seg likeledes over avviseranordningens fulle.bredde. Hver velgerkanal som har en bredde som er noe mindre enn bredden av en utblåsningskanal, er,' som vist, sentrert på delelinjen mellom hver utblåsningskanal. Velgerkanalens bredde kan likeledes reguleres i tilpasning til ulike sorterings-situasjoner.

Et parti av en analyseringskanal og et parti av en velgerkanal, ved hver ende av avviseranordningen vil, som det fremgår, i realiteten være inaktivt, da ingen partikler vil opptre uten-for grensene for partikkelstrømmen som bare strekker seg over avviseranordningens bredde.

Det bør erindres, at kanalene er imaginære. Dette innebærer at ingen av kanalene er avgrenset av en fysisk vegg. Kanalene kan sies å være dannet i elektronikken i transportsystemet, som beskrevet i det etterfølgende.

Velgerkanalene Dl, D2, osv. avgrenser kort og godt, den bredde innenfor hvilken en partikkel må oppspores, for at den respektive av analyseringskanalene Al, A2, etc. skal aktiviseres. Analyseringskanalene vil ikke akkumulere data innen de aktiviseres av velgerkanalen. Dersom velgerkanalen gjøres smalere enn analyseringskanalen, vil dette medføre en tendens til å for-hindre analysering av partikler som så vidt strekker seg inn i en analyseringskanal. Hvis de data som mottas av en analyseringskanal, resulterer i en beslutning om å avbøye en partikkel, vil dette medføre aktivisering av to luftblåseorganer 24. De to organer som aktiviseres, er tilknyttet de innbyrdes tilgrensende utblåsningskanaler, og den linje som atskiller dem, er midt-linjen for den analyseringskanal som frembrakte signalet for avbøyning.

Det er åpenbart, at dersom en velgerkanal hadde samme bredde som en analyseringskanal, ville velgerkanalen være hensiktsløs. Hvis en velgerkanal anses unødvendig i et spesielt apparat for sortering av særskilt malm, vil følgelig apparatet fungere uten denne kanal, slik det fremgår av beskrivelsen.

Fig. 2(B) viser en anordning som er forsynt med to tilgrensende rekker av dyser 24'. Disse dyser 24' overlapper hverandre på samme måte som analyseringskanalene Al', A2', A3<1>, etc. Det er anordnet utblåsningskanaler Bl', B2<1>, B3', etc. som hver er tilknyttet en motsvarende analyseringskanal. Den viste utblåsningskanal har en noe større bredde enn en analyseringskanal, men utblåsningskanalens bredde kan være redusert til halve bredden av en analyseringskanal, eller eventuelt øket til en og enhalv ganger bredden av en analyseringskanal. På samme måte som vist i fig. 2(A), er velgerkanalene Dl, D2, etc. sentrert i forhold til de respektive analyseringskanaler Al', A2' etc.

Slik det fremgår, har anordningen ifølge fig. 2(B) praktisk talt samme virkemåte som anordningen ifølge fig. 2(A). En partikkel som i sin helhet befinner seg i f.eks. analyseringskanalen A2' og som, på grunn av sin art, utløser et avbøyningssignal,

vil fremkalle en luftstråle fra den dyse som motsvarer utblåsningskanalen B2'. Mens to dyser vil aktiviseres i anordningen ifølge fig. 2(A), vil det i anordningen ifølge fig. 2(B) bare aktiveres én dyse, men bredden av den avbøyende luftstråle kan være praktisk talt den samme, idet de enkelte dyser kan være dobbelt så store.

Fig. 2(C) og 2(D) viser anordninger med tredobbelt overlappende analyseringskanaler. Fig. 2(C) viser dyser 24 som danner utblåsningskanaler Bl", B2", etc. og som aktiviseres i grupper på tre. Dette innebærer f.eks. at analyseringskanalen A2" vil aktivisere dyser som motsvarer utblåsningskanalene B2",

B3" og B4". I fig. 2(D) vil analyseringskanalen A2" aktivisere den dyse som motsvarer utblåsningskanalen B2" (som har stort sett samme bredde som B2", B3" og B4" til sammen). Det fremgår at de overlappende analyseringskanaler består av en første, andre og tredje gruppe. Den første gr\ippe omfatter analyseringskanalene Al", A4", etc, den andre gruppe omfatter analyseringskanalene A2", A5", etc, og den tredje gruppe omfatter analyseringskanalene A3", A6", etc. Hver kanal i den andre gruppe A2", A5", etc. overlapper tilgrensende kanaler i den første gruppe. Dvs. at kanalen A2" overlapper kanalen Al" i en utstrekning som fortrinnsvis ikke overstiger to trejdedeler av bredden av en analyseringskanal, og A2" overlapper kanalen A4" :L en utstrekning som fortrinnsvis ikke overstiger en tredjedel av bredden av en analyseringskanal. Eu analyseringskanal i den tredje gruppe (f.eks. A3") overlapper på tilsvarende måte et par tilgrensende kanaler (f.eks. Al" og A4") i den første gruppe, den ene i en utstrekning som fortrinnsvis ikke overstiger en tredjedel av kanalens bredde, og den annen i en utstrekning fortrinnsvis ikke over to tredjedeler av bredden.

Det vil innses, at arrangement for overlapping i andre multipla eller andre grader vil kunne benyttes, avhengig av konstruksjonskravene.

Strømkretssystemet er i det etterfølgende beskrevet i korthet i forbindelse med fig. 3 og 4 som særlig vedrører kanalarrangementet ifølge fig. 2(A). En belteavføler 36 avgir et signal, i overensstemmelse med hastigheten av beltet 16

(fig. 1) til en komparator 38. En oscillator 37 frembringer,

på en ledning 40, et grunninnstillingssignal for apparatet, som kan være slik som angitt i fig. 4(a) og som likeledes overføres til komparatoren 38. Komparatoren 38 avgir et kontrollsignal til oscillatoren 37, for styring av utgangssignalet fra oscillatoren 37, slik at det til enhver tid overensstemmer med belte-hastigheten. Slike kontrollsystemer er kjent innenfor dette fagområde. Det vil fremgå, at et slikt kontrollarrangement ikke er vesentlig for oppfinneren.

En skanneranordning 22 som med fordel kan være av den type som er beskrevet i kanadisk patentsøknad 192.153, er innrettet til å foreta gjentatte skanninger tvers over sorteringssonen, for oppsporing av lys som reflekteres fra atsk.ilto flater på hver partikkel, når denne krysses av skanningsstrålen. Mekaniske og elektriske skanneranordninger er kjent i seg selv. Partiklene fremføres på beltet gjennom skanningssonen, som tidligere beskrevet. Skanneranordningen 22 mottar et regulerings- og styresignal fra en skanningsregulator 41 som i sin tur reguleres av styrepulser på ledningen 40.

Skanneranordningen 22 avgir utgangssignal til en signal-diskriminator 42, og dette signal er representativt for det reflekterte lys som mottas av skanneranordningen 22. Signaldiskriminatoren 42 kan innbefatte AGC-kretser og andre stabili-seringskretser. Diskriminatoren 42 mottar også et regulerings-og styresignal fra en diskriminator-regulator 43 som i sin tur mottar styrepulser fra ledningen 40. Signaldiskriminatoren avgir to utgangssignaler. Det ene utgangssignal representerer utstrek-ningen eller dimensjonen, og det annet representerer data ved-rørende karakteristika for det reflekterte lys. Disse data kan f.eks. omfatte en gjengivelse av en flate, av en hvit valør som overstiger et forutvalgt nivå for reflektert lys, av en sort

valør under et forutvalgt nivå, av et kvadrert, hvitt signal, av et kvadrert, sort signal, og av tellinger som representerer

en svinging fra sott til hvitt, eller .omvendt, i løpet av et forutvalgt tidsrom, eller andre verdier. Disse signaler over-føres gjennom ledninger henholdsvis 44 og 45.

Et -skifteverk 46 som innstilles av reguleringspulser på ledningen 40, leverer, på en kabel 47, en rekke utvelgingssig-naler for utblåsningskanalene, slik at disse kanaler kan aktiviseres i rekkefølge over sorteringssonen, synkront med skanningen. Tre bølgeformer for utblåsningskanalene er vist i fig. 4(b),

(c) og (d). Blokken 4 6 er på tegningen merket som et 4 0-trinns skifteverk, hvilket forutsetter at det er anordnet 4 0 utblåsningskanaler, men det vil selvsagt velges skifteverk i overensstemmelse med et hvilket som helst antall kanaler som kreves av konstruksjonen. En dekadeteller 50 teller pulsene på ledningen 4 0 i grupper på ti. I den beskrevne versjon kan derfor hver utblåsningskanal betraktes som bestående av ti deler. En dekodervelger 51 er forbundet med telleverket 50, hvorved det frembringes to utgangssignaler på ledninger 52 og 53. Utgangseffekten på ledningen 52 består av en rekke start/stopp-pulser for de forskjellige analyseringskanaler, mens utgangseffekten på ledningen 53 består av en rekke start/stopp-pulser for portkanalene. Dekodervelgeren 51 gjør det mulig å justere bredden av analyseringskanalene og portkanalene med tiendedeler av en utblåsningskanal, og de to førstnevnte kan justeres hver for seg. Bølgeformen i fig. 4 (e) viser f.eks. en typisk rekke av startpulser for analyseringskanalene, mens bølgeformen i fig. 4(f) viser en typisk rekke av stopp-pulser for analyseringskanalene. Liknende pulser (ikke vist) for portkanalene frembringes, som beskrevet, på ledningen 53.

En regulator 54 som normalt innbefatter en flip-flop, frembringer en bølgeform som vist i fig. 4(g), som benyttes for innhenting av en beslutning, som beskrevet i det etter-følgende. En regulator 55 mottar et signal fra ledningen 4 0 og fra skifteverket 46, og frembringer derved et signal for regu-lering av en avbøyerluftstråle, som er beskrevet i det etter-følgende og som representerer én puls pr. skanning.

Det strømkretssystem som hittil er beskrevet, er felles. Dvs. at det er ett system for apparatet. Det kretssystem som

er beskrevet i det etterfølgende, har hovedsakelig tilknytning til en analyseringskanal. Det er anordnet et tilsvarende kretssystem for hver kanal. Den strekete linje 56 i fig. 3 angir generelt én analyseringskanal. Samtlige inngangseffekter til kretsmodulen som er angitt ved den strekete linje 56, er multiple inngangseffekter som overføres til de andre kanaler, bortsett fra inngangseffekten på ledningen 57 (fra kabelen 47) som består av signalet for denne spesielle kanal fra skifteverket 46.

Analyseringskanalkretsen 6 0 mottar et datasignal på ledningen 45, et start/stoppsignal for analyseringskanalen på ledningen 52 og et kanalutvelgingssignal på ledningen 57. Start/ stoppsignalet og utvelgingssignalet benyttes for frembringelse av et analyseringskanalsignal som er vist ved bølgeformen (h)

i fig. 4. To overlappende analyseringskanalbølgeformer er som eksempel vist i fig. 4(h) og 4 (i). Kretsen 60 vil således analysere de data som mottas på ledningen 45 i løpet av en tidsperiode som f.eks. motsvarer bølgeformen (h) i fig. 4. Det avgis derved et utgangssignal til et regneverk 61 som, i overensstemmelse med et forutvalgt program, jevnfører de akkumulerte data og frembringer et utgangssignal, i overensstemmelse med sammen-likningsresultatet, som representerer en beslutning om å avbøye, eller ikke å avbøye, angjeldende materialpartikkel. Beslutningen

representeres av et inngangssignal til en AND-port 62. Det henvises, utelukkende som et eksempel på en egnet beslutningsstrøm-krets, til det kanadiske patentskrift 923.601, utstedt den 27. mars 1973.

En portkrets 63 mottar et inngangssignal fra regulatoren 54 og et inngangssignal fra ledningen 57, som representerer den

spesielle kanal, og avgir et beslutningsstyresignal (f.eks. ved bølgeformen (g) i fig. 4) bare for denne kanal. Dette signal er et annet inngangssignal til AND-porten 62.

Velgerkanalkretsen 64 mottar et start/stoppsignal fra ledningen 53 og et spesielt kanalsignal fra ledningen 57. Det frembringes et utgangssignal slik som vist ved bølgeformen (j) i fig. 4. Signalet representerer velgerkanalbølgeformen i tilknytning til analyseringskanalbølgeformen (h). Videre viser fig. 4 en annen velgerkanalbølgeform (k) som tilknyttes analyserings-kanalbølgeformen (i). Det fremgår at velgerkanalbølgeformene er sentralt beliggende innenfor de respektive analyserings-kanalbølgeformer og sentralt beliggende i forhold til grensen mellom utblåsningskanalbølgeformene.

Velgerkanalkretsen 64 frembringer et inngangssignal til en styrekrets 65 som mottar et annet inngangssignal i form av

flatesignalet på ledningen 44. Styrekretsen 65 avgir et utgangssignal for hver partikkel som fremføres i tidsrommet for denne velgerkanalbølgeform, og utgangssignalet overføres som et tredje inngangssignal til AND-porten 62. Et utgangssignal overføres også til et skifteverk 66.

Utgangssignalet fra styrekretsen 65 til skifteverket 66 består av en rekke klokkepulser med en hastighet av én puls pr. skanning, for hver skanning som ledsages av et flatesignal på ledningen 44 for den respektive velgerkanal. Skifteverket 66 vil derved lades i overensstemmelse med lengden av en partikkel (målt i skanninger).

Det annet utgangssignal fra styrekretsen 65 til AND-porten vil sperre AND-porten 62, hver gang en partikkel er til stede. Det vil følgelig ikke avgis noe utgangssignal fra AND-porten 62, så lenge skanningsstrålen krysser en partikkel i denne kanal. Ved den første skanning som går av, eller ikke lenger krysser, en partikkel i den spesielle velgerkanal, vil det overføres et aktiviseringssignal fra styrekretsen 65 til AND-porten 62. Hvis regneverket 61 likeledes frembringer et aktiviseringssignal som angir at partikkelen skal avbøyes, vil AND-porten 62 overføre beslutningsstyresignalet fra porten 63 til skifteverket 67, hvorved den lagrete informasjon overføres fra verket 66 til verket 67.

Signalet fra regulatoren 55 styrer fremføringen av informasjon fra skifteverket 67, gjennom ledningen 68, til OR-porter 70 og 71 som, ved hjelp av egnete forsinkerinnretninger, styrer luftventilregulatorer henholdsvis 74 og 75, for å frembringe en avbøyende luftstråle i de respektive utblåsningskanaler.

Med henblikk på en forenkling av tegninger og beskrivelse, er tilbakestillingskretsen ikke .vist. Det antas at én.fagmann vil innse at et slikt kretssystem, som i og for seg er kjent, vil være nødvendig. Regneverket 61 og skifteverket 66 tilbake-stilles således, straks overføringen av informasjon fra verket 66 finner.sted.

Selv om det antas, at transportsystemets virkemåte er for-stått, er det i det etterfølgende gitt en kortfattet beskrivelse som omfatter noen eksempler på typiske partikler som fremføres gjennom sorteringssonen.

To materialstykker f.eks. stykker eller partikler av sten, er i fig. 5 betegnet med 80 og 81 i den øvre del (A) av tegningen og i den nedre del (B).. De to deler av tegningen benyttes for å vise, hvordan de overlappende kanaler behandler disse spesielle partikler. De viste partikler 80 og 81 har samme størrelse og form, men deres posisjon i tversgående retning i forhold til utblåsningskanalens yttergrenser er forskjellig.

Som vist i fig. 5(A) omfatter partikkelen 80 et parti som er beliggende i analyseringskanalen A7 og som vil analyseres i denne kanal, som beskrevet i det etterfølgende. De skanninger som er angitt ved 2, 3 og 4, vil krysse partikkelen 80, men da ingen del av partikkelen opptrer i velgerkanalen D7, vil det ikke frembringes noen data for analysen. Ved skanning 5 vil en del av partikkelen opptre i velgerkanalen D7, og det vil til-veiebringes data vedrørende analysen i kanalen A7, som vist ved den tykke del av skanningslinjen 5. Skanningene 6-11 vil likeledes gi analysedata. Kretssysternet for kanal A7 vil følgelig, på grunnlag av data fra skanningene 5-11 beslutte hvorvidt partikkelen skal godtas eller avvises. Hvis partikkelen skal av-bøyes (som beskrevet i forbindelse med anordningen ifølge fig. 2(A)), vil avbøyerorganene for utblåsningskanalene B7 og B8 aktiviseres.

Partikkelen 80 vil likeledes bli analysert i analyseringskanalen A8 som overlapper, og dette ér vist i del (B) av fig. 5.

Data fra skanningene 2-12, som vist ved tykke linjer, vil bli analysert. Som det fremgår, vil analyseringskanalen A8 analysere data for praktisk talt hele partikkelen, hvilket vil gi en nøyaktig analyse.

Som det videre fremgår av fig. 5, inntar partikkelen 81

en avvikende posisjon i sideretning, og, som vist i (A), vil analyseringskanalen A10 analysere data fra skanningene 2-12.

Denne kanal A10 vil analysere praktisk talt hele partikkelen og

treffe den riktigste beslutning. Hvis partikkelen skal avbøyes,

blir avbøyerorganene for utblåsningskanalene B10 og Bli aktivi-

sert. Partikkelen 81 blir imidlertid, slik det fremgår av fig.

5(b), også analysert av analyseringskanalen All. Skanningen 2

gir ingen analysedata, da intet fremtrer i velgerkanalen Dll ved denne skanning. Ved skanning 3 blir en del av partikkelen 81 skannet i velgerkanalen Dll, som vist ved den tykke linje'.

Derved innledes analyseringen, og data fra skanningene 4-12

vil analyseres av analyseringskanalen All. De data som analy-

seres av analyseringskanalen All, er angitt ved tykke linjer.

Det fremgår, at bare en del av partikkelen blir analysert av

denne kanal.

Det fremgår av den forutgående beskrivelse i forbindelse

med fig. 5 at, ved en hensiktsmessig konstruksjonsform, vil en partikkel i de fleste tilfeller bli analysert av mer enn én overlappende kanal, men at den ene av kanalene vil analysere hele partikkelen, eller en vesentlig del av denne, hvorved det opp-

nås en effektiv sortering.

Situasjonen er ikke fullt så enkel, dersom to partikler

berører hverandre, men systemets nøyaktighet vil ikke desto mindre være relativt høy. Fig. 6(A) viser hvordan to innbyrdes berørende partikler 83 og 84 ville bli analysert av analyseringskanalene A8 og A10, mens fig. 6(B) viser hvordan de samme to partikler ville bli analysert av analyseringskanalen A9. De tykke linjer angir de skanninger som frembringer data for ana-

lysen som tidligere omtalt. Det fremgår av fig. 6(A) at analyseringskanalen A8 analyserer data fra eh meget stor del av partikkelen 83, mens analyseringskanalen A10 analyserer data fra en meget stor del av partikkelen 84. Hver partikkel vil følgelig analyseres, stort sett i sin helhet, av separate kanaler, og det

vil kunne forventes en nøyaktig sortering. Hvis partikkelen 83 skal avbøyes, blir avbøyerorganene for utblåsningskanalene B10 og Bli aktivisert. Hver av partiklene kan således godtas eller avvises uten forstyrrende innvirkning fra den annen analyseringskanal.

Analyseringskanalen A9 vil imidlertid også analysere data vedrørende den sammensatte partikkel (partikkel 83 og 84), som vist ved de tykke linjer i fig. 6(B). Det fremgår, at kanalen A9 dekker ca. 50% av hver partikkels overflate. Dersom begge partikler skal godtas eller begge avvises, vil beslutningen fra kanal A9 være i overensstemmelse med resultatene fra kanalene A8 og AlO,, og følgelig uten betydning. Det vil i denne situasjon oppnås en nøyaktig sortering. Partiklene kan i realiteten bestå av malm og avfall i varierende grad, og dersom den ene partikkel skulle godtas og den annen avvises, vil beslutningen fra kanalen A9 ikke kunne forutsies. Strømkretssystemt (i dette tilfelle slik som beskrevet i forbindelse med fig. 2(A)) er anordnet slik, at enten kanal A8 eller kanal A9 kan bevirke en avbøyning i utblåsningskanalen B9, mens kanal A9 eller kanal AlO på samme måte kan fremkalle en avbøyning i kanal B10. Hvis ikke kanalen A9 bevirker en avbøyning i tilknytning til utblåsningskanalene B9 og B10, vil resultatet være avhengig av beslut-ningene fra kanaléne A8 og AlO. Dette innvirker ikke på nøyak-tigheten. Hvis derimot beslutningen fra kanal A9 resulterer i utløsning av en avbøyende luftstråle for den sammensatte partikkel,- vil begge partikler 83 og 84 sannsynligvis avbøyes, og det vil i denne situasjon kunne oppstå sortéringsfeil. Det er således tydelig, at hvis to partikler berører hverandre og den ene består av malm og den annen av avfall, og hvis dén overlappende analyseringskanal som dekker en forholdsvis stor del < av hver partikkel, beslutter å avbøye partiklene, vil dette kunne medføre sortéringsfeil. Feilgraden vil avhenge av partiklenes posisjon, deres sammensetning og størrelse, samt av andre faktorer.

Det antas, at virkemåten av transportsystemet og apparatet hittil har fremgått tydelig av beskrivelsen. Det er åpenbart at det kan anordnes et alternativt strømkretssystem, for gjennom-førelse av funksjonen av den spesielt viste anordning. Den forutgående beskrivelse vedrører generelt de overlappende kanaler som strekker seg i langsgående retning (dvs. i partiklenes

bevegelsesretning gjennom sorteringssonen). Det kan dessuten,

om ønskelig, benyttes et arrangement av overlappende, tversgående kanaler, for å forbedre avgrensningen med hensyn til materialstrømretningen. Et slikt arrangement er beskrevet i forbindelse med fig. 7.

Strømkretssystemet ifølge fig. 7 er stort sett det samme som vist i fig. 3, men det er anordnet en ekstra gruppe av analyseringsmoduler som danner overlappende kanaler som for-løper parallelt med skanningsretningen. Hver av de tidligere beskrevne moduler (f.eks. som vist ved 56 i fig. 3) er i dette tilfelle erstattet av et modulpar. Det er i tillegg anordnet en skanningsteller 85 som mottar én puls pr. skanning fra skifteverket 46, samt en dekoder 86. Dekoderen frembringer overlappende pulskjeder, som vist i fig. 8, som kan innbefatte en høy, for varigheten av en skanning, og en lav, eksempelvis for 7 skanninger. Pulskjedene overføres til OR-porter 90 og 91. Utgangssignalene fra styrekretsen 65 overføres likeledes til den respektive OR-port i den respektive modul. Effekten av dette er en opphevelse, av utgangssignalene fra styrekretsene 65, som bevirker at kretsene avgir beslutningen samt reinnstilles på

den valgte skanning, enten enden av partikkelen er nådd eller ikke. Beslutningskretssystemet fungerer som tidligere under kontroll av styrekretsen 65 under et intervall av syv skanninger. De ekstra skifteverk 92 og 93 virker som skifteverkene 66 og 67

i den annen modul. Skifteverket 93 er, som vist, forbundet med OR-portene 70 og 71.

Det antas, at virkemåten ifølge fig. 7 hermed er klarlagt. Omkostningene for en ytterligere modulgruppe resulterer i for-bedret nøyaktighet i Y-retningen. Strømkretssystemet innhenter beslutninger etter et forutvalgt antall skanninger samt idet enden av et materialstykke forlater skanningssonen.

Claims (17)

1. Apparat for sortering av materialstykker, omfattende organer for fremføring av materialstykkene gjennom en sorteringssone i en.tilfeldig strøm i en bred bane, og en skanneranordning (22) som foretar gjentatte skanninger tvers over materialstrømmen i sorteringssonen for å oppspore lys som reflekteres fra separate.flater på hvert materialstykke, når skannerstrålen krysser materialstykket, og for å frembringe et skanningssignal som er representativt for det reflekterte lys, og en avbøyeranordning (24) som er anbrakt nedstrøms for skanneranordningen og som omfatter en rekke avbøyerorganer som virker tvers over materialstrømmen, hvor hvert organ i en første, funksjonstilstand tillater passasje av materialstykker langs en forutvalgt, uavbøyd bane og i en annen funksjonstilstand avbøyer de passerende materialstykker fra den forutvalgte bane samt elektroniske innretninger (37,41,43) som frembringer reguleringssignaler i avhengighet av posisjonen for skanneren når denne passerer materialstrømmen, karakterisert ved at reguleringssignalene representerer et antall innbyrdes overlappende analyseringskanaler (A^,A2,....) som hver forløper parallelt med materialstykkenes bevegelsesretning gjennom sorteringssonen, at en strømkrets for hver analyseringskanal (56) er innrettet til å motta skanningssignalet og tilknyttet styresignal for akkumulering av informasjon fra skanningssignalet vedrørende materialstykker i den respektive analyseringskanal og for frembringelse av et beslutningssignal på grunnlag av den akkumulerte informasjon vedrørende et materialstykke, samt at styreorganer (70) for hver analyseringskanal er inn-, rettet til som reaksjon på bestemmelsessignalet å aktivisere én eller flere avbøyerorganer som i det minste strekker seg over bredden av analyseringskanalen.

2. Apparat i samsvar med krav 1, karakterisert ved at reguleringssignalene som representerer et antall analyseringskanaler (A^,Ag#••••) er innrettet til å represen-tere minst,to grupper (A^,A^,A^ og Ag,A^) av analyseringskanaler, hvor hver gruppe er posisjonsmessig forskjøvet i forhold til hver av de øvrige grupper, slik at det dannes et forutvalgt, overlappende arrangement.

3. Apparat i samsvar med krav 1, karakterisert ved at de overlappende analyseringskanaler omfatter et første sett (A-j^A-jjAcj) som er anbrakt over den tilfeldige strøm i bred bane og har en forutbestemt avstand til tilstøtende analyseringskanaler (A2,A4) og minst et annet sett (A2,A4) hvor hver kanal forløper over en respektiv forutbestemt avstand til tilstøtende kanaler i det første sett og hvor hver kanal overlapper deler av kanaler i det første sett like ved den forutbestemte avstand., mellom disse (A2,A4), at det er anordnet en velgerkanal (D^,D.>) for hver analyseringskanal, hvor velgerkanalen er sentrert i forhold til en respektiv analyseringskanal og har en bredde mindre enn analyseringskanalens bredde, at det er anordnet et første strømkretssystem (64,65) for hver velgerkanal, som hver mottar skanningssignalet og et respektivt velgerkanalsignal samt frembringer et aktiviseringssignal når et materialstykke oppspores i den respektive velgerkanal, og at det" er anordnet et annet strømkretssystem (60,61) for hver analyseringskanal, som hver mottar et aktiviseringssignal fra et respektivt første strømkretssystem, skanningssignalet og et reguleringssignal for den respektive analyseringskanal og i aktivert tilstand akkumulerer informasjon vedrørende materialstykker i den respektive analyseringskanal og avgir et beslutningssignal på grunnlag av den akkumulerte informasjon.

4. Apparat i samsvar med krav 3, karakterisert ved at samtlige analyseringskanaler (A^,A2,....) har samme bredde.

5. Apparat i samsvar med krav 4, karakterisert ved at de overlappende analyseringskanaler består av en første gruppe (A^,.A3,A5) og en andre gruppe (A2,A4)., hvor hver kanal i den andre gruppe er sentrert i forhold til et forutvalgt. mellomrom mellom innbyrdes tilgrensende kanaler i den.første gruppe.

6. Apparat i samsvar med krav 5, karakterisert ved at hver kanal i den andre gruppe (A2,A^) av analyseringskanaler overlapper kanalpartier i den første gruppe (A^A^A^j i tilgrensning til det respektive mellomrom i en utstrekning som for hver overlapping er mindre enn halve bredden av en kanal.

7. Apparat i samsvar med krav 6, karakterisert ved at bredden av et avbøyerorgan (B-^,B2,....) er større enn halve og mindre enn hele bredden av en analyseringskanal (A^,A2,..), og at hver styrekrets aktiviserer to avbøyerorganer.

8. Apparat i samsvar med krav 7, karakterisert ved at avbøyerorganene (B-^,B2,....) er anordnet side om side, i innbyrdes berøring, tvers over sorteringssonen.

9. Apparat i samsvar med krav 6, karakterisert ved at bredden av et avbøyerorgan (B^ ,B2 , ....) så vidt overstiger bredden av en analyseringskanal (A^,A2,....), og at avbøyeranordningen omfatter en første rad av avbøyerorganer som; i innbyrdes berøring, er plassert side om side tvers over sorteringssonen, og en andre rad av avbøyerorganer som i langsgående retning er beliggende i tilgrensning til den første rad, og hvor hvert organ overlapper tilgrensende avbøyerorganer i den første rad.

10. Apparat i samsvar med krav 9, karakterisert ved at hver styrekrets betjener ett avbøyerorgan (B^,B2,...) .

11. Apparat i samsvar med krav 4, karakterisert ved at de overlappende analyseringskanaler danner en første, en andre og en tredje gruppe (A^",A2",A^"), hvor hver kanal i den andre gruppe overlapper den ene kanal i et tilgrensende kanalpar i den første gruppe i en utstrekning som ikke overstiger to tredjedeler av den ene kanals bredde, og overlapper den annen kanal i det tilgrensende kanalpar i en utstrekning som ikke overstiger en tredjedel av den annen kanals bredde, og hvor hver kanal i den tredje gruppe overlapper den ene kanal i et tilgrensende kanalpar i den første gruppe i en utstrekning som ikke overstiger en tredjedel av den ene kanals bredde, og overlapper den annen kanal i det tilgrensende kanalpar i en utstrekning som ikke overstiger to tredjedeler av den annen kanals bredde.

12. Apparat i samsvar med krav 11, karakterisert ved at bredden av et avbøyerorgan (B^",Bg) så vidt overstiger en tredjedel av bredden av en analyseringskanal (A-^ ,Ag . )

13. Apparat i samsvar med krav 11 eller 12, k a r a k"-terisert ved at avbøyerorganene (B^",Bg " ,B^", ...) er anordnet, i innbyrdes berøring, side om side tvers over sorteringssonen, og at hver styrekrets betjener tre avbøyer-organer.

14. Apparat i samsvar med krav 11, karakterisert ved at bredden av et avbøyerorgan (24 ' ' ' ,B^ ''.',Bg ' ' ') så vidt overstiger bredden av en analyseringskanal (A^",Ag",...), og at avbøyeranordningen omfatter en første rad (B^''1,B^''') av avbøyerorganer som er plassert i innbyrdes berøring, side om side tvers over sorteringssonen, en andre rad (Bg'<1>',B^''') av avbøyerorganer som er plassert side om side i innbyrdes berøring og hvor hvert avbøyerorgan overlapper tilgrensende organer i den første rad med stort sett henholdsvis to tredjedeler og en tredjedel av bredden av et avbøyerorgan, samt en tredje rad av avbøyerorganer (B^''',Bg ' '*) som er plassert side om side i innbyrdes berøring, og hvor hvert avbøyerorgan overlapper tilgrensende organer i den første rad med stort sett henholdsvis en tredjedel og to tredjedeler av bredden av ét avbøyerorgan.

15. Apparat i samsvar med et av kravene 1-3, karakterisert ved at avbøyerorganene består av luftblåsedyser (24) som retter en avbøyende luftstrøm mot de passerende materialstykker.

16. Apparat i samsvar med et av kravene 1-3, karakterisert ved at det er anordnet ytterligere, elektroniske midler (85,86) for frembringelse av ekstra reguleringssignaler i forbindelse med et forutvalgt antall skanninger, hvor signalene representerer et antall innbyrdes overlappende analyseringskanaler som hver forløper på tvers over sorteringssonen og stort sett i rett vinkel med materialstykkenes fremføringsretning gjennom sorteringssonen, og hvor de ekstra reguleringssignaler overføres til styrekretsen (56, 60,61), for å igangsette angivelsen av beslutningssignalet i intervaller som avgrenses av det forutvalgte antall skanninger.

17. Apparat i samsvar med krav 3, karakterisert ved at det er anordnet ytterligere, elektroniske midler (85,86) for frembringelse av reguleringssignaler som representerer et par overlappende analyseringskanaler (56,56) som for-løper i tversgående retning over sorteringssonen og over materialstykkenes fremføringsretning og som dannes ved et forutvalgt antall skanninger, samt midler som, ved mottakelse av de signaler som representerer et tversløpende par av overlappende analyseringskanaler (70,71), igangsetter avgivelsen av beslutningssignalet, når et materialstykke skannes i intervaller i overensstemmelse med dannelsen av nevnte kanaler ved det forutvalgte antall skanninger.