WO2017109035A1 - Sorting pieces of raw material - Google Patents

Sorting pieces of raw material Download PDF

Info

Publication number
WO2017109035A1
WO2017109035A1 PCT/EP2016/082305 EP2016082305W WO2017109035A1 WO 2017109035 A1 WO2017109035 A1 WO 2017109035A1 EP 2016082305 W EP2016082305 W EP 2016082305W WO 2017109035 A1 WO2017109035 A1 WO 2017109035A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
raw material
pieces
conveyor belt
gas pressure
composition
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/082305
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Philipp Soest
Original Assignee
ProASSORT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ProASSORT GmbH filed Critical ProASSORT GmbH
Publication of WO2017109035A1 publication Critical patent/WO2017109035A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07CPOSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/02Measures preceding sorting, e.g. arranging articles in a stream orientating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07CPOSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/36Sorting apparatus characterised by the means used for distribution
    • B07C5/363Sorting apparatus characterised by the means used for distribution by means of air
    • B07C5/367Sorting apparatus characterised by the means used for distribution by means of air using a plurality of separation means
    • B07C5/368Sorting apparatus characterised by the means used for distribution by means of air using a plurality of separation means actuated independently
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/71Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light thermally excited
    • G01N21/718Laser microanalysis, i.e. with formation of sample plasma

Definitions

  • the invention relates to a method for sorting pieces of raw material, which are subjected to a sensory, preferably spectroscopic analysis of the composition, wherein the pieces of raw material are applied to a conveyor belt and moved through this in the conveying direction, a sensory analysis of the composition of the pieces of raw material is performed and the raw material pieces are sorted into individual target fractions as a function of the determined composition by being acted upon with gas pressure pulses, preferably air pressure pulses, or mechanical pulses transversely to the conveying direction of the conveyor belt.
  • gas pressure pulses preferably air pressure pulses, or mechanical pulses transversely to the conveying direction of the conveyor belt.
  • the invention also relates to a device with which the method according to the invention can be carried out.
  • the secondary raw materials are usually present as fractions, which consist of a large number of individual pieces of raw materials.
  • the individual fractions usually originate from individual disposal points (places of origin), old scrap is made from raw materials different and undefined origin together. Examples include non-ferrous metal fractions from large shredder plants or metallic waste from waste incineration. Even the elimination of Neuschrotten from a certain point of disposal may in turn have different chemical compositions in the individual pieces. Overall, therefore, the individual fractions are presorted at best in terms of belonging to a base material, but often differ significantly in their chemical composition in the alloy spectrum. For example, meta lisch rotte composed of individual parts of different alloy contents together.
  • a sorting of the pieces of raw materials according to their chemical composition is indispensable.
  • Spectroscopic methods in particular LIBS (laser-induced breakdown spectroscopy) are suitable for this purpose.
  • LIBS laser-induced breakdown spectroscopy
  • This surface-sensitive method is in principle very suitable for determining the composition of a piece of raw material within very short times, but requires at the time of measurement a sufficiently deep penetration into the surface of the material and this a quiet position of the piece of raw material on the conveyor unit.
  • many pieces of raw materials are provided with a surface coating. For example, a large part of the recycled steel scrap is galvanized.
  • a LIBS measurement on the untreated piece of raw material would therefore, lead to a falsified result, which is why the actual determination of the composition often has to be preceded by an ablation step in which takes place at least in the areas of the piece of raw material, in which finally the determination of the composition is carried out first a detachment of the surface coating.
  • the ablation that is, the detachment of the surface coating by evaporation, is performed using a laser, either with the same laser used to determine the composition, or with a separate laser.
  • the ablated areas are very small. They move in the range of a few tenths of a square millimeter.
  • This object is achieved by a method for sorting pieces of raw materials, which are subjected to a sensory, preferably spectroscopic analysis of the composition, with the following steps: - Applying the raw material pieces on a conveyor belt moving in the conveying direction
  • composition of the pieces of raw material is understood in the context of the invention to mean the chemical composition.
  • the lateral fixation of the pieces of raw material is to be understood that the movement of the pieces of raw material on the conveyor belt is limited as far as possible transverse to the conveying direction. However, it does not always have to be an absolute fixation, in particular it is not a permanent fixation.
  • the conveyor belt has a V-shaped or U-shaped view, at least in the section in which the sensory analysis is taken, in cross-section, in particular lateral or lateral movements of the pieces of raw material are effectively prevented.
  • the Raw material has a tendency through the V or U shape to remain in the lowest point of the conveyor belt, typically in the middle of the conveyor belt. This is especially true even if the piece of raw material, for example, has a round or cylindrical shape, in other words would greatly tend to roll away laterally in a flat configuration of the conveyor belt.
  • the V or U shape of the conveyor belt Due to the V or U shape of the conveyor belt, this has two lateral flanks, which form an angle to the horizontal. Between the two flanks, the pieces of raw material are transported on the conveyor belt.
  • the V / U shape of the conveyor belt is to be understood as having a V or U shape in the area in which the pieces of raw material come to lie, so that the pieces of raw material are positioned between the two flanks; in principle, the V or U shape does not exclude that, viewed in cross section, deviating shapes are present laterally of the V or U and, for example, the overall result is a W shape.
  • the flanks of the conveyor belt form in the section in which the sensory analysis is made, to the horizontal preferably an angle of 10 - 70 °, preferably 20 - 60 °, more preferably 30 - 50 °. These angles have proven to be suitable for laterally fixing the pieces of raw material between the flanks laterally to the extent that erroneous assignment of the measurement results or faulty sorting of the pieces of raw material to target fractions is largely ruled out.
  • the loading of the pieces of raw material with gas pressure pulses transversely to the conveying direction of the conveyor belt is to be understood that the gas pressure surges have at least one component transverse to the conveying direction, but not necessarily have to run in the horizontal direction.
  • the gas pressure pulse typically runs along the surface of the flank of the conveyor belt, ie at an angle to the horizontal which corresponds at least approximately to the angle of the flank of the conveyor belt.
  • the use of mechanical pulses is also conceivable. In this case, the pieces of raw material are pushed out of the conveyor belt, as it were, by mechanical means.
  • the statements made regarding gas pressure pulses apply correspondingly.
  • At least one flank of the conveyor belt is flattened in the section in which the raw material pieces are subjected to gas pressure pulses / mechanical pulses. This occurs at least on the side of the conveyor belt which faces the target fractions.
  • a flattening of both flanks is also conceivable, in particular if, for example, pulses are applied from both sides of the conveyor belt to the pieces of raw material in order to introduce them into target fractions on different sides of the conveyor belt.
  • the flattening of the conveyor belt has the advantage that the raw material piece can be moved down here more easily from the conveyor belt by means of a gas pressure or mechanical impulse and introduced into a target fraction.
  • the conveyor belt can also be completely flattened in certain areas, in other words be planar, in particular where neither a determination of the composition, an ablation or a sorting into target fractions takes place.
  • the returning conveyor belt can be flat / plan.
  • the conveyor belt used in the invention must be such that a certain deformability is given, it can take particular V-shaped or U-shape in some areas. It typically has a thickness of 3 to 10 mm, preferably 5 to 6 mm.
  • Suitable for the production of the conveyor belt are in particular polyester fabric, polyamide fabric or polyester / polyamide blend fabrics. As polyamide and aromatic polyamides (aramids) can be used.
  • the adjustment of the angle of the conveyor belt to the horizontal is preferably carried out by arranged at appropriate angles baffles or rollers, over which the conveyor belt is guided.
  • the conveyor belt is thus in each case a certain angle impressed at the corresponding points, which form the flanks of the conveyor belt to the horizontal.
  • the setting of the angle is preferably not abrupt, but steadily or stepwise within a longitudinal section of the conveyor belt.
  • the collecting container can be positioned directly to the side of the conveyor belt or with a certain distance, in the latter case, means should be provided for collecting the individual pieces of raw material. From these, the pieces of raw material then pass, for example, by simply sliding into the respective collecting container.
  • the collecting container or the means for collecting the pieces of raw material should each have a lateral boundary to ensure a clear separation of adjacent collecting containers / collecting means and to avoid mixing of the pieces of raw material.
  • Valves that are integrated in an air strip often require control air for opening / closing the valve (the nozzle) and also sorting air for discharging the piece of raw material by means of a targeted air blast. It is also possible to combine different nozzles with one another, for example small nozzles for discharging small pieces of raw material and larger nozzles for applying larger quantities of gas to larger pieces of raw material.
  • the analysis of the composition of the raw material pieces and the assignment to individual target fractions is automated.
  • the system thus recognizes due to the sensory, preferably spectroscopic analysis of the composition of a particular piece of raw material, in which target fraction the respective piece of raw material is to be sorted.
  • the important parameters in this context for example minimum or maximum content of different elements, are entered into the system in advance.
  • the gas pressure or mechanical impulses are exercised accordingly.
  • the system preferably has a device for data processing (control unit) which automatically calculates which nozzles for generating the gas pressure pulses have to be opened for the correct sorting to individual target fractions over a period of time.
  • the shape and possibly the mass can be taken into account.
  • the shape and possibly the mass can be taken into account.
  • the sensory analysis of the composition of the pieces of raw material is preferably a spectroscopic method. In this case, the analysis can also be carried out in the combination of different sensory and / or spectroscopic methods which are coordinated with respect to the task.
  • a scan of the laser can be made.
  • the laser beam tracks the piece of raw material during the conveying process and scans the light-optically defined areas of the piece of raw material to be analyzed.
  • the deflection of the laser beam from the main direction must not become too large and should not exceed 250 mm, preferably not more than 150 mm. For even greater distractions there is a risk that the emitted light scatters too much and therefore incorrect measurements occur.
  • a determination of the position of the pieces of raw material as well as a determination of spatial information regarding the pieces of raw material can be carried out.
  • the partial or complete determination of the shape of the pieces of raw material is understood as the determination of spatial information. This serves to prepare the analysis, in particular with regard to the determination of suitable measuring points.
  • the position is the position of the piece of raw material on the conveyor belt.
  • the shape, the position and / or the topography of the individual pieces of raw material can be determined with the aid of a laser-cut camera / light-section sensor preceding the actual sensory analysis. If only the information about a contour line of the piece of raw material is required in order to focus the laser for the LIBS measurement, this can also be obtained by an upstream laser triangulation.
  • the extraction of spatial information on the pieces of raw material is also possible via a (pulsed) laser, which determines parallel to the transport direction a contour line of each piece of raw material over the light transit time. This serves to prepare the subsequent analysis process in the case of pieces of raw materials which, in themselves or from piece to piece, have a considerable height difference light-optical method can focus sufficiently precisely for the actual measurement.
  • the pieces of raw materials are preferably secondary raw material pieces, ie. H. Parts to be recycled.
  • secondary raw material pieces ie. H. Parts to be recycled.
  • primary raw material pieces can also be used to produce certain compositions.
  • these are meltable raw materials; ideally, these only have to be melted down in order to obtain a target melt of the desired composition, so that an admixture of other substances or a removal of substances from the melt is no longer or only to a very small extent necessary to produce a new material.
  • the inventive method can be used for different types of pieces of raw materials, namely metallic, organic and inorganic raw material pieces as well as combinations thereof. Of particular importance is the sorting of metallic raw material pieces, ferrous metals as well as non-ferrous metals. One purpose is about the sorting of different steel scrap, just as well, however, the method for copper, brass, aluminum, zinc, titanium or other metals can be used. Typical alloy systems are, for example, manganese, chromium and nickel in iron or magnesium and silicon in aluminum.
  • the size of the pieces of raw material can vary over a wide range. It essentially depends on the design of the system. This depends on the purpose. As a lower limit, the pieces of raw material must have a size that allows a sensory analysis; this is also dependent on the conveying speed. At conveying speeds ⁇ 1 m / s, it is also possible to analyze pieces of raw material with a length of less than 1 cm. Whether this can be done economically must be examined on a case-by-case basis. With regard to the upper limit, the pieces of raw material should only be so large as to allow discharge by means of gas pressure pulses or mechanical devices into a single target fraction. The length of the pieces of raw material should therefore, if possible, not exceed 1 m; lengths of up to approx. 600 mm are preferred. The length of the piece of raw material is understood in this context as the largest dimension of the piece of raw material. Depending on the size of the pieces of raw material, it may be useful to crush them before analysis of the composition in order to make them easier to handle.
  • Scrap are those that have been used under certain circumstances for long periods of time, such as car bodies to be reworked or the corresponding scissors or shredder scrap.
  • Neuschrotte are those that arise in the manufacture of components, such as the remains of a sheet from which a certain shape was punched out. Also conceivable is the use in the recycling of plastic parts or glass.
  • the method according to the invention can be used within the scope of a scrap processing, as described in DE 10 2012 015 812 A1, or within the scope of an assorting method (DE 10 2012 024 816 A1), in which target fractions of recyclable raw materials with certain desired compositions are produced. In this regard, reference is made to the aforementioned documents.
  • the pieces of raw material are at least roughly presorted with regard to their basic composition, for example with regard to the base material or the layer system, or else with regard to their size.
  • a known basic composition it can be decided whether a treatment of the pieces of raw material with mechanical processes or with one or more liquids for cleaning the surface and / or for detachment of surface coatings, ie blasting or pickling is necessary before the actual process according to the invention is carried out.
  • different approaches may be useful, depending on whether it is z. B. galvanized, enamelled or provided with a Kunststoffbe Anlagenung scrap or plastic remnants.
  • organic solvents such as aliphatic or aromatic hydrocarbons, chlorinated hydrocarbons, alcohols, glycol ethers, dicarboxylic acid esters, acetone, etc. may be used. Methylene chloride is used most frequently.
  • acids or bases can be used.
  • the pieces of raw material to be treated can expediently be mechanically pretreated before being brought into contact with the liquid, in particular comminuted, shredded, roughened and / or otherwise deformed in order to increase the contact surfaces to the liquid. Possibly. Drying of the pieces treated with the liquid may be carried out prior to the analysis in order to remove adhering liquid residues.
  • a suitable conveying speed of 0.5 to 6 m / s, preferably 1 to 5 m / s, more preferably 2 exposed to 4 m / s.
  • the invention also relates to a device for sorting pieces of raw materials with a conveyor belt which is suitable for moving the pieces of raw material in a conveying direction, a sensory, preferably spectroscopic measuring method for analyzing the composition of the pieces of raw material and gas pressure nozzles for pressurizing the pieces of raw material with gas pressure or mechanical devices for mechanically loading the pieces of raw material transversely to the conveying direction of the conveyor belt, wherein the conveyor belt in the section in which the spectrometer determines the composition of the pieces of raw material, a V-shaped or U-shaped with two lateral edges (14) having an angle (a) to form the horizontal (15).
  • the conveyor belt is flattened on at least one flank in the section in which the pieces of raw material with gas pressure or mechanical pulses can be acted upon.
  • FIG. 3 shows a cross section through the conveyor belt in the section in which the raw material pieces are subjected to gas pressure pulses.
  • FIG. 1 shows a conveyor belt 1 on which a plurality of pieces of raw material 5 are moved in the conveying direction 2. To simplify the illustration, the raw material pieces 5 are arranged here relatively regularly on the conveyor belt 1, but in practice this is usually not the case.
  • the conveyor belt 1 is driven by rollers 4 and is shown here flat for illustrative reasons, in fact, it has, at least in sections, a V-shape, as shown in Figures 2 and 3.
  • a waste container 8 At the end of the conveyor belt 1 is a waste container 8, in which such pieces of raw material 5 are collected, which are not accessible for further use or in which no analysis of the composition was possible.
  • the analysis of the composition of the pieces of raw material 5 is carried out with the aid of a laser 3 which generates laser pulses, it being necessary to distinguish between cleaning pulses 6 and analysis pulses 7.
  • Analysis pulses 7 a The control unit ensures that the analysis pulses 7 are directed to the locations of the pieces of raw material 5 on which a material removal by cleaning pulses 6 has previously taken place.
  • the control unit takes into account the position of the pieces of raw material 5, the speed of the conveyor belt 1 and the steering of the cleaning pulses 6 and the analysis pulses 7.
  • the position and shape of the raw material pieces 5 has been previously detected by the laser cutting camera 9, so that the control unit cleaning and 6 analysis pulses 7 to the right positions.
  • gas pressure nozzles 10 are arranged, which are applied to the raw material pieces 5, which are assigned to a specific, not shown here target fraction, from the side of the conveyor belt 1 with gas pressure pulses.
  • the control unit thus ensures that, depending on the determined composition of a particular piece of raw material 5, this is pushed by gas pressure, usually air pressure surges from the conveyor belt 1.
  • FIG. 2 shows a cross section through the conveyor belt 1 in the section in which the spectroscopic analysis is carried out.
  • the conveyor belt 1 is bent in the middle in such a way that two flanks 14 result, each forming an angle ⁇ to the horizontal 15. Due to the V-shape of the conveyor belt 1, the pieces of raw material 5 are so largely limited in freedom of movement that a change in position relative to the conveyor belt 1 between the determination of the position and shape by the laser-cut camera 9, the application of cleaning pulses 6 and 7 analysis pulses the laser 3 and finally the discharge by gas pressure nozzles 10 is practically excluded.
  • FIG. 3 shows a cross section through the conveyor belt 1 in the section in which the raw material pieces 5 are subjected to gas pressure pulses 11.
  • the gas pressure nozzles 10 are gas pressure pulses 1 1 targeted to the Raw material pieces 5 exercised so that they are introduced laterally from the conveyor belt 1 in a specific target fraction 13. Due to the flat position of the target fractions facing edge 14, the discharge of the raw material pieces 5 facilitates by means of compressed air significantly.

Abstract

The invention relates to a method for sorting pieces of raw material (5) which undergo a sensory analysis, preferably a spectroscopic analysis, of the composition. The pieces of raw material (5) are brought onto a conveyor belt (1) moving in a conveyor direction (2), the sensory analysis is carried out, and the pieces of raw material (5) are sorted transversely to the conveyor direction (2) of the conveyor belt (1) into individual target fractions (13) on the basis of the ascertained composition of the pieces of raw material (5) by applying gas pressure pulses (11), preferably compressed air pulses, or mechanical pulses to the pieces of raw material (5). In a cross-sectional view, the conveyor belt (1) has a V or U shape with two lateral flanks (14) in the section in which the sensory analysis is carried out, said flanks forming an angle (α) relative to the horizontal (15). The pieces of raw material (5) are laterally fixed between the two flanks (14) of the conveyor belt (1). By laterally fixing the pieces of raw material (5), a high precision is achieved, and sorting errors are largely omitted. The invention also relates to a corresponding device for carrying out the method.

Description

Sortierung von Rohstoffstücken Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sortierung von Rohstoffstücken, welche einer sensorischen, vorzugsweise spektroskopischen Analyse der Zusammensetzung unterzogen werden, wobei die Rohstoffstücke auf ein Förderband aufgebracht und durch dieses in Förderrichtung bewegt werden, eine sensorische Analyse der Zusammensetzung der Rohstoffstücke durchgeführt wird und die Rohstoffstücke in Abhängigkeit von der ermittelten Zusammensetzung einzelnen Zielfraktionen zusortiert werden, indem sie mit Gasdruckimpulsen, vorzugsweise Luftdruckimpulsen, oder mechanischen Impulsen quer zur Förderrichtung des Förderbandes beaufschlagt werden. In entsprechender Weise betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann.  The invention relates to a method for sorting pieces of raw material, which are subjected to a sensory, preferably spectroscopic analysis of the composition, wherein the pieces of raw material are applied to a conveyor belt and moved through this in the conveying direction, a sensory analysis of the composition of the pieces of raw material is performed and the raw material pieces are sorted into individual target fractions as a function of the determined composition by being acted upon with gas pressure pulses, preferably air pressure pulses, or mechanical pulses transversely to the conveying direction of the conveyor belt. Correspondingly, the invention also relates to a device with which the method according to the invention can be carried out.
In Zeiten knapper und teurer werdender Ressourcen ist die Wiederverwertung von Sekundärrohstoffen, beispielsweise in Form des Schrottrecyclings, von erheblicher wirtschaftlicher Bedeutung. Dies gilt umso mehr, als große Teile der verwendeten Rohstoffe aus Drittländern stammen, die die Versorgungssicherheit nicht immer gewährleisten können. Schließlich ist die Wiederverwertung von Sekundärrohstoffen auch in ökologischer Hinsicht wünschenswert. In times of scarce and more expensive resources, the recycling of secondary raw materials, for example in the form of scrap recycling, is of considerable economic importance. This is all the more so since large parts of the raw materials used come from third countries, which can not always guarantee security of supply. Finally, the recycling of secondary raw materials is also environmentally desirable.
Die Sekundärrohstoffe liegen in der Regel als Fraktionen vor, die aus einer Vielzahl an einzelnen Rohstoffstücken bestehen. Bei Neuschrotten aus der Verarbeitung entstammen die einzelnen Fraktionen in der Regel einzelnen Entfallstellen (Entstehungsorte), Altschrotte setzen sich aus Rohstoffen unterschiedlicher und Undefinierter Herkunft zusammen. Beispiele hierfür sind Nichteisen-Metallfraktionen aus Großschredderanlagen oder metallischer Entfall aus der Müllverbrennung. Selbst der Entfall von Neuschrotten aus einer bestimmten Entfallstelle kann wiederum unterschiedliche chemische Zusammensetzungen bei den Einzelstücken aufweisen. Insgesamt sind somit die einzelnen Fraktionen bestenfalls hinsichtlich der Zugehörigkeit zu einem Basiswerkstoff vorsortiert, unterscheiden sich aber in ihrer chemischen Zusammensetzung im Legierungsspektrum oft beträchtlich. Beispielsweise setzen sich Meta lisch rotte aus einzelnen Teilen unterschiedlicher Legierungsgehalte zusammen. Eine Sortierung von Metallschrottgemischen erfolgt zurzeit häufig noch in der Weise, dass die Schrotte in Entwicklungs- und Schwellenländer exportiert und dort von Hand sortiert werden. Die hier herrschenden Arbeitsbedingungen sind jedoch zumeist inakzeptabel, darüber hinaus werden durch den Transport der Schrotte hohe zusätzliche Kosten verursacht. Auch in ökologischer Hinsicht ist der Transport von Meta lisch rotten über weite Entfernungen zweifelhaft. Schließlich werden durch den Export der Schrotte wertvolle Rohstoffe dem Kreislauf im Inland entzogen. The secondary raw materials are usually present as fractions, which consist of a large number of individual pieces of raw materials. In the case of new rotations from processing, the individual fractions usually originate from individual disposal points (places of origin), old scrap is made from raw materials different and undefined origin together. Examples include non-ferrous metal fractions from large shredder plants or metallic waste from waste incineration. Even the elimination of Neuschrotten from a certain point of disposal may in turn have different chemical compositions in the individual pieces. Overall, therefore, the individual fractions are presorted at best in terms of belonging to a base material, but often differ significantly in their chemical composition in the alloy spectrum. For example, meta lisch rotte composed of individual parts of different alloy contents together. A sorting of metal scrap mixtures is currently often still in the way that the scrap is exported to developing and emerging countries and sorted there by hand. However, the working conditions prevailing here are mostly unacceptable and, in addition, the transport of the scraps causes high additional costs. From an ecological point of view too, the transport of metaphoric rots over long distances is doubtful. Finally, by exporting the scrap valuable raw materials are withdrawn from circulation inland.
Für die Erzeugung von Hochleistungswerkstoffen ist die exakte chemische Zusammensetzung der Zielschmelze von höchster Bedeutung. Dabei ist das wirtschaftliche und ökologische Bestreben, einen möglichst hohen Anteil an Sekundärrohstoffen an der Gattierung, d. h. dem Schmelzofenbesatz, zu erhalten. Eine bloße Vorsortierung nach einzelnen Schrottgruppen ist selbst für einfachere Commodity-Werkstoffe kaum noch hinreichend. Für die Herstellung von Hochleistungswerkstoffen (High Performance Alloys = HPA), die besondere physikalische Eigenschaften im Hinblick auf Festigkeit, Verschleiß- und Korrosionsverhalten, Hitzebeständigkeit, Leitfähigkeit etc. aufweisen, wird der Einsatz von Sekundärrohstoffen zunehmend schwieriger oder scheidet per se aus. Darüber hinaus werden bislang störende Legierungselemente noch in großem Umfang bei notwendigen metallurgischen Behandlungen der Zielschmelze verschlackt und damit letztlich vernichtet, was langfristig weder ökonomisch noch ökologisch hinnehmbar ist. For the production of high-performance materials, the exact chemical composition of the target melt is of utmost importance. Here, the economic and ecological endeavor, the highest possible proportion of secondary raw materials to the Gattierung, d. H. the Schmelzofenbesatz to obtain. A mere presorting for individual scrap groups is hardly sufficient, even for simpler commodity materials. For the production of high performance alloys (HPA), which have particular physical properties in terms of strength, wear and corrosion behavior, heat resistance, conductivity, etc., the use of secondary raw materials becomes increasingly difficult or precipitates per se. In addition, hitherto disturbing alloying elements are still slagged to a large extent in necessary metallurgical treatment of the target melt and thus ultimately destroyed, which in the long term is neither economically nor ecologically acceptable.
Da die Anforderungen an Werkstoffe, die durch Makro- und Mikrolegieren eingestellt werden, immer weiter steigen, werden ständig neue Legierungen mit immer feiner aufeinander abgestimmten Legierungsanteilen erzeugt. Diese Legierungsbestandteile können sich jedoch bei der späteren Wiederverwertung als Schrotte störend bemerkbar machen, insbesondere wenn die Wiederverwertung durch Einschmelzen in Induktionsöfen erfolgt, die keine metallurgische Aufarbeitung ermöglichen. So stören beispielsweise Mikrolegierungselemente, die hochfeste Stahlblechwerkstoffe ausmachen, die Einformung von kugeligem Graphit in ferritischem Grundgefüge bei Hochleistungseisenguss. As the requirements for materials adjusted by macro and micro alloys continue to increase, new alloys are constantly being added always produced finer coordinated alloying shares. However, these alloying constituents may interfere with subsequent recycling as scrap, particularly if the recycling takes place by smelting in induction furnaces which do not permit metallurgical work-up. For example, micro-alloying elements, which make up high-strength steel sheet materials, interfere with the indentation of spherical graphite in ferritic basic structure during high-performance iron casting.
Es werden deshalb meist nur Anteile an vorsortierten Sekundärrohstoffen aus dem Beschaffungsmarkt für die Zielschmelze eingesetzt. Diese werden mit Primärrohstoffen bekannter Zusammensetzung dann so verschnitten, dass maximal zugelassene Legierungsgehalte eingestellt und insbesondere störende Legierungsbestandteile unter eine vorgegebene Spezifikationsgrenze gedrückt werden. Dies ist insbesondere bei der Erschmelzung von Aluminium der Fall. Aluminium ist unedel und entzieht sich weitgehend der metallurgischen Behandlungsmöglichkeit. Gleichzeitig soll aber z.B. bei der Verwendung im Automobilbau das eingesetzte Aluminium aus Gründen des CO2-Fußabdrucks einen möglichst hohen Anteil an Sekundäraluminium aufweisen. Im Sinne einer funktionierenden, ökologisch vernünftigen Kreislaufwirtschaft wäre also die Erhöhung des Sekundärrohstoffanteils wünschenswert. Therefore, only portions of presorted secondary raw materials from the procurement market for the target melt are usually used. These are then blended with primary raw materials of known composition so that maximum permitted alloy contents are adjusted and, in particular, interfering alloy constituents are pressed below a specified specification limit. This is especially the case with the melting of aluminum. Aluminum is undignified and largely eludes the metallurgical treatment option. At the same time, however, e.g. when used in the automotive industry, the aluminum used for reasons of carbon footprint have the highest possible proportion of secondary aluminum. In the interests of a functioning, ecologically sound circular economy, increasing the proportion of secondary raw materials would therefore be desirable.
Um dieses Ziel zu erreichen, ist eine Sortierung der Rohstoffstücke nach ihrer chemischen Zusammensetzung unabdingbar. Hierfür bieten sich spektroskopische Verfahren an, insbesondere LIBS (laser-induced breakdown spectroscopy; laserinduzierte Plasmaspektroskopie). Dieses oberflächensensitive Verfahren ist zur Bestimmung der Zusammensetzung eines Rohstoffstücks innerhalb sehr kurzer Zeiten prinzipiell besonders geeignet, erfordert aber zum Zeitpunkt der Messung ein ausreichend tiefes Eindringen in die Oberfläche des Werkstoffs und hierfür eine ruhige Lage des Rohstoffstücks auf der Fördereinheit. Hinzu kommt, dass viele Rohstoffstücke mit einer Oberflächenbeschichtung versehen sind. So ist beispielsweise ein großer Teil des recycelten Stahlschrotts verzinkt. Eine LIBS-Messung auf dem unbehandelten Rohstoffstück würde daher zu einem verfälschten Ergebnis führen, weshalb der eigentlichen Bestimmung der Zusammensetzung häufig ein Ablationsschritt vorgeschaltet werden muss, bei dem zumindest in den Bereichen des Rohstoffstücks, in denen schließlich die Bestimmung der Zusammensetzung durchgeführt werden soll, zunächst eine Ablösung der Oberflächenbeschichtung stattfindet. Die Ablation, d. h. die Ablösung der Oberflächenbeschichtung durch Verdampfung, erfolgt mithilfe eines Lasers, entweder mithilfe des gleichen Lasers, der für die Bestimmung der Zusammensetzung eingesetzt wird, oder mithilfe eines separaten Lasers. Die ablatierten Bereiche sind sehr klein. Sie bewegen sich im Bereich weniger Zehntel Quadratmillimeter. Zur Koordination eines getrennten Ablationsvorgangs und der anschließenden LIBS-Messung mit zwei Lasern oder zur Ablation und anschließenden integrierten LIBS-Messung in der ablatierten Fläche mit einem Laser muss daher die Bewegung des Schrottstücks relativ zur Fördereinrichtung quasi Null sein. Hier ist von großer Bedeutung, dass das Rohstoffstück zwischen dem Ablationsschritt und dem Messschritt seine Lage relativ zur Fördereinheit nicht verändert, da anderenfalls nicht sichergestellt werden kann, dass die Messung nicht durch Oberflächenbeläge, die zuvor nicht ablatiert wurden, negativ beeinflusst wird. In order to achieve this goal, a sorting of the pieces of raw materials according to their chemical composition is indispensable. Spectroscopic methods, in particular LIBS (laser-induced breakdown spectroscopy), are suitable for this purpose. This surface-sensitive method is in principle very suitable for determining the composition of a piece of raw material within very short times, but requires at the time of measurement a sufficiently deep penetration into the surface of the material and this a quiet position of the piece of raw material on the conveyor unit. In addition, many pieces of raw materials are provided with a surface coating. For example, a large part of the recycled steel scrap is galvanized. A LIBS measurement on the untreated piece of raw material would Therefore, lead to a falsified result, which is why the actual determination of the composition often has to be preceded by an ablation step in which takes place at least in the areas of the piece of raw material, in which finally the determination of the composition is carried out first a detachment of the surface coating. The ablation, that is, the detachment of the surface coating by evaporation, is performed using a laser, either with the same laser used to determine the composition, or with a separate laser. The ablated areas are very small. They move in the range of a few tenths of a square millimeter. Therefore, in order to coordinate a separate ablation procedure and the subsequent LIBS measurement with two lasers or for ablation and subsequent integrated LIBS measurement in the ablated area with a laser, the movement of the scrap piece relative to the conveyor must be virtually zero. It is of great importance here that the piece of raw material between the ablation step and the measuring step does not change its position relative to the conveying unit, since otherwise it can not be ensured that the measurement is not adversely affected by surface coverings which were not previously ablated.
Um einen hinreichend großen Durchsatz sicherzustellen, ist es sinnvoll, die Rohstoffstücke über ein Förderband laufen zu lassen, auf denen zunächst eine sensorische Analyse der Zusammensetzung und in Abhängigkeit vom ermittelten Ergebnis eine Zusortierung der Rohstoffstücke zu einzelnen Zielfraktionen in einem einzigen Durchlauf stattfindet. Für den eigentlichen Sortierungsschritt bieten sich insbesondere von der Seite des Förderbandes auf die Rohstoffstücke aufgebrachte Gasdruckimpulse, normalerweise Luftdruckimpulse an, die durch einen gezielten Gasstoß dafür sorgen, dass das Rohstoffstück seitlich vom Förderband heruntergeschossen und von einer Auffangvorrichtung für die jeweilige Zielfraktion aufgefangen wird. Derartige Verfahren sind grundsätzlich aus weitgehend senkrecht zur Förderrichtung angebrachten Luftimpulsvorrichtungen bekannt, bislang lassen sich jedoch in der Praxis nur zwei unterschiedliche Zielfraktionen auf diese Weise auffangen, schon bei drei Zielfraktionen kommt es zu unverhältnismäßig vielen Fehlsortierungen. Es stellt sich somit die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die Rohstoffstücke in einem Durchlauf deutlich mehr unterschiedlichen Zielfraktionen, theoretisch in nahezu unbegrenzter Zahl, zusortiert werden können, ohne dass es zu einer unverhältnismäßig hohen Zahl an Fehlsortierungen kommt. In order to ensure a sufficiently high throughput, it makes sense to run the pieces of raw material on a conveyor belt on which a first sensory analysis of the composition and depending on the determined result, a sorting of the raw material pieces to individual target fractions in a single pass. For the actual sorting step, especially applied from the side of the conveyor belt on the raw material pieces gas pressure pulses, usually air pressure pulses that ensure by a targeted gas shock that the piece of material shot down from the conveyor belt and collected by a catcher for the respective target fraction. Such methods are basically known from air pulse devices mounted largely perpendicular to the conveying direction, but so far in practice only two different target fractions can be trapped in this way, even with three target fractions there is a disproportionate number of incorrect sorting. It is therefore the task of developing a method of the type mentioned in such a way that the raw material pieces can be sorted in one pass significantly more different target fractions, theoretically in almost unlimited numbers, without causing a disproportionate number of faulty sorting.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Sortierung von Rohstoffstücken, welche einer sensorischen, vorzugsweise spektroskopischen Analyse der Zusammensetzung unterzogen werden, mit folgenden Schritten: - Aufbringen der Rohstoffstücke auf ein sich in Förderrichtung bewegendes Förderband This object is achieved by a method for sorting pieces of raw materials, which are subjected to a sensory, preferably spectroscopic analysis of the composition, with the following steps: - Applying the raw material pieces on a conveyor belt moving in the conveying direction
- sensorische Analyse der Zusammensetzung der Rohstoffstücke - sensory analysis of the composition of the pieces of raw materials
- Zusortierung der Rohstoffstücke zu einzelnen Zielfraktionen in Abhängigkeit von der ermittelten Zusammensetzung der Rohstoffstücke durch Beaufschlagung der Rohstoffstücke mit Gasdruckimpulsen, vorzugsweise Luftdruckimpulsen, oder mechanischen Impulsen quer zur Förderrichtung des Förderbandes, wobei das Förderband in dem Abschnitt, in dem die sensorische Analyse vorgenommen wird, im Querschnitt betrachtet eine V- oder U-Form mit zwei seitlichen Flanken aufweist, die einen Winkel zur Horizontalen ausbilden, wobei die Rohstoffstücke zwischen den beiden Flanken des Förderbandes lateral fixiert werden. - Assortment of the raw material pieces to individual target fractions depending on the determined composition of the pieces of raw material by applying the pieces of material with gas pressure pulses, preferably air pressure pulses, or mechanical pulses transverse to the conveying direction of the conveyor belt, wherein the conveyor belt in the section in which the sensory analysis is made in the Viewed cross section has a V or U-shape with two lateral edges which form an angle to the horizontal, wherein the raw material pieces are laterally fixed between the two edges of the conveyor belt.
Der Erfindung liegen die Gedanken zugrunde, einerseits Bewegungen der Rohstoffstücke auf dem Förderband insbesondere in seitlicher Richtung (lateral) so weit wie möglich einzuschränken, und andererseits die Rohstoffstücke in Bezug auf die sensorische Analyse, insbesondere den hierfür zumeist verwendeten Laser, so zu fixieren, dass jedes Rohstoffstück erreicht wird (Schrottstück zum Laser) und so auf ein scannendes Lasersystem (Laser zum Schrottstück) im Regelfall verzichtet werden kann. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das sensorische/spektroskopische Verfahren nicht verfälscht wird, die so ermittelten Zusammensetzungen der Rohstoffstücke jeweils dem korrekten Roh stoffstück zugeordnet werden und dieses an der richtigen Stelle durch einen Impuls, zumeist einen Gasdruckimpuls erfasst wird, um es in die richtige Zielfraktion zu bringen. Würde sich nämlich das Rohstoffstück während der Analyse der Zusammensetzung und dem Zeitpunkt der Erfassung durch einen Gasdruck- oder mechanischen Impuls relativ zum umlaufenden Förderband bewegen, wäre nicht sichergestellt, dass das Zusammenspiel zwischen Ablation und LIBS-Messung ausreichend genau erfolgt, dass das richtige Rohstoffstück durch den Impuls erfasst wird, und zum anderen nicht, dass der Impuls das Rohstoffstück in die korrekte Zielfraktion einbringt. Größe, Form und Position des Rohstoffstücks einerseits und Impuls müssen nämlich so aufeinander abgestimmt sein, dass das Rohstoffstück nicht versehentlich in die falsche Zielfraktion gelangt. Sofern vor dem sensorischen Analyseschritt auch eine Ablösung von Oberflächenbeschichtung oder Verunreinigungen z. B. mithilfe eines Lasers stattfindet, ist darüber hinaus von Bedeutung, dass sich zwischen diesem Ablationsschritt und dem Messschritt die Lage des Rohstoffstücks relativ zur Fördereinheit ebenfalls nicht oder allenfalls unwesentlich verändert, damit sichergestellt ist, dass der Messimpuls an eine Stelle gelangt, die zuvor von der Oberflächenbeschichtung befreit wurde. Würde nämlich der Messimpuls auf einen Bereich des Rohstoffstücks treffen, der weiterhin die Oberflächenbeschichtung trägt, hätte dies eine fehlerhaft bestimmte Zusammensetzung zur Folge. The invention is based on the idea of restricting, on the one hand, movements of the pieces of raw material on the conveyor belt, particularly in the lateral direction as much as possible, and on the other hand fixing the pieces of raw material with respect to the sensory analysis, in particular the laser used for this purpose, in such a way that Each piece of raw material is reached (scrap piece to the laser) and so on a scanning laser system (laser to the scrap piece) can be omitted as a rule. In this way it is ensured that the sensory / spectroscopic method is not falsified, the compositions of the raw material pieces thus determined in each case correct piece of raw material and this is detected in the right place by a pulse, usually a gas pressure pulse to bring it into the right target fraction. If the piece of raw material were to move relative to the revolving conveyor during analysis of the composition and time of detection by a gas pressure or mechanical impulse, it would not be ensured that the interplay between ablation and LIBS measurement was sufficiently accurate the impulse is detected, and not that the impulse brings the piece of raw material into the correct target fraction. The size, shape and position of the piece of raw material on the one hand and momentum must in fact be coordinated so that the piece of raw material does not accidentally get into the wrong target fraction. If prior to the sensory analysis step, a detachment of surface coating or impurities z. B. takes place using a laser, is also important that between this Ablationsschritt and the measuring step, the position of the piece of raw material relative to the conveyor unit also not or at most slightly changed so that it is ensured that the measuring pulse reaches a point previously from the surface coating was released. If the measuring impulse were to strike a region of the piece of raw material which continues to carry the surface coating, this would result in a defectively determined composition.
Unter Zusammensetzung der Rohstoffstücke wird im Sinne der Erfindung die chemische Zusammensetzung verstanden. The composition of the pieces of raw material is understood in the context of the invention to mean the chemical composition.
Die laterale Fixierung der Rohstoffstücke ist so zu verstehen, dass die Bewegung der Rohstoffstücke auf dem Förderband quer zur Förderrichtung so weit wie möglich eingeschränkt wird. Es muss sich jedoch nicht in jedem Fall um eine absolute Fixierung handeln, insbesondere handelt es sich nicht um eine dauerhafte Fixierung. The lateral fixation of the pieces of raw material is to be understood that the movement of the pieces of raw material on the conveyor belt is limited as far as possible transverse to the conveying direction. However, it does not always have to be an absolute fixation, in particular it is not a permanent fixation.
Dadurch, dass das Förderband zumindest in dem Abschnitt, in dem die sensorische Analyse vorgenommen wird, im Querschnitt betrachtet, d. h. quer zur Förderrichtung, eine V-oder U-Form aufweist, werden insbesondere seitliche bzw. laterale Bewegungen der Rohstoffstücke wirkungsvoll verhindert. Das Rohstoffstück hat durch die V-oder U-Form die Tendenz, im tiefsten Punkt des Förderbandes zu verharren, typischerweise in der Mitte des Förderbandes. Dies gilt insbesondere auch dann, wenn das Rohstoffstück beispielsweise eine runde oder zylindrische Form aufweist, mit anderen Worten bei einer flachen Ausgestaltung des Förderbandes stark dazu neigen würde, seitlich wegzurollen. As a result of the fact that the conveyor belt has a V-shaped or U-shaped view, at least in the section in which the sensory analysis is taken, in cross-section, in particular lateral or lateral movements of the pieces of raw material are effectively prevented. The Raw material has a tendency through the V or U shape to remain in the lowest point of the conveyor belt, typically in the middle of the conveyor belt. This is especially true even if the piece of raw material, for example, has a round or cylindrical shape, in other words would greatly tend to roll away laterally in a flat configuration of the conveyor belt.
Aufgrund der V-oder U-Form des Förderbandes weist dieses zwei seitliche Flanken auf, die zur Horizontalen einen Winkel ausbilden. Zwischen den beiden Flanken werden die Rohstoffstücke auf dem Förderband transportiert. Die V-/U- Form des Förderbandes ist so zu verstehen, dass in dem Bereich, in dem die Rohstoffstücke zu liegen kommen, eine V-oder U-Form vorliegen muss, so dass die Rohstoffstücke zwischen den beiden Flanken positioniert sind; die V-oder U- Form schließt prinzipiell nicht aus, dass im Querschnitt betrachtet seitlich des V oder U abweichende Formen vorliegen und sich beispielsweise insgesamt eine W-Form ergibt. Die Flanken des Förderbandes bilden in dem Abschnitt, in dem die sensorische Analyse vorgenommen wird, zur Horizontalen vorzugsweise einen Winkel von 10 - 70°, vorzugsweise 20 - 60°, weiter bevorzugt 30 - 50°. Diese Winkel haben sich als geeignet erwiesen, die Rohstoffstücke zwischen den Flanken lateral jedenfalls so weitgehend zu fixieren, dass eine fehlerhafte Zuordnung der Messergebnisse oder eine fehlerhafte Zusortierung der Rohstoffstücke zu Zielfraktionen weitgehend ausgeschlossen wird. Due to the V or U shape of the conveyor belt, this has two lateral flanks, which form an angle to the horizontal. Between the two flanks, the pieces of raw material are transported on the conveyor belt. The V / U shape of the conveyor belt is to be understood as having a V or U shape in the area in which the pieces of raw material come to lie, so that the pieces of raw material are positioned between the two flanks; in principle, the V or U shape does not exclude that, viewed in cross section, deviating shapes are present laterally of the V or U and, for example, the overall result is a W shape. The flanks of the conveyor belt form in the section in which the sensory analysis is made, to the horizontal preferably an angle of 10 - 70 °, preferably 20 - 60 °, more preferably 30 - 50 °. These angles have proven to be suitable for laterally fixing the pieces of raw material between the flanks laterally to the extent that erroneous assignment of the measurement results or faulty sorting of the pieces of raw material to target fractions is largely ruled out.
Die Beaufschlagung der Rohstoffstücke mit Gasdruckimpulsen quer zur Förderrichtung des Förderbandes ist so zu verstehen, dass die Gasdruckstöße zumindest eine Komponente quer zur Förderrichtung aufweisen, jedoch nicht unbedingt in der Horizontalen verlaufen müssen. Insbesondere wenn die Flanke des Förderbandes, über die der Gasdruckimpuls ausgeübt wird, einen Winkel zur Horizontalen bildet, verläuft der Gasdruckimpuls typischerweise entlang der Oberfläche der Flanke des Förderbandes, d. h. in einem Winkel zur Horizontalen, der zumindest ungefähr dem Winkel der Flanke des Förderbandes entspricht. Alternativ zur Anwendung von Gasdruckimpulsen ist auch die Anwendung von mechanischen Impulsen denkbar. In diesem Fall werden die Rohstoffstücke quasi mit mechanischen Mitteln vom Förderband geschoben. Im Übrigen gilt für die Beaufschlagung der Rohstoffstücke mit mechanischen Impulsen das zu Gasdruckimpulsen gesagte entsprechend. The loading of the pieces of raw material with gas pressure pulses transversely to the conveying direction of the conveyor belt is to be understood that the gas pressure surges have at least one component transverse to the conveying direction, but not necessarily have to run in the horizontal direction. In particular, when the flank of the conveyor belt over which the gas pressure pulse is exerted forms an angle to the horizontal, the gas pressure pulse typically runs along the surface of the flank of the conveyor belt, ie at an angle to the horizontal which corresponds at least approximately to the angle of the flank of the conveyor belt. Alternatively to the application of gas pressure pulses, the use of mechanical pulses is also conceivable. In this case, the pieces of raw material are pushed out of the conveyor belt, as it were, by mechanical means. Incidentally, for the application of mechanical pulses to the raw material pieces, the statements made regarding gas pressure pulses apply correspondingly.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird zumindest eine Flanke des Förderbandes in dem Abschnitt, in dem die Rohstoffstücke mit Gasdruckimpulsen/mechanischen Impulsen beaufschlagt werden, abgeflacht. Dies erfolgt zumindest auf der Seite des Förderbandes, die den Zielfraktionen zugewandt ist. Grundsätzlich ist aber auch eine Abflachung beider Flanken denkbar, insbesondere wenn beispielsweise Impulse von beiden Seiten des Förderbandes auf die Rohstoffstücke appliziert werden, um sie in Zielfraktionen auf unterschiedlichen Seiten des Förderbandes einzubringen. Die Abflachung des Förderbandes weist den Vorteil auf, dass das Rohstoffstück hier einfacher mittels eines Gasdruck- oder mechanischen Impulses vom Förderband herunterbewegt und in eine Zielfraktion eingebracht werden kann. According to an advantageous embodiment, at least one flank of the conveyor belt is flattened in the section in which the raw material pieces are subjected to gas pressure pulses / mechanical pulses. This occurs at least on the side of the conveyor belt which faces the target fractions. In principle, however, a flattening of both flanks is also conceivable, in particular if, for example, pulses are applied from both sides of the conveyor belt to the pieces of raw material in order to introduce them into target fractions on different sides of the conveyor belt. The flattening of the conveyor belt has the advantage that the raw material piece can be moved down here more easily from the conveyor belt by means of a gas pressure or mechanical impulse and introduced into a target fraction.
In diesem Zusammenhang ist es nicht erforderlich, eine vollständige Abflachung der der Zielfraktion zugewandten Flanke vorzunehmen, allerdings sollte die Flanke im eben angesprochenen Bereich zur Horizontalen einen Winkel von max. 20°, vorzugsweise max. 10° aufweisen, um eine„Bergaufförderung" des Rohstoffstücks zu vermeiden und ein problemloses Einbringen in die Zielfraktion zu gewährleisten. In this context, it is not necessary to make a complete flattening of the target fraction facing flank, but the flank should in the just-mentioned area to the horizontal angle of max. 20 °, preferably max. 10 ° in order to avoid a "uphill mining" of the piece of raw material and to ensure easy introduction into the target fraction.
Zweckmäßigerweise kann das Förderband auch bereichsweise vollständig abgeflacht werden, mit anderen Worten planar verlaufen, insbesondere dort, wo weder eine Bestimmung der Zusammensetzung, eine Ablation oder eine Zusortierung zu Zielfraktionen erfolgt. Besonders das zurücklaufende Förderband kann flach/plan ausgebildet sein. Expediently, the conveyor belt can also be completely flattened in certain areas, in other words be planar, in particular where neither a determination of the composition, an ablation or a sorting into target fractions takes place. Especially the returning conveyor belt can be flat / plan.
Das erfindungsgemäß verwendete Förderband muss so beschaffen sein, dass eine gewisse Verformbarkeit gegeben ist, es insbesondere bereichsweise eine V- oder U-Form annehmen kann. Es weist typischerweise eine Dicke von 3 bis 10 mm, bevorzugt 5 bis 6 mm auf. Geeignet zur Herstellung des Förderbandes sind insbesondere Polyestergewebe, Polyamidgewebe oder Polyester- /Polyamidmischgewebe. Als Polyamid können auch aromatische Polyamide (Aramide) zum Einsatz kommen. The conveyor belt used in the invention must be such that a certain deformability is given, it can take particular V-shaped or U-shape in some areas. It typically has a thickness of 3 to 10 mm, preferably 5 to 6 mm. Suitable for the production of the conveyor belt are in particular polyester fabric, polyamide fabric or polyester / polyamide blend fabrics. As polyamide and aromatic polyamides (aramids) can be used.
Die Einstellung der Winkel des Förderbandes zur Horizontalen erfolgt bevorzugt durch in entsprechenden Winkeln angeordnete Leitbleche oder auch Walzen, über die das Förderband geführt wird. Dem Förderband wird somit an den entsprechenden Stellen jeweils ein bestimmter Winkel aufgeprägt, den die Flanken des Förderbandes zur Horizontalen ausbilden. Um keine zu starken Belastungen des Förderbandes herbeizuführen, erfolgt die Einstellung der Winkel vorzugsweise nicht abrupt, sondern stetig oder schrittweise innerhalb eines Längenabschnitts des Förderbandes. The adjustment of the angle of the conveyor belt to the horizontal is preferably carried out by arranged at appropriate angles baffles or rollers, over which the conveyor belt is guided. The conveyor belt is thus in each case a certain angle impressed at the corresponding points, which form the flanks of the conveyor belt to the horizontal. In order not to cause excessive loads on the conveyor belt, the setting of the angle is preferably not abrupt, but steadily or stepwise within a longitudinal section of the conveyor belt.
Sinnvollerweise sind in dem Abschnitt, in dem die Rohstoffstücke mit Gasdruckoder mechanischen Impulsen beaufschlagt werden, seitlich des Förderbandes mehrere Auffangbehälter für verschiedene Zielfraktionen angeordnet. Die Auffangbehälter können unmittelbar seitlich des Förderbandes positioniert sein oder auch mit einem gewissen Abstand, wobei im letzteren Fall Mittel zum Auffangen der einzelnen Rohstoffstücke vorgesehen sein sollten. Von diesen gelangen die Rohstoffstücke dann beispielsweise durch einfaches Rutschen in die jeweiligen Auffangbehälter. Die Auffangbehälter bzw. die Mittel zum Auffangen der Rohstoffstücke sollten jeweils eine seitliche Begrenzung haben, um eine klare Trennung von benachbarten Auffangbehältern/Auffangmitteln zu gewährleisten und eine Vermischung der Rohstoffstücke zu vermeiden. Sinnvoll ist in diesem Zusammenhang auch das Vorsehen einer Restfraktion, in welche solche Rohstoffstücke einsortiert werden, für die keine weitere sinnvolle Verwendung möglich ist oder die keine Analyse der Zusammensetzung zulassen. Die Restfraktion kann auch am Ende des Förderbandes angeordnet sein, d.h. sämtliche Rohstoffstücke, die nicht zuvor durch einen Impuls vom Förderband bewegt wurden, gelangen am Ende automatisch in die Restfraktion. It makes sense in the section in which the raw material pieces are subjected to gas pressure or mechanical pulses, arranged laterally of the conveyor belt several receptacles for different target fractions. The collecting container can be positioned directly to the side of the conveyor belt or with a certain distance, in the latter case, means should be provided for collecting the individual pieces of raw material. From these, the pieces of raw material then pass, for example, by simply sliding into the respective collecting container. The collecting container or the means for collecting the pieces of raw material should each have a lateral boundary to ensure a clear separation of adjacent collecting containers / collecting means and to avoid mixing of the pieces of raw material. It makes sense in this context, the provision of a residual fraction, in which such raw material pieces are sorted, for which no further meaningful use is possible or which allow no analysis of the composition. The residual fraction can also be arranged at the end of the conveyor belt, i. All pieces of raw material that were not previously moved by an impulse from the conveyor belt, arrive at the end automatically in the residual fraction.
Die einzelnen Fraktionen können in den Auffangbehältern gesammelt oder kontinuierlich durch Förderbänder abgezogen werden. Die Gasdruckimpulse, vorzugsweise Luftdruckimpulse, werden bevorzugt mithilfe von Düsen appliziert, die einen Gasdruck zwischen 4 und 15 bar, vorzugsweise 6 bis 10 bar erzeugen. Der Gasdruck ist von der Beschaffenheit der Rohstoffstücke in Form und (spezifischem) Gewicht abhängig. Die Düsen können beispielsweise in eine Luftleiste integriert sein. Gerade für relativ kleine Rohstoffstücke bieten sich sog. Bulletvalves (z. B. von der Firma MAC) an; hier handelt es sich um sehr kleine Ventile mit hoher Taktfrequenz. Für größere Teile hingegen sind größere Düsen/Ventile von Vorteil, die allerdings einen höheren Gas-/Luftverbrauch und eine höhere Kompressorleistung notwendig machen. Ventile, die in einer Luftleiste integriert sind, benötigen häufig zum einen Steuerluft zum Öffnen/Schließen des Ventils (der Düse) und zum anderen Sortierluft zum Ausschleusen des Rohstoffstücks mittels eines gezielten Luftstoßes. Ggf können auch unterschiedliche Düsen miteinander kombiniert werden, beispielsweise kleine Düsen zur Ausschleusung kleiner Rohstoffstücke und größere Düsen zur Applikation größerer Gasmengen auf größere Rohstoffstücke. The individual fractions can be collected in the collecting containers or withdrawn continuously by conveyor belts. The gas pressure pulses, preferably air pressure pulses, are preferably applied by means of nozzles which generate a gas pressure between 4 and 15 bar, preferably 6 to 10 bar. The gas pressure depends on the nature of the pieces of raw material in terms of shape and (specific) weight. The nozzles can be integrated, for example, in an air strip. Especially for relatively small pieces of raw material, so-called Bulletvalves (eg from the company MAC) are available; These are very small valves with a high clock frequency. For larger parts, however, larger nozzles / valves are advantageous, but make a higher gas / air consumption and a higher compressor performance necessary. Valves that are integrated in an air strip often require control air for opening / closing the valve (the nozzle) and also sorting air for discharging the piece of raw material by means of a targeted air blast. It is also possible to combine different nozzles with one another, for example small nozzles for discharging small pieces of raw material and larger nozzles for applying larger quantities of gas to larger pieces of raw material.
Bevorzugt erfolgt die Analyse der Zusammensetzung der Rohstoffstücke und die Zuordnung zu einzelnen Zielfraktionen automatisiert. Das System erkennt somit aufgrund der sensorischen, vorzugsweise spektroskopischen Analyse der Zusammensetzung eines bestimmten Rohstoffstücks, in welche Zielfraktion das jeweilige Rohstoffstück einsortiert werden soll. Die in diesem Zusammenhang wichtigen Parameter, beispielsweise Minimal- oder Maximalgehalt verschiedener Elemente, werden vorab in das System eingegeben. Je nachdem, welcher Zielfraktion ein bestimmtes Rohstoffstück sodann zugeordnet werden muss, werden sodann die Gasdruck- oder mechanischen Impulse entsprechend ausgeübt. Bevorzugt weist das System hierfür eine Einrichtung zur Datenverarbeitung (Steuereinheit) auf, die automatisiert errechnet, welche Düsen zur Erzeugung der Gasdruckimpulse über welchen Zeitraum zur korrekten Zusortierung zu einzelnen Zielfraktionen geöffnet werden müssen. Hierbei kann neben der Position und der Zusammensetzung des jeweiligen Rohstoffstücks auch die Form und ggf. die Masse Berücksichtigung finden. Zur Ausschleusung eines besonders großen Rohstoffstücks kann es nämlich erforderlich sein, dass mehrere Düsen ggf. mit erhöhtem Druck eingesetzt werden müssen. Bei der sensorischen Analyse der Zusammensetzung der Rohstoffstücke handelt es sich bevorzugt um ein spektroskopisches Verfahren. Dabei kann die Analyse auch in der Kombination von verschiedenen, bezüglich der Aufgabenstellung aufeinander abgestimmten sensorischen und/oder spektroskopischen Verfahren vorgenommen werden. Preferably, the analysis of the composition of the raw material pieces and the assignment to individual target fractions is automated. The system thus recognizes due to the sensory, preferably spectroscopic analysis of the composition of a particular piece of raw material, in which target fraction the respective piece of raw material is to be sorted. The important parameters in this context, for example minimum or maximum content of different elements, are entered into the system in advance. Depending on which target fraction a particular piece of raw material then has to be assigned, then the gas pressure or mechanical impulses are exercised accordingly. For this purpose, the system preferably has a device for data processing (control unit) which automatically calculates which nozzles for generating the gas pressure pulses have to be opened for the correct sorting to individual target fractions over a period of time. In addition to the position and the composition of the respective piece of raw material, the shape and possibly the mass can be taken into account. For discharging a particularly large piece of raw material, it may in fact be necessary for a plurality of nozzles to possibly be used at elevated pressure. The sensory analysis of the composition of the pieces of raw material is preferably a spectroscopic method. In this case, the analysis can also be carried out in the combination of different sensory and / or spectroscopic methods which are coordinated with respect to the task.
Bevorzugt wird das beschriebene Verfahren in Kombination mit Laserspektroskopie, insbesondere der laserinduzierten Plasmaspektroskopie (LIBS) durchgeführt. Hierbei wird ein sehr kurzer, energiereicher Laserpuls auf die zu untersuchende Oberfläche fokussiert. Die dort stattfindende lokale starke Erhitzung des Materials führt zur Ausbildung eines lichtemittierenden Plasmas, wobei die Emission charakteristisch für das jeweilige Material ist. Dieses Verfahren eignet sich in besonderem Maße zur Analyse der Zusammensetzung von Sekundärrohstoffstücken. Gleichzeitig sind die genaue Zuführung, Vereinzelung und Erfassung der einzelnen Rohstoffstücke bei Anwendung von LIBS besonders wichtig, weil die einzelnen Rohstoffstücke in den Strahlengang des Lasers eingebracht werden müssen, um eine belastbare Aussage über die Zusammensetzung zu erhalten. The described method is preferably carried out in combination with laser spectroscopy, in particular laser-induced plasma spectroscopy (LIBS). Here, a very short, high-energy laser pulse is focused on the surface to be examined. The local strong heating of the material taking place there leads to the formation of a light-emitting plasma, the emission being characteristic of the respective material. This method is particularly suitable for analyzing the composition of secondary raw material pieces. At the same time, the exact feeding, separating and recording of the individual pieces of raw material when using LIBS are particularly important because the individual pieces of raw material must be introduced into the beam path of the laser in order to obtain a reliable statement about the composition.
Zur Erfassung der einzelnen Rohstoffstücke kann ein Scanvorgang des Lasers vorgenommen werden. Der Laserstrahl verfolgt dabei das Rohstoffstück während des Fördervorgangs und tastet vorher lichtoptisch festgelegte Bereiche des zu analysierenden Rohstoffstücks ab. Um eine hinreichend hohe Messgenauigkeit zu erreichen und auch kleine Legierungswerkstoffmengen < 500 ppm ermitteln zu können bzw. zur Limitierung des Fehlers auf diese Größenordnung darf dabei jedoch die Auslenkung des Laserstrahls aus der Hauptrichtung nicht zu groß werden und sollte nicht mehr als 250 mm, vorzugsweise nicht mehr als 150 mm betragen. Bei noch größeren Ablenkungen besteht die Gefahr, dass das emittierte Licht zu sehr streut und daher Fehlmessungen auftreten. To capture the individual pieces of raw material, a scan of the laser can be made. The laser beam tracks the piece of raw material during the conveying process and scans the light-optically defined areas of the piece of raw material to be analyzed. In order to achieve a sufficiently high measurement accuracy and also to be able to determine small amounts of alloy material <500 ppm or to limit the error to this order, however, the deflection of the laser beam from the main direction must not become too large and should not exceed 250 mm, preferably not more than 150 mm. For even greater distractions there is a risk that the emitted light scatters too much and therefore incorrect measurements occur.
Da das Messergebnis bei der sensorischen Analyse durch Oberflächenbeschichtungen, An- bzw. Abreicherungen von Legierungselementen an der Oberfläche, Verunreinigungen auf der Oberfläche, anhaftende Ölschichten etc. verfälscht werden kann, kann es darüber hinaus sinnvoll sein, vor der eigentlichen Analyse der Zusammensetzung durch einen Laser Reinigungspulse zur Ablation auf die Rohstoffstücke einwirken zu lassen. Mit Hilfe der Reinigungspulse können Beschichtungen und Verunreinigungen der Oberfläche entfernt werden, sodass anschließend eine unverfälschte Analyse der Zusammensetzung möglich ist. In addition, since the measurement result in the sensory analysis by surface coatings, enrichment or depletion of alloying elements on the surface, contamination on the surface, adhering oil layers, etc., can be falsified, it can make sense before the actual analysis of the composition by a laser cleaning pulses for ablation on the pieces of raw material act. With the help of the cleaning pulses coatings and impurities of the surface can be removed, so that subsequently a genuine analysis of the composition is possible.
Um die Aussagekraft der durchgeführten Analyse zu erhöhen, können auch pro Rohstoffstück mehrere Stellen auf ihre Zusammensetzung analysiert werden, d. h. es muss an mehreren Stellen zunächst eine Einwirkung von Reinigungspulsen und anschließend eine Einwirkung von Analysepulsen erfolgen, um die jeweilige Zusammensetzung bestimmen zu können. Die Ergebnisse werden statistisch ausgewertet, anschließend wird in Abhängigkeit von der statistisch ermittelten Zusammensetzung die Sortierung durchgeführt. In order to increase the informative value of the analysis carried out, it is also possible to analyze several sites per composition of a piece of raw material, d. H. It must be done in several places, first an effect of cleaning pulses and then an effect of analysis pulses to determine the particular composition can. The results are statistically evaluated, then sorting is performed depending on the statistically determined composition.
Um die Stellen zu ermitteln, an denen eine sensorische Analyse der Zusammensetzung möglich ist, kann eine Bestimmung der Position der Rohstoffstücke sowie eine Bestimmung von räumlichen Informationen bezüglich der Rohstoffstücke durchgeführt werden. Als Ermittlung von räumlichen Informationen wird insbesondere die teilweise oder vollständige Ermittlung der Form der Rohstoffstücke verstanden. Dies dient der Vorbereitung der Analyse, insbesondere im Hinblick auf die Ermittlung geeigneter Messpunkte. Bei der Position handelt es sich um die Position des Rohstoffstücks auf dem Förderband. In order to determine the locations where a sensory analysis of the composition is possible, a determination of the position of the pieces of raw material as well as a determination of spatial information regarding the pieces of raw material can be carried out. In particular, the partial or complete determination of the shape of the pieces of raw material is understood as the determination of spatial information. This serves to prepare the analysis, in particular with regard to the determination of suitable measuring points. The position is the position of the piece of raw material on the conveyor belt.
Die Form, die Position und/oder die Topographie der einzelnen Rohstoffstücke können mit Hilfe einer der eigentlichen sensorischen Analyse vorgeschalteten Laserschnittkamera/Lichtschnittsensors bestimmt werden. Ist dabei nur die Information über eine Höhenlinie des Rohstoffstücks erforderlich, um den Laser für die LIBS-Messung zu fokussieren, kann diese auch durch eine vorgeschaltete Lasertriangulation gewonnen werden. Die Gewinnung von räumlichen Informationen zu den Rohstoffstücken ist auch über einen (gepulsten) Laser möglich, der parallel zur Transportrichtung eine Höhenlinie jedes Rohstoffstücks über die Lichtlaufzeit ermittelt. Dies dient dazu, bei Rohstoffstücken, die in sich oder von Stück zu Stück eine starke Höhendifferenz aufweisen, den nachfolgenden Analysevorgang so vorzubereiten, dass ein lichtoptisches Verfahren sich zur eigentlichen Messung genügend präzise fokussieren kann. Die erhaltenen räumlichen Informationen werden dazu verwendet, die Stellen festzulegen, an denen eine Analyse der Zusammensetzung im Folgeschritt stattfindet. Durch die Ermittlung der Höhenlinie wird die Taktzeit der Messvorgänge erhöht und die Messgenauigkeit gesteigert. Zudem wird so der Einfluss etwaiger Relativbewegungen der Rohstoffstücke relativ zum Förderband messtechnisch weitgehend eliminiert. The shape, the position and / or the topography of the individual pieces of raw material can be determined with the aid of a laser-cut camera / light-section sensor preceding the actual sensory analysis. If only the information about a contour line of the piece of raw material is required in order to focus the laser for the LIBS measurement, this can also be obtained by an upstream laser triangulation. The extraction of spatial information on the pieces of raw material is also possible via a (pulsed) laser, which determines parallel to the transport direction a contour line of each piece of raw material over the light transit time. This serves to prepare the subsequent analysis process in the case of pieces of raw materials which, in themselves or from piece to piece, have a considerable height difference light-optical method can focus sufficiently precisely for the actual measurement. The spatial information obtained is used to determine the places where compositional analysis takes place in the subsequent step. By determining the contour line, the cycle time of the measuring processes is increased and the measuring accuracy is increased. In addition, the influence of any relative movements of the pieces of raw material relative to the conveyor belt is largely eliminated by measurement.
Die Bestimmung der Position der Rohstoffstücke ist auch mit Hilfe eines 3D- Scanning-Schritts möglich, der auch dazu dienen kann, räumliche Informationen zu den Rohstoffstücken zu gewinnen. Es ist somit möglich, die Form der Rohstoffstücke zu erfassen. Die räumlichen Informationen zu den Rohstoffstücken, insbesondere die Form, wird automatisch daraufhin ausgewertet, an welchen Positionen eine sensorische/spektroskopische Analyse problemlos möglich ist. Auf diese Weise kann die Analyse deutlich beschleunigt werden, da die Zahl nicht erfolgreicher Analyseschritte minimiert wird. 3D- Scanning-Technologien, zumeist mit Hilfe eines Lasers ausgeführt, sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt und werden vielfältig eingesetzt, beispielsweise zur Bestimmung der Form von Zahnbögen, beim Rapid Prototyping etc. Lediglich beispielhaft wird auf den Übersichtsartikel von W. R. Scott, G. Roth, ACM Computing Surveys, Vol. 35, 2003, S. 64 - 96 "View Planning for Automated Three-Dimensional Object Reconstruction and Inspection" verwiesen. The determination of the position of the pieces of raw material is also possible with the help of a 3D scanning step, which can also serve to gain spatial information on the pieces of raw material. It is thus possible to detect the shape of the pieces of raw material. The spatial information about the pieces of raw material, in particular the shape, is automatically evaluated at which positions a sensory / spectroscopic analysis is easily possible. In this way, the analysis can be significantly accelerated, since the number of unsuccessful analysis steps is minimized. 3D scanning technologies, which are generally carried out with the aid of a laser, are well known to the person skilled in the art and are used in a variety of ways, for example for determining the shape of dental arches, in rapid prototyping, etc. The review article by WR Scott, by way of example only, is by way of example , G. Roth, ACM Computing Surveys, Vol. 35, 2003, pp. 64-96, "View Planning for Automated Three-Dimensional Object Reconstruction and Inspection".
Anstatt Position und Form mit Hilfe von 3D-Scanning zu erfassen, sind auch andere Möglichkeiten denkbar. Beispielsweise kann die Position des Rohstoffstücks im Falle von Metallen durch elektromagnetische Induktion bestimmt werden. Hierzu können Spulen vorgesehen sein, beispielsweise unterhalb des Förderbandes, die zusammen mit einem Kondensator einen Schwingkreis bilden, so dass die Position eines metallischen Rohstoffstücks elektronisch erfasst wird. Vorrichtungen, bei denen mit Hilfe von elektromagnetischer Induktion die Gegenwart eines metallischen Gegenstandes erfasst werden kann, sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt. Die Rohstoffstücke sollten bevorzugt einzeln und mit Abstand voneinander auf dem Förderband liegen, damit Falschzuordnungen vermieden werden. Auch bei der Ausschleusung mittels Gasdruck- oder mechanischen Impulsen ist es sinnvoll, wenn die Rohstoffstücke einzeln auf dem Förderband liegen, damit sich diese nicht gegenseitig behindern und der falschen Zielfraktion zugeführt werden. Entsprechende Vereinzelungstechniken sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise mithilfe eines Schwingförderers. Instead of capturing position and shape with the help of 3D scanning, other possibilities are conceivable. For example, the position of the piece of raw material in the case of metals can be determined by electromagnetic induction. For this purpose, coils may be provided, for example, below the conveyor belt, which together with a capacitor form a resonant circuit, so that the position of a metallic piece of raw material is detected electronically. Devices in which the presence of a metallic object can be detected by means of electromagnetic induction are known in principle to the person skilled in the art. The pieces of raw material should preferably be individually and spaced apart on the conveyor belt, so that misallocations are avoided. Even with the discharge by means of gas pressure or mechanical pulses, it makes sense if the pieces of raw material are individually on the conveyor belt, so that they do not interfere with each other and the wrong target fraction are supplied. Appropriate separation techniques are known in principle from the prior art, for example by means of a vibrating conveyor.
Bei den Rohstoffstücken handelt es sich bevorzugt um Sekundärrohstoffstücke, d. h. Teile, die einem Recycling zugeführt werden sollen. Dies schließt allerdings nicht aus, dass zumindest teilweise auch Primärrohstoffstücke zum Einsatz kommen können, um bestimmte Zusammensetzungen zu erzeugen. In der Regel handelt es sich um einschmelzbare Rohstoffe; idealerweise müssen diese nur noch eingeschmolzen werden, um eine Zielschmelze der gewünschten Zusammensetzung zu erhalten, sodass eine Beimischung weiterer Stoffe oder eine Entfernung von Stoffen aus der Schmelze nicht mehr oder allenfalls noch in sehr geringem Umfang notwendig ist, um einen neuen Werkstoff zu erzeugen. The pieces of raw materials are preferably secondary raw material pieces, ie. H. Parts to be recycled. However, this does not exclude that, at least in part, primary raw material pieces can also be used to produce certain compositions. As a rule, these are meltable raw materials; ideally, these only have to be melted down in order to obtain a target melt of the desired composition, so that an admixture of other substances or a removal of substances from the melt is no longer or only to a very small extent necessary to produce a new material.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich für unterschiedliche Arten von Rohstoffstücken einsetzen, nämlich metallische, organische und anorganische Rohstoffstücke als auch für Kombinationen hieraus. Besondere Bedeutung hat die Sortierung von metallischen Rohstoffstücken, Eisenmetallen ebenso wie Nicht-Eisenmetallen. Ein Einsatzzweck ist etwa die Sortierung unterschiedlicher Stahl schrotte, ebenso gut ist jedoch das Verfahren für Kupfer, Messing, Aluminium, Zink, Titan oder andere Metalle einsetzbar. Typische Legierungssysteme sind beispielsweise Mangan, Chrom und Nickel in Eisen oder Magnesium und Silizium in Aluminium. The inventive method can be used for different types of pieces of raw materials, namely metallic, organic and inorganic raw material pieces as well as combinations thereof. Of particular importance is the sorting of metallic raw material pieces, ferrous metals as well as non-ferrous metals. One purpose is about the sorting of different steel scrap, just as well, however, the method for copper, brass, aluminum, zinc, titanium or other metals can be used. Typical alloy systems are, for example, manganese, chromium and nickel in iron or magnesium and silicon in aluminum.
Die Größe der Rohstoffstücke kann über weite Bereiche variieren. Sie ist im Wesentlichen von der Bauform der Anlage abhängig. Diese richtet sich nach dem Einsatzzweck. Als Untergrenze müssen die Rohstoffstücke eine Größe aufweisen, die eine sensorische Analyse erlaubt; diese ist auch von der Fördergeschwindigkeit abhängig. Bei Fördergeschwindigkeiten < 1 m/s können auch Rohstoffstücke mit einer Länge von weniger als 1 cm analysiert werden. Ob dies wirtschaftlich erfolgen kann, muss von Fall zu Fall geprüft werden. Bezüglich der Obergrenze sollten die Rohstoffstücke nur so groß sein, dass eine Ausschleusung mittels Gasdruckimpulsen oder mechanischer Vorrichtungen in eine einzelne Zielfraktion möglich ist. Die Länge der Rohstoffstücke sollte daher nach Möglichkeit 1 m nicht übersteigen, bevorzugt sind Längen bis ca. 600 mm. Unter Länge des Rohstoffstücks wird in diesem Zusammenhang die größte Dimension des Rohstoffstücks verstanden. Je nach Größe der Rohstoffstücke kann es sinnvoll sein, diese vor der Analyse der Zusammensetzung zu zerkleinern, um sie besser handhabbar zu machen. The size of the pieces of raw material can vary over a wide range. It essentially depends on the design of the system. This depends on the purpose. As a lower limit, the pieces of raw material must have a size that allows a sensory analysis; this is also dependent on the conveying speed. At conveying speeds <1 m / s, it is also possible to analyze pieces of raw material with a length of less than 1 cm. Whether this can be done economically must be examined on a case-by-case basis. With regard to the upper limit, the pieces of raw material should only be so large as to allow discharge by means of gas pressure pulses or mechanical devices into a single target fraction. The length of the pieces of raw material should therefore, if possible, not exceed 1 m; lengths of up to approx. 600 mm are preferred. The length of the piece of raw material is understood in this context as the largest dimension of the piece of raw material. Depending on the size of the pieces of raw material, it may be useful to crush them before analysis of the composition in order to make them easier to handle.
Bei den Sekundärrohstoffen unterscheidet man darüber hinaus zwischen Neuschrotten und Altschrotten. Altschrotte sind solche, die bereits unter Umständen über lange Zeiträume verwendet wurden, beispielsweise aufzuarbeitende Autokarosserien bzw. der entsprechende Scheren- oder Schredderschrott. Neuschrotte sind solche, die bei der Herstellung von Bauteilen entstehen, beispielsweise die Reste eines Blechs, aus dem eine bestimmte Form ausgestanzt wurde. Denkbar ist auch der Einsatz beim Recycling von Kunststoffteilen oder Glas. Das erfindungsgemäße Verfahren kann im Rahmen einer Schrottaufarbeitung, wie in der DE 10 2012 015 812 A1 beschrieben, oder im Rahmen eines Assortierverfahrens (DE 10 2012 024 816 A1 ) verwendet werden, bei dem Zielfraktionen wiederverwertbarer Rohstoffe mit bestimmten gewünschten Zusammensetzungen erzeugt werden. Auf die genannten Dokumente wird insofern Bezug genommen. Secondary raw materials also distinguish between new scraps and old scraps. Scrap are those that have been used under certain circumstances for long periods of time, such as car bodies to be reworked or the corresponding scissors or shredder scrap. Neuschrotte are those that arise in the manufacture of components, such as the remains of a sheet from which a certain shape was punched out. Also conceivable is the use in the recycling of plastic parts or glass. The method according to the invention can be used within the scope of a scrap processing, as described in DE 10 2012 015 812 A1, or within the scope of an assorting method (DE 10 2012 024 816 A1), in which target fractions of recyclable raw materials with certain desired compositions are produced. In this regard, reference is made to the aforementioned documents.
Hilfreich ist es, wenn die Rohstoffstücke hinsichtlich ihrer Grundzusammensetzung, beispielsweise hinsichtlich des Basismaterials oder des Schichtsystems, oder auch hinsichtlich der Größe zumindest grob vorsortiert sind. Bei bekannter Grundzusammensetzung kann entschieden werden, ob eine Behandlung der Rohstoffstücke mit mechanischen Verfahren oder mit einer oder mehreren Flüssigkeiten zur Reinigung der Oberfläche und/oder zur Ablösung von Oberflächenbeschichtungen, d. h. Strahlen oder ein Abbeizen notwendig ist, bevor das eigentliche erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird. Hier können unterschiedliche Vorgehensweisen sinnvoll sein, je nachdem, ob es sich z. B. um verzinkten, emaillierten oder mit einer Kunststoffbesch ichtung versehenen Schrott oder um Kunststoffreste handelt. Beispielsweise können als Abbeizmittel zur Entfernung von organischen Beschichtungen organische Lösungsmittel wie aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, Chlorkohlenwasserstoffe, Alkohole, Glykolether, Dicarbonsäureester, Aceton usw. verwendet werden. Besonders häufig verwendet wird Methylenchlorid. Zur Entfernung einer Zinkschicht können Säuren oder Basen eingesetzt werden. Entsprechende Verfahren sind dem Fachmann bekannt. Zur weiteren Erhöhung der Effizienz können die zu behandelnden Rohstoffstücke zweckmäßigerweise vor Inkontaktbringen mit der Flüssigkeit mechanisch vorbehandelt, insbesondere zerkleinert, zerschreddert, aufgeraut und/oder in anderer Weise deformiert werden, um die Kontaktflächen zur Flüssigkeit zu vergrößern. Ggf. kann vor der Analyse noch eine Trocknung der mit der Flüssigkeit behandelten Stücke durchgeführt werden, um anhaftende Flüssigkeitsreste zu entfernen. It is helpful if the pieces of raw material are at least roughly presorted with regard to their basic composition, for example with regard to the base material or the layer system, or else with regard to their size. With a known basic composition, it can be decided whether a treatment of the pieces of raw material with mechanical processes or with one or more liquids for cleaning the surface and / or for detachment of surface coatings, ie blasting or pickling is necessary before the actual process according to the invention is carried out. Here, different approaches may be useful, depending on whether it is z. B. galvanized, enamelled or provided with a Kunststoffbeschichtung scrap or plastic remnants. For example, as a paint remover for removal of organic Coatings organic solvents such as aliphatic or aromatic hydrocarbons, chlorinated hydrocarbons, alcohols, glycol ethers, dicarboxylic acid esters, acetone, etc. may be used. Methylene chloride is used most frequently. To remove a zinc layer, acids or bases can be used. Corresponding methods are known to the person skilled in the art. To further increase the efficiency, the pieces of raw material to be treated can expediently be mechanically pretreated before being brought into contact with the liquid, in particular comminuted, shredded, roughened and / or otherwise deformed in order to increase the contact surfaces to the liquid. Possibly. Drying of the pieces treated with the liquid may be carried out prior to the analysis in order to remove adhering liquid residues.
Um einen hohen Durchsatz zu gewährleisten, gleichzeitig jedoch eine aussagekräftige Analyse der Zusammensetzung und eine Sortierung vornehmen zu können, hat sich für das Förderband eine geeignete Fördergeschwindigkeit von 0,5 bis 6 m/s, vorzugsweise 1 bis 5 m/s, weiter bevorzugt 2 bis 4 m/s herausgestellt. In order to ensure a high throughput, but at the same time be able to make a meaningful analysis of the composition and sorting, has for the conveyor belt, a suitable conveying speed of 0.5 to 6 m / s, preferably 1 to 5 m / s, more preferably 2 exposed to 4 m / s.
Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Sortierung von Rohstoffstücken mit einem Förderband, welches geeignet ist, die Rohstoffstücke in einer Förderrichtung zu bewegen, einem sensorischen, vorzugsweise spektroskopischen Messverfahren zur Analyse der Zusammensetzung der Rohstoffstücke und Gasdruckdüsen zur Beaufschlagung der Rohstoffstücke mit Gasdruck oder mechanischen Vorrichtungen zur mechanischen Beaufschlagung der Rohstoffstücke quer zur Förderrichtung des Förderbandes, wobei das Förderband in dem Abschnitt, in dem das Spektrometer die Zusammensetzung der Rohstoffstücke ermittelt, eine V- oder U-Form mit zwei seitlichen Flanken (14) aufweist, die einen Winkel (a) zur Horizontalen (15) ausbilden. Vorzugsweise ist das Förderband in dem Abschnitt, in dem die Rohstoffstücke mit Gasdruck- oder mechanischen Impulsen beaufschlagbar sind, auf zumindest einer Flanke abgeflacht. In addition to the method according to the invention, the invention also relates to a device for sorting pieces of raw materials with a conveyor belt which is suitable for moving the pieces of raw material in a conveying direction, a sensory, preferably spectroscopic measuring method for analyzing the composition of the pieces of raw material and gas pressure nozzles for pressurizing the pieces of raw material with gas pressure or mechanical devices for mechanically loading the pieces of raw material transversely to the conveying direction of the conveyor belt, wherein the conveyor belt in the section in which the spectrometer determines the composition of the pieces of raw material, a V-shaped or U-shaped with two lateral edges (14) having an angle (a) to form the horizontal (15). Preferably, the conveyor belt is flattened on at least one flank in the section in which the pieces of raw material with gas pressure or mechanical pulses can be acted upon.
Sämtliche Ausführungen, die im Rahmen der Erfindung zum Verfahren gemacht werden, gelten in gleicher Weise auch für die Vorrichtungen. Dies gilt insbesondere für sämtliche in Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Merkmale und umgekehrt. All embodiments that are made in the context of the invention to the method apply in the same way for the devices. this applies in particular for all features described in connection with the method and vice versa.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail by way of example with reference to the attached figures. Show it:
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung in der Seitenansicht; A device according to the invention in side view;
Fig. 2 einen Querschnitt durch das Förderband in dem Abschnitt, in dem die spektroskopische Analyse vorgenommen wird, und 2 shows a cross section through the conveyor belt in the section in which the spectroscopic analysis is performed, and
Fig. 3 einen Querschnitt durch das Förderband in dem Abschnitt, in dem die Rohstoffstücke mit Gasdruckimpulsen beaufschlagt werden. Figur 1 zeigt ein Förderband 1 , auf dem eine Vielzahl von Rohstoffstücken 5 in Förderrichtung 2 bewegt wird. Zur Vereinfachung der Darstellung sind die Rohstoffstücke 5 hier verhältnismäßig regelmäßig auf dem Förderband 1 angeordnet, in der Praxis ist dies aber meist nicht der Fall. Das Förderband 1 wird durch Rollen 4 angetrieben und ist hier aus zeichnerischen Gründen flach dargestellt, tatsächlich weist es, jedenfalls abschnittsweise, eine V-Form auf, wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt. Am Ende des Förderbandes 1 befindet sich ein Reststoffsammelbehälter 8, in dem solche Rohstoffstücke 5 aufgefangen werden, die einer weiteren Verwendung nicht zugänglich sind oder bei denen keine Analyse der Zusammensetzung möglich war. Die Analyse der Zusammensetzung der Rohstoffstücke 5 erfolgt mit Hilfe eines Lasers 3, der Laserpulse erzeugt, wobei zwischen Reinigungspulsen 6 und Analysepulsen 7 unterschieden werden muss. Auf ein bestimmtes Rohstoffstück 5 wirken jeweils zunächst Reinigungspulse 6 und anschließend Analysepulse 7 ein. Die Steuereinheit sorgt dafür, dass die Analysepulse 7 auf die Stellen der Rohstoffstücke 5 gerichtet werden, an denen zuvor ein Materialabtrag durch Reinigungspulse 6 erfolgt ist. Hierfür berücksichtigt die Steuereinheit die Lage der Rohstoffstücke 5, die Geschwindigkeit des Förderbandes 1 sowie die Lenkung der Reinigungspulse 6 und der Analysepulse 7. Die Lage und Form der Rohstoffstücke 5 wurde bereits zuvor durch die Laserschnittkamera 9 erfasst, sodass die Steuereinheit Reinigungs- 6 und Analysepulse 7 an die richtigen Positionen lenkt. Fig. 3 shows a cross section through the conveyor belt in the section in which the raw material pieces are subjected to gas pressure pulses. FIG. 1 shows a conveyor belt 1 on which a plurality of pieces of raw material 5 are moved in the conveying direction 2. To simplify the illustration, the raw material pieces 5 are arranged here relatively regularly on the conveyor belt 1, but in practice this is usually not the case. The conveyor belt 1 is driven by rollers 4 and is shown here flat for illustrative reasons, in fact, it has, at least in sections, a V-shape, as shown in Figures 2 and 3. At the end of the conveyor belt 1 is a waste container 8, in which such pieces of raw material 5 are collected, which are not accessible for further use or in which no analysis of the composition was possible. The analysis of the composition of the pieces of raw material 5 is carried out with the aid of a laser 3 which generates laser pulses, it being necessary to distinguish between cleaning pulses 6 and analysis pulses 7. In each case, cleaning pulses 6 and then act on a specific piece of raw material 5 Analysis pulses 7 a. The control unit ensures that the analysis pulses 7 are directed to the locations of the pieces of raw material 5 on which a material removal by cleaning pulses 6 has previously taken place. For this purpose, the control unit takes into account the position of the pieces of raw material 5, the speed of the conveyor belt 1 and the steering of the cleaning pulses 6 and the analysis pulses 7. The position and shape of the raw material pieces 5 has been previously detected by the laser cutting camera 9, so that the control unit cleaning and 6 analysis pulses 7 to the right positions.
Im hinteren Bereich des Förderbandes 1 sind schließlich Gasdruckdüsen 10 angeordnet, die die Rohstoffstücke 5, die einer bestimmten, hier nicht dargestellten Zielfraktion zugeordnet werden sollen, von der Seite des Förderbandes 1 aus mit Gasdruckimpulsen beaufschlagt. Die Steuereinheit sorgt somit dafür, dass, je nach ermittelter Zusammensetzung eines bestimmten Rohstoffstücks 5, dieses durch Gasdruck-, normalerweise Luftdruckstöße vom Förderband 1 gestoßen wird. In the rear region of the conveyor belt 1 finally gas pressure nozzles 10 are arranged, which are applied to the raw material pieces 5, which are assigned to a specific, not shown here target fraction, from the side of the conveyor belt 1 with gas pressure pulses. The control unit thus ensures that, depending on the determined composition of a particular piece of raw material 5, this is pushed by gas pressure, usually air pressure surges from the conveyor belt 1.
In Figur 2 ist ein Querschnitt durch das Förderband 1 in dem Abschnitt dargestellt, in dem die spektroskopische Analyse vorgenommen wird. Das Förderband 1 ist in der Mitte in der Weise geknickt, dass sich zwei Flanken 14 ergeben, die jeweils einen Winkel α zur Horizontalen 15 bilden. Durch die V- Form des Förderbandes 1 werden die Rohstoffstücke 5 seitlich in der Bewegungsfreiheit so weitgehend eingeschränkt, dass eine Veränderung der Position relativ zum Förderband 1 zwischen der Bestimmung der Lage und Form durch die Laserschnittkamera 9, der Applikation von Reinigungspulsen 6 und Analysepulsen 7 durch den Laser 3 und schließlich der Ausschleusung durch Gasdruckdüsen 10 praktisch ausgeschlossen ist. FIG. 2 shows a cross section through the conveyor belt 1 in the section in which the spectroscopic analysis is carried out. The conveyor belt 1 is bent in the middle in such a way that two flanks 14 result, each forming an angle α to the horizontal 15. Due to the V-shape of the conveyor belt 1, the pieces of raw material 5 are so largely limited in freedom of movement that a change in position relative to the conveyor belt 1 between the determination of the position and shape by the laser-cut camera 9, the application of cleaning pulses 6 and 7 analysis pulses the laser 3 and finally the discharge by gas pressure nozzles 10 is practically excluded.
In Figur 3 ist schließlich ein Querschnitt durch das Förderband 1 in dem Abschnitt gezeigt, in dem die Rohstoffstücke 5 mit Gasdruckimpulsen 1 1 beaufschlagt werden. Eine der beiden Flanken 14, nämlich die der Auffangvorrichtung 12 mit einzelnen Zielfraktionen 13 zugewandte Flanke 14, ist hier abgeflacht, d.h. der Winkel ß ist erheblich kleiner als der Winkel a, den die Flanke 14 des Förderbands zuvor in Figur 2 ausgebildet hat. Durch die Gasdruckdüsen 10 werden Gasdruckimpulse 1 1 zielgerichtet auf die Rohstoffstücke 5 ausgeübt, sodass diese seitlich vom Förderband 1 in eine bestimmte Zielfraktion 13 eingebracht werden. Durch die Flachstellung der den Zielfraktionen zugewandten Flanke 14 erleichtert sich die Ausschleusung der Rohstoffstücke 5 mittels Druckluft deutlich. Finally, FIG. 3 shows a cross section through the conveyor belt 1 in the section in which the raw material pieces 5 are subjected to gas pressure pulses 11. One of the two flanks 14, namely the flank 14 facing the catching device 12 with individual target fractions 13, is here flattened, ie the angle β is considerably smaller than the angle a, which the flank 14 of the conveyor belt has previously formed in FIG. By the gas pressure nozzles 10 are gas pressure pulses 1 1 targeted to the Raw material pieces 5 exercised so that they are introduced laterally from the conveyor belt 1 in a specific target fraction 13. Due to the flat position of the target fractions facing edge 14, the discharge of the raw material pieces 5 facilitates by means of compressed air significantly.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Sortierung von Rohstoffstücken (5), welche einer sensorischen, vorzugsweise spektroskopischen Analyse der Zusannnnensetzung unterzogen werden, mit folgenden Schritten: 1. A method for sorting pieces of raw material (5), which are subjected to a sensory, preferably spectroscopic analysis of the composition, with the following steps:
- Aufbringen der Rohstoffstücke (5) auf ein sich in Förderrichtung (2) bewegendes Förderband (1) - Application of the raw material pieces (5) on a in the conveying direction (2) moving conveyor belt (1)
- sensorische Analyse der Zusammensetzung der Rohstoffstücke (5) - sensory analysis of the composition of the pieces of raw material (5)
- Zusortierung der Rohstoffstücke (5) zu einzelnen Zielfraktionen (13) in Abhängigkeit von der ermittelten Zusammensetzung der Rohstoffstücke (5) durch Beaufschlagung der Rohstoffstücke (5) mit Gasdruckimpulsen (11), vorzugsweise Luftdruckimpulsen, oder mechanischen Impulsen quer zur Förderrichtung (2) des Förderbandes (1), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Förderband (1) in dem Abschnitt, in dem die sensorische Analyse vorgenommen wird, im Querschnitt betrachtet eine V- oder U-Form mit zwei seitlichen Flanken (14) aufweist, die einen Winkel (a) zur Horizontalen (15) ausbilden, wobei die Rohstoffstücke (5) zwischen den beiden Flanken (14) des Förderbandes (1) lateral fixiert werden. - Assignment of the raw material pieces (5) to individual target fractions (13) depending on the determined composition of the raw material pieces (5) by applying the pieces of raw material (5) with gas pressure pulses (11), preferably air pressure pulses, or mechanical pulses transversely to the conveying direction (2) of the Conveyor belt (1), characterized in that the conveyor belt (1) in the section in which the sensory analysis is carried out, when viewed in cross-section, has a V- or U-shape with two lateral flanks (14) which form an angle (a) form the horizontal (15), wherein the raw material pieces (5) are laterally fixed between the two edges (14) of the conveyor belt (1).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die2. The method according to claim 1, characterized in that the
Flanken (14) des Förderbandes (1) in dem Abschnitt, in dem die sensorische Analyse vorgenommen wird, zur Horizontalen (15) einen Winkel (a) von 10 bis 70°, vorzugsweise 20 bis 60°, weiter bevorzugt 30 bis 50° aufweisen. Flanks (14) of the conveyor belt (1) in the section where the sensory Analysis is made to the horizontal (15) an angle (a) of 10 to 70 °, preferably 20 to 60 °, more preferably 30 to 50 °.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband (1 ) in dem Abschnitt, in dem die Rohstoffstücke (5) mit Gasdruckimpulsen (1 1 ) oder mechanischen Impulsen beaufschlagt werden, auf der den Zielfraktionen (13) zugewandten Flanke (14) abgeflacht wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the conveyor belt (1) in the section in which the raw material pieces (5) with gas pressure pulses (1 1) or mechanical pulses are applied, on the target fractions (13) facing flank (14) is flattened.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die den Zielfraktionen (13) zugewandte Flanke (14) des Förderbandes (1 ) in dem Abschnitt, in dem die Rohstoffstücke (5) mit Gasdruckimpulsen (1 1 ) oder mechanischen Impulsen beaufschlagt werden, zur Horizontalen (15) einen Winkel (ß) von max. 20°, vorzugsweise max. 10° aufweist. 4. The method according to claim 3, characterized in that the target fractions (13) facing edge (14) of the conveyor belt (1) in the section in which the raw material pieces (5) with gas pressure pulses (1 1) or mechanical pulses are applied, to the horizontal (15) an angle (ß) of max. 20 °, preferably max. 10 °.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband (1 ) bereichsweise planar verläuft. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the conveyor belt (1) extends partially planar.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Winkel (α,β) des Förderbandes (1 ) zur6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the adjustment of the angle (α, β) of the conveyor belt (1) for
Horizontalen (15) durch in entsprechenden Winkeln angeordnete Leitbleche oder Walzen erfolgt. Horizontal (15) arranged at corresponding angles baffles or rollers.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Abschnitt, in dem die Rohstoffstücke (5) mit Gasdruckimpulsen (1 1 ) oder mechanischen Impulsen beaufschlagt werden, seitlich des Förderbandes (1 ) mehrere Auffangbehälter für verschiedene Zielfraktionen (13) angeordnet sind. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that in the section in which the raw material pieces (5) with gas pressure pulses (1 1) or mechanical pulses are applied, laterally of the conveyor belt (1) a plurality of collecting containers for different target fractions ( 13) are arranged.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasdruckimpulse (1 1 ) mit Hilfe von Gasdruckdüsen (10) appliziert werden, die einen Druck zwischen 4 und 15 bar, vorzugsweise zwischen 6 und 10 bar erzeugen. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the gas pressure pulses (1 1) by means of gas pressure nozzles (10) are applied, which generate a pressure between 4 and 15 bar, preferably between 6 and 10 bar.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Analyse der Zusammensetzung der Rohstoffstücke (5) und die Zuordnung zu einzelnen Zielfraktionen (13) automatisiert erfolgen. 9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the analysis of the composition of the raw material pieces (5) and the assignment to individual target fractions (13) carried out automatically.
10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine10. The method according to claim 9, characterized by a
Steuereinheit, die automatisiert errechnet, welche Gasdruckdüsen (10) zur Erzeugung der Gasdruckimpulse (1 1 ) über welchen Zeitraum zur korrekten Zusortierung zu einzelnen Zielfraktionen (13) geöffnet werden müssen. Control unit that automatically calculates which gas pressure nozzles (10) for generating the gas pressure pulses (1 1) over which period for correct sorting to individual target fractions (13) must be opened.
1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Analyse der Zusammensetzung der1 1. Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the analysis of the composition of
Rohstoffstücke (5) mit Hilfe der laserinduzierten Plasmaspektroskopie (LIBS) erfolgt. Raw material pieces (5) with the aid of laser-induced plasma spectroscopy (LIBS) takes place.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 dadurch gekennzeichnet, dass vor der Analyse der Zusammensetzung Reinigungspulse (6) durch einen Laser (3) zur Entfernung von Beschichtungen und Verunreinigungen auf die Oberfläche der Rohstoffstücke (5) appliziert werden. 12. The method according to any one of claims 1 to 1 1, characterized in that before the analysis of the composition cleaning pulses (6) by a laser (3) for the removal of coatings and impurities on the surface of the pieces of raw material (5) are applied.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Analyse der Zusammensetzung eine Bestimmung der Position und/oder räumlicher Informationen der Rohstoffstücke (5) erfolgt. 13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that prior to the analysis of the composition, a determination of the position and / or spatial information of the raw material pieces (5).
14. Vorrichtung zur Sortierung von Rohstoffstücken (5) mit einem Förderband (1 ), welches geeignet ist, die Rohstoffstücke (5) in einer Förderrichtung (2) zu bewegen, einem sensorischen, vorzugsweise spektroskopischen Messverfahren zur Analyse der Zusammensetzung der Rohstoffstücke (5) und Gasdruckdüsen (10) zur Beaufschlagung der Rohstoffstücke (5) mit Gasdruck oder mechanischen Vorrichtungen zur mechanischen Beaufschlagung der Rohstoffstücke quer zur Förderrichtung (2) des Förderbandes (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband (1 ) in dem Abschnitt, in dem das Spektrometer die Zusammensetzung der Rohstoffstücke (5) ermittelt, eine V- oder U-Form mit zwei seitlichen Flanken (14) aufweist, die einen Winkel (a) zur Horizontalen (15) ausbilden. 14. Device for sorting pieces of raw material (5) with a conveyor belt (1) which is suitable for moving the pieces of raw material (5) in a conveying direction (2), a sensory, preferably spectroscopic measuring method for analyzing the composition of the pieces of raw material (5) and gas pressure nozzles (10) for pressurizing the raw material pieces (5) with gas pressure or mechanical devices for mechanically loading the pieces of material transversely to the conveying direction (2) of the conveyor belt (1), characterized in that the conveyor belt (1) in the section in which the Spectrometer the composition of Raw material pieces (5) determined, a V or U-shape with two lateral edges (14) which form an angle (a) to the horizontal (15).
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband (1 ) in dem Abschnitt, in dem die Rohstoffstücke (5) mit Gasdruckimpulsen (1 1 ) oder mechanischen Impulsen beaufschlagbar sind, auf zumindest einer Flanke (14) abgeflacht ist. 15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the conveyor belt (1) in the section in which the raw material pieces (5) with gas pressure pulses (1 1) or mechanical pulses are acted upon, flattened on at least one edge (14).
PCT/EP2016/082305 2015-12-22 2016-12-22 Sorting pieces of raw material WO2017109035A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015122570.0A DE102015122570B4 (en) 2015-12-22 2015-12-22 Sorting of raw material pieces
DE102015122570.0 2015-12-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017109035A1 true WO2017109035A1 (en) 2017-06-29

Family

ID=57851031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/082305 WO2017109035A1 (en) 2015-12-22 2016-12-22 Sorting pieces of raw material

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102015122570B4 (en)
WO (1) WO2017109035A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180297091A1 (en) * 2015-12-23 2018-10-18 Hydro Aluminium Rolled Products Gmbh Method and Device for Recycling Metal Scrap
CN113210273A (en) * 2021-04-22 2021-08-06 浙江天虞机器人智能装备有限公司 Automatic induction inspection machine for product inspection
CN114367446A (en) * 2022-03-01 2022-04-19 山东科技大学 Intelligent recognition device for electronic commerce
CN117019682A (en) * 2023-10-08 2023-11-10 山东力达智能车辆产业技术研究院有限公司 Device and method for measuring angle of part for manufacturing motor home

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5431289A (en) * 1994-02-15 1995-07-11 Simco/Ramic Corporation Product conveyor
WO1996006690A2 (en) * 1994-08-25 1996-03-07 Zmb Maschinenbau Gmbh Sorting installation (colour sorting 'fsa'/presorting 'vs'/air separation 'ws') for sorting hollow glass articles, particularly recycled glass
DE102012015812A1 (en) 2011-08-10 2013-02-14 ProASSORT GmbH Scrap Sorting
DE102012024816A1 (en) 2011-12-19 2013-06-20 ProASSORT GmbH Process for the assortment of raw materials

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2429624A1 (en) 1978-06-27 1980-01-25 Andrianavalontsalama Castel Ca Machine for sorting quartz rock - has laser which produces specific radiation waves for detection and transformation into electrical impulses for controlling grader
DE3524860A1 (en) 1985-07-12 1987-01-22 Metallgesellschaft Ag DEVICE FOR SCRAP SEPARATION
DE3718672A1 (en) 1987-06-04 1988-12-15 Metallgesellschaft Ag METHOD FOR ANALYZING METAL PARTICLES
GB2219394B (en) 1988-05-06 1992-09-16 Gersan Ets Sensing a narrow frequency band of radiation and examining objects or zones
GB9103552D0 (en) 1991-02-20 1991-04-10 Gersan Ets Classifying or sorting
US6545240B2 (en) 1996-02-16 2003-04-08 Huron Valley Steel Corporation Metal scrap sorting system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5431289A (en) * 1994-02-15 1995-07-11 Simco/Ramic Corporation Product conveyor
WO1996006690A2 (en) * 1994-08-25 1996-03-07 Zmb Maschinenbau Gmbh Sorting installation (colour sorting 'fsa'/presorting 'vs'/air separation 'ws') for sorting hollow glass articles, particularly recycled glass
DE102012015812A1 (en) 2011-08-10 2013-02-14 ProASSORT GmbH Scrap Sorting
DE102012024816A1 (en) 2011-12-19 2013-06-20 ProASSORT GmbH Process for the assortment of raw materials

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
W. R. SCOTT; G. ROTH: "View Planning for Automated Three-Dimensional Object Reconstruction and Inspection", ACM COMPUTING SURVEYS, vol. 35, 2003, pages 64 - 96, XP058219324, DOI: doi:10.1145/641865.641868

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180297091A1 (en) * 2015-12-23 2018-10-18 Hydro Aluminium Rolled Products Gmbh Method and Device for Recycling Metal Scrap
US10486209B2 (en) * 2015-12-23 2019-11-26 Hydro Aluminium Rolled Products Gmbh Method and device for recycling metal scrap
CN113210273A (en) * 2021-04-22 2021-08-06 浙江天虞机器人智能装备有限公司 Automatic induction inspection machine for product inspection
CN114367446A (en) * 2022-03-01 2022-04-19 山东科技大学 Intelligent recognition device for electronic commerce
CN114367446B (en) * 2022-03-01 2023-07-21 山东科技大学 Intelligent identification device for electronic commerce
CN117019682A (en) * 2023-10-08 2023-11-10 山东力达智能车辆产业技术研究院有限公司 Device and method for measuring angle of part for manufacturing motor home
CN117019682B (en) * 2023-10-08 2024-01-05 山东力达智能车辆产业技术研究院有限公司 Device and method for measuring angle of part for manufacturing motor home

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015122570A1 (en) 2017-06-22
DE102015122570B4 (en) 2021-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3191816B1 (en) Process and apparatus for sorting reusable pieces of raw material
DE102012015812B4 (en) Scrap Sorting
WO2017109035A1 (en) Sorting pieces of raw material
EP2716774B1 (en) Method for mechanical processing of aluminium scrap
DE102012024816B4 (en) Method for assorting raw materials
EP3494385A1 (en) Device and method for analysing the alloy composition of metal scrap fragments
EP3060347B1 (en) Method for fragmenting and/or pre-weakening material by means of high-voltage discharges
EP3325380A1 (en) Conveying and separating pieces of raw material
DE102016222947A1 (en) Apparatus and method for the additive production of a three-dimensional product
EP3618975B1 (en) Method and apparatus for sorting aluminium packages
EP2348304B1 (en) Device for detecting and sorting out optical inactive substances
DE102016122119A1 (en) Sorting plant and sorting process
DE102013105560A1 (en) Method and device for sorting out valuable parts from a metal fill
DE102009059092B4 (en) Method for distinguishing and identifying workpieces made of ferromagnetic material by means of nondestructive testing
DE102016108116A1 (en) Sorting system and sorting method for sorting aluminum scrap
WO2018024841A1 (en) Device and method for analysing the alloy composition of metal scrap fragments
DE102012015976A1 (en) Determining grade of weld seam of connected components, comprises detecting electromagnetic radiation emitted during creation of weld seam, comparing values of borderline sample, and determining partial welding depth of weld seam
DE202020102172U1 (en) Conveyor with improved heavy parts detection
EP3344793B1 (en) Method for producing a calibration body
DE102016116723A1 (en) Composite piece, method of making a composite piece, and system of composite piece and detector means
WO2024074228A1 (en) Method for treating bulk material made of predominantly metal objects, and device for carrying out such a method
Sicoe STUDY ON THE INFLUENCE OF SOME DESIGN AND TECHNOLOGICAL PARAMETERS ON THE MECHANICAL BEHAVIOR OF THE PARTS OBTAINED BY FDM
DE102008007950B3 (en) Plant scattering wood chips or fibers onto conveyor to make e.g. chipboard or orientated strand board, includes magnetic distribution chute
WO2020200965A1 (en) Method and apparatus for determining chemical element concentrations and bonding forms in a material

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16828945

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16828945

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1