AT13420U1 - Verfahren und vorrichtung zur sortierung - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Aussortieren von Störobjekten (2,11) in einem Materialstrom (13) aus Gutmaterial (1), vorzugsweise aus Bruchglas, wobei die Störobjekte (2,11) und das Gutmaterial (1) während eines Sortiervorgangs jeweils in zumindest einen separaten Raumbereich oder ein Behältnis, vorzugsweise einen Schacht (9,10,12), sortiert werden. Um hohe Reinigungsgrade bei geringem Gutmaterialverlust zu erzielen und gleichzeitig den Einsatz von großen Fluid-Ausblasdrücken und Mengen zu vermeiden, ist vorgesehen, dass der Materialstrom (13) während eines Sortiervorgangs kontinuierlich mit einem einen Anblasdruck aufweisenden Fluidstrom, vorzugsweise aus Druckluft, angeblasen wird, wobei in Abhängigkeit eines Detektionsergebnisses einer Detektiervorrichtung (14), welche die Störobjekte im Materialstrom (13) detektiert, der Fluidstrom zeitlich und/oder örtlich unterbrochen wird.

Description

österreichisches Patentamt AT 13 420 Ul 2013-12-15

Beschreibung

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR SORTIERUNG GEBIET DER ERFINDUNG

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aussortieren von Störobjekten in einem Materialstrom aus Gutmaterial, vorzugsweise aus Bruchglas, wobei die Störobjekte und das Gutmaterial während eines Sortiervorgangs jeweils in zumindest einen separaten Raumbereich oder ein Behältnis, vorzugsweise einen Schacht, sortiert werden.

[0002] Die vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Vorrichtung zum Aussortieren von Störobjekten in einem Materialstrom aus Gutmaterial, vorzugsweise aus Bruchglas, umfassend mindestens eine Anblasvorrichtung mit mindestens einer Anblasöffnung, eine Detektier-vorrichtung sowie separate Raumbereiche oder Behältnisse, vorzugsweise Schächte, zur Aufnahme bzw. Weiterleitung der Störobjekte bzw. des Gutmaterials.

STAND DER TECHNIK

[0003] Bei der sensorgestützten Sortierung von Schüttgütern wie Altglas, Industriematerialien etc. werden aus einem aus Objekten bestehenden Materialstrom Störobjekte (Fremdkörper bzw. auszusortierende Objekte) üblicherweise aktiv mit Fluidimpulsen zeit- und ortsrichtig ausgeschleust. Dazu werden N.C.-Ventile („normally closed", d.h. stromlos geschlossen) verwendet, die einen Fluidstrom einschalten und von einer Steuereinheit entsprechend angesteuert werden. Die Steuereinheit wird wiederum von zumindest einer Detektiervorrichtung gespeist, die vorzugsweise mittels optischer oder induktiver Sender und Empfänger Störobjekte im Materialstrom detektiert.

[0004] Eine solche Sortiervorrichtung ist beispielsweise aus der AT 395545 B bekannt. Die Sender bestehen beispielsweise aus Lichtstrahlen aussendenden Lichtquellen, vorzugsweise Diodenlichtquellen, welche in den Empfängern über ein Linsensystem auf eine Photozelle gebündelt werden. Sowohl Sender als auch Empfänger sind mit einer zentralen Steuereinheit verbunden, welche die eingehenden Daten verarbeitet und es ermöglicht, aufgrund der Intensität der auf den Empfängern auftreffenden und von den Sendern abgestrahlten Lichtstrahlen Lage, Größe und Art der sich im Materialstrom befindlichen Objekte zu detektieren.

[0005] In weiterer Folge wird in Abhängigkeit von der erfolgten Detektion der Störobjekte im Materialstrom die Sortierung vorgenommen. Diese erfolgt üblicherweise durch Ausblasen der Störobjekte mittels eines Fluids, während deren freiem Fall bzw. während deren Transport auf einem Gliederband durch die Lücken des Gliederbandes hindurch, wodurch die Störobjekte aus ihrer Flugbahn bzw. aus dem am Gliederband aufliegenden Materialstrom in ein dafür vorgesehenes Behältnis abgelenkt werden. Insbesondere wenn die Störobjekte schwer sind bzw. ein hohes Flächengewicht (Verhältnis von Masse und Fläche, auch flächenbezogene Masse genannt) haben und/oder eine geometrisch ungünstige Form aufweisen, wie dies z.B. bei Steinen oder Bierflaschenverschlüssen der Fall ist, ist eine hohe Impulskraft und damit ein hoher Ausblasdruck des Fluids bzw. eine große Fluidmenge erforderlich, um eine erfolgreiche Ausblasung zu gewährleisten. Typischerweise wird als Fluid Druckluft verwendet, weshalb im Folgenden stets Druckluft exemplarisch angeführt wird.

[0006] Derartige Systeme werden etwa als Störstoff- bzw. Störobjektabscheider bei der Aufbereitung von Alt- bzw. Bruchglas, auch mit hohem Störobjektanteil, z.B. mit einer Menge an Keramik-, Stein- oder Porzellanobjekten (KSP) von mehr als 5% des Materialstroms, eingesetzt. Hierbei machen sich jedoch ein limitierter Reinigungsgrad, d.h. der Anteil an aussortierten Störobjekten (bezogen auf die Gesamtmenge an Störobjekten), von typischerweise weniger als 97% sowie ein im Verhältnis dazu hoher Gutmaterialverlust, d.h. der Anteil an fälschlicherweise aussortiertem Gutglas, von bis zu 25% bemerkbar. Dies geht einher mit einem hohen Druckluftverbrauch. Berücksichtigt man die steigenden Qualitätsanforderungen der Glashütten an das 1/17 österreichisches Patentamt AT13 420U1 2013-12-15 zur Wiederverwertung angelieferte Bruchglas - typischerweise werden maximal 25 ppm an Keramik-, Stein- oder Porzellanobjekten (KSP) im Bruchglas akzeptiert -, so wird klar, dass mehrstufige Sortierprozesse mit beispielsweise 4 Sortierstufen, d.h. mit 4 hintereinander geschalteten Sortiervorrichtungen, eingesetzt werden müssen.

[0007] Um höhere Reinigungsgrade zu erzielen, kann man alternativ das Gutglas ausblasen, wodurch hohe Reinheiten, d.h. hohe Qualitäten des Bruchglases nach der Sortierung, wie z.B. die oben genannten 25 ppm Störobjektanteil, erreicht werden können. Angesichts eines typischen Gutglasanteils von 95% oder mehr im zu sortierenden Bruchglasmaterialstrom bedeutet dies, bezogen auf die nominale Aufgabenleistung (beispielsweise 10 Tonnen pro Stunde, bezogen auf 1 Meter Sortier- bzw. Materialstrombreite), bis zu 1000 Schaltimpulse/min der N.C.-Ventile. Dies bedeutet eine enorme Beanspruchung der N.C.-Ventile und eine drastische Reduktion der mechanischen und elektrischen Ventilstandzeiten. Ebenso nachteilig macht sich der Druckluftverbrauch bemerkbar, der bis zur maximalen Durchflussmenge der Zuleitungen steigen kann. Um einen drohenden Systemkollaps, der durch den enormen Überdruck und die entstehenden Verwirbelungen im Abscheideraum begünstigt wird, zu vermeiden, werden solcherart arbeitende Sortiervorrichtungen normalenweise nur mit stark reduzierter Aufgabenleistung, die ca. ein Drittel der nominalen Aufgabenleistung beträgt, betrieben, was einen beträchtlichen wirtschaftlichen Nachteil darstellt. Um vorgegebene Aufgabenleistungen dennoch zu erreichen, sind dann oftmals parallele Sortierprozesse unter Einsatz von vielen Sortiervorrichtungen notwendig.

AUFGABE DER ERFINDUNG

[0008] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Sortierung eines Materialstroms sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Verfügung zu stellen, das bzw. die die oben geschilderten Nachteile vermeidet und einen hohen Reinigungsgrad bei geringem Gutmaterialverlust und somit hohe Reinheiten gewährleistet.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

[0009] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass zur Sortierung eines Materialstroms dieser kontinuierlich mit einem Fluidstrom, vorzugsweise Druckluft, angeblasen wird. Das Anblasen hat bereits einen gewissen Sortiereffekt zur Folge, da die Objekte des Materialstroms in Abhängigkeit ihres Flächengewichtes und/oder ihrer geometrischen Form in einem Abscheideraum abgelenkt werden. Entsprechend werden Trajektorien von Störobjekten mit hohem Flächengewicht kaum beeinflusst, da Störobjekte mit hohem Flächengewicht kaum abgelenkt werden. Gutmaterial mit einem beispielsweise geringen oder mittleren Flächengewicht wird hingegen deutlich abgelenkt, weshalb die zugehörigen Trajektorien von jenen der Störobjekte mit hohem Flächengewicht abweichen. Die endgültige Sortierung wird erzielt, indem Störobjekte identifiziert werden und das Anblasen gezielt unterbrochen wird. Hierdurch wird eine deutlichere Trennung der Trajektorien erreicht.

[0010] Konkret ist es bei einem Verfahren zum Aussortieren von Störobjekten in einem Materialstrom aus Gutmaterial, vorzugsweise aus Bruchglas, wobei die Störobjekte und das Gutmaterial während eines Sortiervorgangs jeweils in zumindest einen separaten Raumbereich oder ein Behältnis, vorzugsweise einen Schacht, sortiert werden, vorgesehen, dass der Materialstrom während eines Sortiervorgangs kontinuierlich mit einem einen Anblasdruck aufweisenden Fluidstrom, vorzugsweise aus Druckluft, angeblasen wird, wobei in Abhängigkeit eines Detektionsergebnisses einer Detektiervorrichtung, welche die Störobjekte im Materialstrom detektiert, der Fluidstrom zeitlich und/oder örtlich unterbrochen wird. Der Fluidstrom wird dabei aus einer Anblasvorrichtung geblasen. Die Anblasvorrichtung weist wiederum mindestens eine Anblasöffnung auf, aus welcher der Fluidstrom austritt.

[0011] Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens befinden sich die einzelnen Objekte des Materialstroms im freien Fall, d.h. dass der Materialstrom während seines freien Falles angeblasen wird. 2/17 österreichisches Patentamt AT13 420U1 2013-12-15 [0012] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass der Anblasdruck des Fluidstroms zeitlich im Wesentlichen konstant ist.

[0013] Um den Materialstrom über seine gesamte Breite homogen anzublasen, ist weiters vorgesehen, dass der Anblasdruck des Fluidstroms über die Breite des Materialstroms im Wesentlichen konstant ist.

[0014] Das erfindungsgemäße Verfahren hat zwar im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Ausblas-Verfahren einen permanenten Druckluftverbrauch, der Gesamtverbrauch an Druckluft, bezogen auf die Sortiermenge, d.h. bezogen auf die Menge an Objekten des zu sortierenden Materialstroms, ist aber wesentlich geringer. Dies liegt vor allem im deutlich geringeren Anblasdruck von typischerweise 2,5 bis 4,0 bar, besonders bevorzugt 3,5 bar begründet. Herkömmliche Ausblas-Verfahren, wie eingangs beschrieben, arbeiten dagegen mit wesentlich höheren Ausblasdrücken von üblicherweise ca. 6 bar. Dabei wird als Ausblasdruck jener Druck, der direkt an der entsprechenden Ausblasöffnung gemessen wird, verstanden.

[0015] Als Kriterium für die Identifikation der einzelnen Objekte des Materialstroms, insbesondere der Störobjekte, kann die Detektion mindestens einer, fast beliebigen Materialeigenschaft dienen. Dazu ist es bei einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass das Detektionsergebnis die optischen Eigenschaften, insbesondere Farbe, Lichtabsorption, Lichttransmission und Fluoreszenz des detektierten Objektes und/oder die Form des detektierten Objektes und/oder das Material, insbesondere die chemische Zusammensetzung des detektierten Objektes und/oder die elektrischen Eigenschaften des detektierten Objektes und/oder die magnetischen Eigenschaften des detektierten Objektes und/oder die elektromagnetischen Eigenschaften des detektierten Objektes beinhaltet.

[0016] Dabei sind unter elektromagnetischen Eigenschaften insbesondere sämtliche Eigenschaften zu verstehen, die in der RFID (radio frequency identificationj-Technologie ausgenutzt werden, um die Identifizierung von Objekten, die mit einem Transponder (auch RFID-Tag genannt) ausgestattet sind, zu ermöglichen. Es ist also z.B. vorstellbar, dass sich Objekte mit RFID-Tag im Materialstrom befinden und auszusortieren sind. Daher sieht eine weitere bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass das Detektionsergebnis sämtliche in der an sich bekannten RFID-Technologie ausgenutzten Eigenschaften des detektierten Objektes umfasst.

[0017] Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird auch dadurch erreicht, dass bei einer Vorrichtung zum Aussortieren von Störobjekten in einem Materialstrom aus Gutmaterial, vorzugsweise aus Bruchglas, mindestens eine Anblasvorrichtung mit mindestens einer Anblasöffnung, eine Detektiervorrichtung sowie separate Raumbereiche oder Behältnisse, vorzugsweise Schächte, zur Aufnahme bzw. Weiterleitung der Störobjekte bzw. des Gutmaterials, vorgesehen sind, wobei aus der mindestens einen Anblasvorrichtung ein Fluidstrom, vorzugsweise aus Druckluft, in Richtung des Materialstroms innerhalb eines Abscheideraumes kontinuierlich blasbar ist und Mittel zur zeitlichen und örtlichen Unterbrechung des Fluidstroms aufgrund eines Detektionsergebnisses der Detektiervorrichtung vorgesehen sind. D.h. die Vorrichtung ist darauf ausgelegt, dass der Fluidstrom kontinuierlich bzw. ununterbrochen aus der Anblasvorrichtung blasbar ist.

[0018] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass der Abscheideraum stromaufwärts der separaten Raumbereiche oder Behältnisse, vorzugsweise der Schächte angeordnet ist.

[0019] Um den Fluidstrom durch die Anblasvorrichtung gezielt zu unterbrechen, sind als Mittel zur zeitlichen und örtlichen Unterbrechung des Fluidstroms Ventile vorgesehen. Bei im Stand der Technik bekannten Ausblas-Verfahren werden üblicherweise N.C.-Ventile („normally closed", d.h. stromlos geschlossen), die den Fluidstrom einschalten, verwendet. Der Einsatz solcher N.C.-Ventile in der erfindungsgemäßen Vorrichtung hätte zur Folge, dass diese praktisch permanent eingeschaltet wären, um ein kontinuierliches bzw. ununterbrochenes Blasen eines Fluidstroms aus der Anblasvorrichtung zu gewährleisten, was hinsichtlich des Verschlei- 3/17 österreichisches Patentamt AT13 420U1 2013-12-15 ßes und der Haltbarkeit nicht wünschenswert scheint. Geht man davon aus, dass die N.C.-Ventile beim kontinuierlichen Anblasen permanent mittels Strombeaufschlagung offen gehalten werden müssten, so würde dies nicht nur mit einem hohen Stromverbrauch, sondern auch mit einer entsprechenden Wärmeentwicklung einhergehen. Dies hätte zum einen zur Folge, dass eine -eventuell sogar aktive - Kühlung der Ventile vorgesehen werden müsste. Zum anderen würde die Wärmeentwicklung der erreichbaren Packungsdichte, d.h. der minimalen Beabstan-dung der Ventile zueinander, Grenzen setzen, da ein gewisser, relativ großer Mindestabstand eingehalten werden müsste, um eine Funktionsbeeinträchtigung durch gegenseitige Wärmebeeinflussung auszuschließen. Besser ist es daher, N.O.-Ventile („normally open", d.h. stromlos geöffnet) zu verwenden, die nur zur Unterbrechung des Fluidstroms betätigt werden. Übermäßige Wärmeentwicklung stellt somit kein Problem dar, weshalb keine besonderen Kühlungsmaßnahmen vorgesehen werden müssen. Außerdem kann eine hohe Packungsdichte der Ventile erzielt werden, da diese durch einen Mindestabstand aufgrund von Wärmeentwicklung nicht eingeschränkt wird. Daher sieht eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, dass die Mittel zur Unterbrechung des Fluidstroms mindestens ein N.O.-Ventil umfassen.

[0020] Der Druck des Fluidstroms, der direkt an der mindestens einen Anblasöffnung gemessen wird, wird als Anblasdruck verstanden. Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass ein an der mindestens einen Anblasöffnung gemessener Anblasdruck des Fluidstroms zeitlich im Wesentlichen konstant ist.

[0021] Um den Materialstrom über seine gesamte Breite homogen anzublasen, ist weiters vorgesehen, dass ein an der mindestens einen Anblasöffnung gemessener Anblasdruck des Fluidstroms an allen Anblasöffnungen im Wesentlichen identisch ist.

[0022] Diese Vorrichtung erlaubt eine räumliche Trennung von Materialsorten mit beispielsweise hohen und niedrigen bzw. mittleren Flächengewichten in einem Materialstrom. Es kann sich dabei um einen über eine Fallstrecke fallenden oder einen mittels Gliederband transportierten Materialstrom handeln. Hierbei ist wichtig, dass die Fallstrecke oder das Gliederband durch den Abscheideraum führt. Daher ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Fallstrecke für den Materialstrom vorgesehen, die durch den Abscheideraum verläuft.

[0023] In einer alternativen Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein Gliederband für den Transport des Materialstroms vorgesehen, welches durch den Abscheideraum verläuft. Dabei werden die auf dem Gliederband liegenden Objekte des Materialstroms durch die Lücken des Gliederbandes hindurch angeblasen.

[0024] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Detektiervorrichtung stromaufwärts der mindestens einen Anblasvorrichtung angebracht ist.

[0025] Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht eine Steuereinheit vor, die mit der Detektiervorrichtung und der Anblasvorrichtung verbunden ist, und dass mit der Steuereinheit sowohl Signale der Detektiervorrichtung auswertbar sind als auch die zeitliche und örtliche Unterbrechung des Fluidstroms durch die Anblasvorrichtung steuerbar ist.

[0026] Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielbaren Sortierergebnisse lassen sich durch eine passende Wahl von Anblasdruck und Menge des Fluidstroms, vorzugsweise der Druckluft, weiter optimieren. Daher ist bei einer weiteren Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass mit der Steuereinheit der Anblasdruck und die Menge des durch die Anblasvorrichtung blasbaren Fluidstroms regelbar sind.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

[0027] Die Erfindung wird nun anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Zeichnungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben. 4/17 österreichisches Patentamt AT13 420U1 2013-12-15 [0028] Dabei zeigt: [0029] Fig. 1 das Schema eines Sortierverfahrens samt Vorrichtung nach dem Stand der

Technik, wobei der zu sortierende Materialstrom aus zwei Materialsorten besteht [0030] Fig. 2 ein Ort-Zeit-Diagramm des in Fig. 1 dargestellten Ausblasvorgangs nach dem

Stand der Technik [0031] Fig. 3 das Schema eines erfindungsgemäßen Sortierverfahrens samt Vorrichtung, wobei der zu sortierende Materialstrom aus zwei Materialsorten besteht [0032] Fig. 4 das Ort-Zeit-Diagramm des in Fig. 3 dargestellten erfindungsgemäßen Anblas vorgangs [0033] Fig. 5 das Schema eines erfindungsgemäßen Sortierverfahrens samt Vorrichtung, wobei der zu sortierende Materialstrom aus drei Materialsorten besteht [0034] Fig. 6 eine Anblasvorrichtung, die für das erfindungsgemäße Sortierverfahren bzw. in der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzt werden kann

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

[0035] In Fig. 1 ist zunächst ein aus dem Stand der Technik bekanntes Ausblas-Verfahren zur Sortierung von Schüttgut, wie z.B. Bauschutt oder zerkleinerte („geshredderte") Elektro-Altgeräte oder vorzugsweise Alt- bzw. Bruchglas, schematisch dargestellt.

[0036] Das Schüttgut besteht aus zwei Materialsorten: aus gutem Material bzw. Gutmaterial 1, wobei es sich vorzugsweise um Gutglas, d.h. verwertbares Bruchglas, handelt, und aus Fremdstoffen bzw. Störobjekten 2, wie beispielsweise Keramik-, Stein- oder Porzellanobjekten (KSP). Gutmaterial 1 und Störobjekte 2 bilden einen Materialstrom 13 der über eine, vorzugsweise durchsichtige Rutsche 3 fließt. Die Identifikation der Objekte des Materialstroms 13 erfolgt mittels einer Detektiervorrichtung 14, die einen Sender 4 und einen Empfänger 6 umfasst. Der hinter der Rutsche 3 befindliche Sender 4 sendet Signale, vorzugsweise Lichtstrahlen 5, durch die Rutsche 3 und den Materialstrom 13 hindurch auf den Empfänger 6, vorzugsweise eine Photozelle mit vorgeschaltetem Linsensystem. Der Empfänger 6 ist mit einer Steuereinheit 7 verbunden, die die Signale auswertet, wodurch einzelne Objekte des Materialstroms 13 identifiziert werden. Beispielsweise wird aufgrund der festgestellten Lichttransmission entschieden, ob es sich um Gutglas oder ein Keramik-, Stein- oder Porzellanobjekt (KSP) handelt. Hierfür kann die Steuereinheit 7 außerdem auch mit dem Sender 4 verbunden sein, um z.B. diesen zu steuern oder Informationen über das ausgesendete Signal abzufragen. Wird ein Objekt als Störobjekt 2 identifiziert, so wird über eine Ausblasvorrichtung 8, umfassend mindestens ein N.C.-Ventil 25 und mindestens eine Ausblasöffnung 22, ein zeit- und ortsgerechter Druckluftimpuls geschaltet, was ein Ausblasen des Störobjektes 2 bewirkt, nachdem es am Ende der Rutsche 3 herunter gefallen ist. Das bedeutet, dass das Störobjekt 2, das von der Rutsche 3 eine Fallstrecke 16 herunter fällt, im Fallen aus seiner normalen Bahn abgelenkt wird. Die Ablenkung passiert dabei in einem Abscheideraum 15, in welchen der Druckluftimpuls über die Ausblasvorrichtung 8 hinein gesetzt wird und durch den die Fallstrecke 16 führt. Die Trajektorie 19 des Störobjektes 2 endet daraufhin in einem Behältnis oder Schacht, vorzugsweise einem Fraktionsschacht 10, und folgt somit nicht mehr einer Fallparabel. Wird ein Objekt als Gutmaterial 1 identifiziert, so erfolgt kein Ausblasen, und das Gutmaterial 1 fällt von der Rutsche 3 ohne Ablenkung in einen anderen Schacht, vorzugsweise einen Fraktionsschacht 9. In einem mehrstufigen Sortierprozess (nicht dargestellt) würde das im Fraktionsschacht 9 befindliche Material in eine weitere Sortierstufe weitergeleitet werden.

[0037] Um sicher zu stellen, dass das Störobjekt 2 durch den Druckluftimpuls wirklich ausgelenkt wird, findet üblicherweise ein sogenanntes Überblasen statt. Dabei wird der Druckluftimpuls nicht erst in jenem Moment, in dem das Störobjekt 2 die Ausblasvorrichtung 8 passiert, geschaltet, sondern bereits etwas früher. Weiters ist die Dauer des Druckluftimpulses typischenweise großzügig bemessen, um die Auslenkung des Störobjektes zu gewährleisten. D.h. das Zeitintervall, in welchem durch die Ausblasvorrichtung 8 Druckluft ausgeblasen wird, um 5/17 österreichisches Patentamt AT13 420U1 2013-12-15 das Störobjekt 2 abzulenken, beginnt etwas früher und endet etwas später als jene Zeitspanne, in der das Störobjekt 2 an der Ausblasvorrichtung 8 vorbei fällt. Auf diese Weise wird auch versucht, Geschwindigkeitsunterschiede der frei fallenden Objekte des Materialstroms 13 zu berücksichtigen.

[0038] Typischerweise fällt auch das räumliche Intervall des Druckluftimpulses etwas größer als die tatsächliche räumliche Ausdehnung des Störobjektes 2 aus, um die Auslenkung des Störobjektes 2 zu garantieren. Dies trägt auch eventuellen Abweichungen von der idealen Bewegungsbahn der Störobjekte 2 Rechnung.

[0039] Fig. 2 illustriert diesen Sachverhalt anhand eines Ort-Zeit-Diagramms, in welchem der Ausblasvorgang örtlich und zeitlich aufgelöst dargestellt ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist nur eine örtliche Dimension, die x-Richtung, verzeichnet, die in Fig. 1 durch das dort angedeutete Koordinatensystem (mit x-, y- und z-Richtung) festgelegt ist und mit der Breitenrichtung des Materialstroms 13 zusammen fällt. Dies entspricht z.B. dem Fall, wo die Ausblasvorrichtung 8 aus einer Ausblasleiste besteht, die eine Reihe von in x-Richtung angeordneten N.C.-Ventilen 25 mit Ausblasöffnungen 22 beinhaltet. Dabei finden sich auf einem Meter Sortier- bzw. Materialstrombreite z.B. 80 N.C.-Ventile 25 und dementsprechend 80 Ventilspuren 26, die jeweils der Breite eines N.C.-Ventils 25 entsprechen, wobei in jeder Ventilspur 26 mindestens eine Ausblasöffnung 22 angeordnet ist. Im Diagramm der Fig. 2 ist die x-Richtung als horizontale x-Achse eingezeichnet. Diese ist in Ventilspuren 26 unterteilt. Die vertikale t-Achse stellt die Zeit dar.

[0040] Das räumliche und das zeitliche Intervall der Anblasung eines Störobjektes 2 mit Druckluft markieren ein Aktionsfenster 21, dessen Fläche punktiert dargestellt ist. Das Störobjekt 2 liegt innerhalb dieses Aktionsfensters 21, wobei die Seiten des Aktionsfensters 21 das Störobjekt 2 nicht berühren. D.h. das Aktionsfenster 21 umfasst nicht nur das Störobjekt 2 sondern auch einen Rand, also ein gewisses räumliches und zeitliches Intervall, rund um das Störobjekt 2. Dies ist die diagrammatische Darstellung des oben beschriebenen Überblasens. Die Ausdehnung der Aktionsfenster 21 bzw. das Überblasen hat zur Folge, dass aufgrund der räumlichen und zeitlichen Nähe der Objekte des Materialstroms 13 zueinander nicht nur Störobjekte 2 in Aktionsfenstern 21 zu finden sind, sondern auch Objekte des Gutmaterials 1 in die Aktionsfenster 21 hineinragen. Das bedeutet, dass auch Gutmaterialobjekte von Druckluftimpulsen, die eigentlich nur für Störobjekte 2 bestimmt waren, beeinflusst werden, wodurch zum Teil auch Objekte des Gutmaterials 1 so stark abgelenkt werden, dass deren Trajektorien 18 im Fraktionsschacht 10 enden. Dies erklärt, warum das Überblasen typischerweise mit einem hohen Gutmaterialverlust, also einem hohen Anteil an fälschlicherweise aussortiertem Gutmaterial 1, einhergeht.

[0041] Das folgende Zahlenbeispiel illustriert dies anhand typischer Werte: Der zu sortierende Materialstrom 13 besteht aus 1000 kg Bruchglas mit 50000 ppm Störobjektanteil, d.h. es befinden sich 950 kg Gutmaterial 1 und 50 kg Störobjekte 2 im Materialstrom 13. Ein Reinigungsgrad von 97% hat zur Folge, dass 48,5 kg an Störobjekten 2 im Fraktionsschacht 10 landen und 1.5 kg im Fraktionsschacht 9. Ein Gutmaterialverlust von 25% führt zu 237,5 kg an fälschlicherweise aussortiertem Gutmaterial 1 im Fraktionsschacht 10. Entsprechend gelangen nur 712.5 kg an Gutmaterial 1 in den Fraktionsschacht 9. D.h. der Störobjektanteil beträgt nach dem Sortiervorgang rund 2100 ppm. Bei einem Störobjektanteil von maximal 25 ppm, der z.B. von Glashütten für angeliefertes Bruchglas zur Wiederverwertung noch akzeptiert wird, bedeutet dies, dass beispielsweise 4 Sortierstufen, d.h. hintereinander geschaltete Sortiervorrichtungen, nötig sind, um vorgegebene Qualitätsanforderungen zu erfüllen.

[0042] Fig. 3 illustriert eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens, das einen hohen Reinigungsgrad sicherstellt und gleichzeitig geringere Gutmaterialverluste erreicht. Wieder fließt Schüttgut, das aus zwei Materialsorten, nämlich Gutmaterial 1, vorzugsweise Gutglas, und Störobjekten 2, beispielsweise Keramik-, Stein- oder Porzellanobjekten (KSP), besteht, als Materialstrom 13 über eine, vorzugsweise durchsichtige Rutsche 3. Am Ende der Rutsche 3 fällt der Materialstrom 13 eine Fallstrecke 16 herunter. 6/17 österreichisches Patentamt AT 13 420 Ul 2013-12-15 [0043] Im Gegensatz zum bekannten Ausblas-Verfahren, wird der Materialstrom 13 kontinuierlich über eine Anblasvorrichtung 23, die z.B. aus einer Anblasleiste besteht, angeblasen. Dazu wird aus der Anblasvorrichtung 23 aus mindestens einer Anblasöffnung 24, bezogen auf einen Sortiervorgang, kontinuierlich (ununterbrochen) Druckluft in einen Abscheideraum 15 hinein geblasen. Der Anblasdruck der Druckluft ist dabei im Wesentlichen zeitlich konstant. Die Fallstrecke 16 des Materialstroms 13 führt durch den Abscheideraum 15, sodass der Materialstrom 13 beim Durchfallen des Abscheideraumes 15 angeblasen wird, wobei der Anblasdruck, d.h. der an der mindestens einen Anblasöffnung 24 gemessene Druck, der Druckluft über die Breite des Materialstroms 13 im Wesentlichen konstant ist.

[0044] Das kontinuierliche Anblasen hat bereits einen gewissen Sortiereffekt zur Folge, da Störobjekte 2, die schwer sind bzw. ein hohes Flächengewicht haben und/oder eine ungünstige Geometrie aufweisen, wie z.B. Steine bzw. KSP, davon kaum aus ihrer normalen Bahn abgelenkt werden. D.h. die Trajektorien 19 der Störobjekte 2 mit hohem Flächengewicht weichen jedenfalls kaum von einer Fallparabel ab. Gutmaterial 1 hingegen, das ein mittleres Flächengewicht aufweist, erfährt durch die fortlaufende Anblasung eine deutliche Auslenkung. D.h. die Trajektorien 18 der einzelnen Gutmaterialobjekte mit mittlerem Flächengewicht weichen nach dem Durchfallen des Abscheideraumes 15 deutlich von einer Fallparabel ab.

[0045] Die endgültige Sortierung wird erreicht, indem der Luftstrom durch die Anblasvorrichtung 23 zum richtigen Zeitpunkt kurz unterbrochen wird, wenn ein Objekt als Störobjekt 2 identifiziert wurde.

[0046] Die Identifikation erfolgt mittels einer Detektiervorrichtung 14, die einen Sender 4 und einen Empfänger 6 umfasst. Der hinter der Rutsche 3 befindliche Sender 4, sendet Signale, vorzugsweise Lichtstrahlen 5, durch die Rutsche 3 und den Materialstrom 13 hindurch auf den Empfänger 6, vorzugsweise eine Photozelle mit vorgeschaltetem Linsensystem. Der Empfänger 6 ist mit einer Steuereinheit 7 verbunden, die die Signale auswertet, wodurch einzelne Objekte des Materialstroms 13 identifiziert werden. Beispielsweise wird aufgrund der festgestellten Lichttransmission entschieden, ob es sich um Gutglas oder ein Keramik-, Stein- oder Porzellanobjekt (KSP) handelt. Hierfür kann die Steuereinheit 7 außerdem auch mit dem Sender 4 verbunden sein, um z.B. diesen zu steuern oder Informationen über das ausgesendete Signal abzufragen.

[0047] Die Unterbrechung des Luftstroms geschieht bevorzugt mittels N.O.-Ventile 17 („normal-ly open", d.h. stromlos geöffnet), die den Luftstrom bei Ansteuerung unterbrechen. Darüber hinaus kann - in Abhängigkeit der Ausgestaltung der Anblasvorrichtung 23 - der Luftstrom nicht nur zeitlich sondern auch örtlich richtig unterbrochen werden. D.h. der Luftstrom wird dann nicht über die gesamte Breite der Anblasvorrichtung 23 und damit über die gesamte Breite des Materialstroms 13 unterbrochen, sondern nur über einen gewissen Bereich der Anblasvorrichtung 23 und damit nur über einen gewissen Bereich des Materialstroms 13, der dem identifizierten Objekt durch die Steuereinheit 7 zugeordnet wurde. Auf diese Weise werden die Störobjekte 2 auf ihrer Fallstrecke 16 gezielt nicht abgelenkt und gelangen quasi ungehindert in ein für die Störobjekte 2 vorgesehenes Behältnis oder einen Schacht, vorzugsweise einen Fraktionsschacht 10. Gutmaterial 1 hingegen wird auf seiner Fallstrecke 16 im Abscheideraum 15 abgelenkt und landet daraufhin in einem anderen Behältnis oder Schacht, vorzugsweise einem Fraktionsschacht 9.

[0048] Der Sortiereffekt kann durch die genaue Positionierung der Anblasvorrichtung 23 und durch die spezifische Ausgestaltung der Geometrie des Abscheideraumes 15 optimiert werden. Eine weitere Optimierung erfolgt durch passende Wahl von Anblasdruck und Menge der Druckluft, insbesondere in Abhängigkeit des Sortiergutes, wobei dies idealerweise über die Steuereinheit 7 geregelt werden kann, was wiederum eine einfache Systemabstimmung und eine hohe Betriebsstabilität gewährleistet.

[0049] Im Gegensatz zu bekannten Ausblas-Verfahren wie jenem, das in Fig. 1 illustriert ist, kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren einerseits der Anblasdruck der Druckluft deutlich geringer als der entsprechende Ausblasdruck ausfallen, andererseits bleibt die Druckluftmenge 7/17 österreichisches Patentamt AT13 420U1 2013-12-15 pro Zeiteinheit annähernd konstant bzw. sinkt diese sogar mit höherem Störobjektanteil. Im Gegensatz zum oben geschilderten, bekannten Ausblas-Verfahren (vgl. Fig. 1), wo üblicherweise Ausblasdrücke von ca. 6 bar eingesetzt werden, arbeitet das erfindungsgemäße Verfahren mit typischerweise 2,5 bis 4,0 bar, besonders bevorzugt 3,5 bar, wodurch der Gesamtverbrauch an Druckluft wesentlich geringer ausfällt. So wird mit dem bekannten Ausblas-Verfahren pro Meter Materialstrombreite ein Normvolumenstrom Druckluft von ca. 400 Nm3/h (d.h. 400 m3/h bei Normbedingungen) für das Aussortieren von 3 Tonnen Bruchglas benötigt. Dabei macht ein N.C.-Ventil 25 bei nominaler Aufgabenleistung bis zu 1000 Schaltvorgänge pro Minute. Im Gegensatz dazu können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren mit ca. 400 Nm3/h Druckluft bis zu 15 Tonnen Bruchglas aussortiert werden. D.h. im Vergleich zu bekannten Aus-blas-Verfahren ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren auch eine höhere Aufgabenleistung, weshalb bei gleicher Sortiermenge weniger Sortiervorrichtungen parallel betrieben werden müssen. Ein N.O.-Ventil 17 macht hierbei bei einem Störobjektanteil von z.B. 5% nur bis zu 150 Schaltvorgänge pro Minute. Es versteht sich, dass die Hauptluftzufuhr unterbrochen wird, wenn kein zu sortierendes Material in die Vorrichtung gelangt, beispielsweise bei einer Pause oder einem Anlagenstillstand.

[0050] Darüber hinaus werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sehr hohe Reinigungsgrade von mehr als 99% bei geringem Gutmaterialverlust erzielt. Der wesentlich geringere Gutmaterialverlust im Vergleich zu Verfahren, wie z.B. jenem, welches in Fig. 1 illustriert ist und zu welchem das in Fig. 2 dargestellte Ort-Weg-Diagramm gehört, kann anhand des in Fig. 4 gezeigten Ort-Weg-Diagramms des erfindungsgemäßen Verfahrens leicht eingesehen werden. Wie in Fig. 2 ist auch in Fig. 4 aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eine örtliche Dimension, die x-Richtung, verzeichnet, die in Fig. 3 durch das dort angedeutete Koordinatensystem (mit x-, y-und z-Richtung) festgelegt ist und mit der Breitenrichtung des Materialstroms 13 zusammen fällt. Dies entspricht z.B. dem Fall, wo die Anblasvorrichtung 23 aus einer Anblasleiste besteht, die eine Reihe von in x-Richtung angeordneten N.O.-Ventilen 17 mit Anblasöffnungen 24 beinhaltet. Dabei finden sich auf einem Meter Sortier- bzw. Materialstrombreite z.B. 80 N.O.-Ventile 17 und dementsprechend 80 Ventilspuren, die jeweils der Breite eines N.O.-Ventils 17 entsprechen, wobei in jeder Ventilspur 26 mindestens eine Anblasöffnungen 24 angeordnet ist.

[0051] Fig. 6 illustriert den Aufbau einer solchen Anblasvorrichtung 23 mit N.O.-Ventilen 17, wobei pro Ventilspur 26 eine Anblasöffnung 24 vorhanden ist. Zwei oder drei Anblasöffnungen 24 pro Ventilspur 26 können aber ebenfalls als typisch angesehen werden.

[0052] Im Diagramm der Fig. 4 ist die x-Richtung als horizontale x-Achse eingezeichnet. Diese ist in Ventilspuren 26 unterteilt. Die vertikale t-Achse stellt die Zeit dar.

[0053] Die punktierte Hintergrundfläche entspricht dem kontinuierlichen Anblasen des Materialstroms 13, der aus Gutmaterial 1 und Störobjekten 2 besteht. Die Aktionsfenster 21 werden jetzt durch das räumliche und zeitliche Intervall der Unterbrechung des Luftstroms markiert. Die Fläche der Aktionsfenster 21 ist entsprechend nicht punktiert sondern weiß ausgeführt. Die Störobjekte 2 liegen jeweils innerhalb eines Aktionsfensters 21, wobei die Seiten des Aktionsfensters 21 das jeweilige Störobjekt 2 zumindest in t-Richtung im Wesentlichen berühren. D.h. das Aktionsfenster 21 umfasst zumindest in zeitlicher Richtung im Wesentlichen nur das Störobjekt 2. Mit anderen Worten, das Zeitintervall, in dem der Luftstrom aus der Anblasvorrichtung 23 unterbrochen wird, ist im Wesentlichen deckungsgleich mit der Zeitspanne, in der das Störobjekt 2 an der Anblasvorrichtung 23 vorbei fällt. Ein typisches Zeitintervall wäre 30 ms, das sich für ein Störobjekt 2 von 45 mm Länge und einer Geschwindigkeit von 1,5 m/s (jeweils in Richtung der Fallstrecke 16 gemessen) ergibt. Denkbar wäre sogar, dieses Intervall etwas kleiner zu wählen. Ein zu langes Unterbrechen des Luftstroms, das dem Überblasen im bekannten Aus-blas-Verfahren entspricht, findet jedenfalls im erfindungsgemäßen Sortierverfahren nicht statt. Möglich wird dies, weil sich bereits ohne Unterbrechung des Luftstroms ein gewisser Sortiereffekt einstellt, wo Störobjekte 2, die meist schwer sind bzw. ein hohes Flächengewicht haben und/oder eine ungünstige Geometrie aufweisen, kaum aus ihrer normalen Bahn abgelenkt werden. Nur Objekte des Materialstroms 13, die ein mittleres Flächengewicht aufweisen, werden auf ihrer Fallstrecke 16 im Abscheideraum 15 abgelenkt. 8/17 österreichisches Patentamt AT 13 420 Ul 2013-12-15 [0054] Aus diesem Grund können auch die räumlichen Intervalle, in denen rund um die Störobjekte 2 der Luftstrom unterbrochen wird, knapper gewählt werden als dies bei herkömmlichen Verfahren möglich ist. Daher liegen die Seiten der Aktionsfenster 21 in Fig. 4 auch in (räumlicher) x-Richtung enger an den Störobjekten 2 als es in Fig. 2 der Fall ist.

[0055] Folglich ragen auch bei hoher Belegungsdichte des Materialstroms 13 praktisch keine Objekte des Gutmaterials 1 in die Aktionsfenster 21 hinein. Das bedeutet, dass Gutmaterialobjekte so gut wie gar nicht von der Unterbrechung des Luftstroms betroffen sind. Stattdessen werden sie im Wesentlichen immer angeblasen und abgelenkt, weshalb ihre Trajektorien 18 stets im für das Gutmaterial 1 vorgesehenen Fraktionsschacht 9 enden. Dies hat einen deutlich geringeren Gutmaterialverlust zur Folge, der wesentlich geringer ausfällt als bei aus dem Stand der Technik bekannten Ausblas-Verfahren.

[0056] Das folgende Zahlenbeispiel soll dies, insbesondere im Vergleich mit dem oben angegebenen Beispiel für das bekannte Ausblas-Verfahren, vor Augen führen: [0057] Wieder besteht der zu sortierende Materialstrom 13 aus 1000 kg Bruchglas mit 50000 ppm Störobjektanteil, d.h. es befinden sich 950 kg Gutmaterial 1 und 50 kg Störobjekte 2 im Materialstrom 13. Ein Reinigungsgrad von 99% hat zur Folge, dass 49,5 kg an Störobjekten 2 im Fraktionsschacht 10 landen und 0,5 kg im Fraktionsschacht 9. Ein Gutmaterialverlust von 10% führt zu 95 kg an fälschlicherweise aussortiertem Gutmaterial 1 im Fraktionsschacht 10. Entsprechend gelangen in diesem Fall 855 kg an Gutmaterial 1 in den Fraktionsschacht 9. D.h. der Störobjektanteil beträgt nach dem Sortiervorgang nicht ganz 600 ppm, weshalb auch weniger Sortierstufen eingesetzt werden müssen, um einen vorgegebenen Reinheitsgrad zu erreichen. Dies wird sofort klar, wenn man die 600 ppm Störobjektanteil mit einem Störobjektanteil von maximal 25 ppm, der z.B. von Glashütten für angeliefertes Bruchglas zur Wiederverwertung noch akzeptiert wird, und den 2100 ppm Störobjektanteil, die typischenweise mit bekannten Ausblas-Verfahren erreicht werden (siehe oben), vergleicht.

[0058] Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, die sich vor allem dadurch von der in der Fig. 3 dargestellten Variante unterscheidet, dass sich der Materialstrom 13 aus drei Sorten von Material zusammen setzt: Wieder fließt Schüttgut als Materialstrom 13 über eine, vorzugsweise durchsichtige Rutsche 3, von der der Materialstrom 13 anschließend eine Fallstrecke 16 herunter fällt. Dabei besteht der Materialstrom 13 aus: Gutmaterial 1, vorzugsweise Gutglas mit einem mittleren Flächengewicht; Störobjekten 2, die auch schwerer sind bzw. ein hohes Flächengewicht haben und/oder eine ungünstige Geometrie aufweisen, wie z.B. Steine oder Bierverschlüsse; und vorzugsweise organischen Störobjekten 11, die ein geringes Flächengewicht besitzen, wie z.B. Etiketten.

[0059] Der Materialstrom 13 wird kontinuierlich über eine Anblasvorrichtung 23, die z.B. aus einer Anblasleiste besteht, angeblasen. Dazu wird aus der Anblasvorrichtung 23 aus mindestens einer Anblasöffnung 24 kontinuierlich (ununterbrochen) Druckluft in einen Abscheideraum 15 hinein geblasen. Der Anblasdruck der Druckluft ist dabei im Wesentlichen zeitlich konstant. Die Fallstrecke 16 des Materialstroms 13 führt durch den Abscheideraum 15, sodass der Materialstrom 13 beim Durchfallen des Abscheideraumes 15 angeblasen wird, wobei der Anblasdruck der Druckluft über die Breite des Materialstroms 13 im Wesentlichen konstant ist.

[0060] Das kontinuierliche Anblasen hat bereits einen gewissen Sortiereffekt zur Folge, da Störobjekte 2, die meist schwer sind bzw. ein hohes Flächengewicht haben und/oder eine ungünstige Geometrie aufweisen, wie z.B. Steine oder Bierverschlüsse, davon kaum aus ihrer normalen Bahn abgelenkt werden. D.h. die Trajektorien 19 solcher Störobjekte 2 weichen jedenfalls kaum von einer Fallparabel ab. Gutmaterial 1 hingegen, das ein mittleres Flächengewicht aufweist, erfährt durch die fortlaufende Anblasung eine deutliche Auslenkung. D.h. die Trajektorien 18 solcher Gutmaterialobjekte weichen nach dem Durchfallen des Abscheideraumes 15 deutlich von einer Fallparabel ab. Vorzugsweise organische Störobjekte 11, die ein geringes Flächengewicht haben, werden jedoch extrem abgelenkt, weshalb deren Trajektorien 20 sehr deutlich von einer Fallparabel abweichen. 9/17 österreichisches Patentamt AT 13 420 Ul 2013-12-15 [0061] Die endgültige Sortierung wird erreicht, indem der Luftstrom durch die Anblasvorrichtung 23 zum richtigen Zeitpunkt kurz unterbrochen wird, wenn ein Objekt als Störobjekt 2 identifiziert wurde.

[0062] Die Identifikation erfolgt mittels einer Detektiervorrichtung 14, die einen Sender 4 und einen Empfänger 6 umfasst. Der hinter der Rutsche 3 befindliche Sender 4, sendet Signale, vorzugsweise Lichtstrahlen 5, durch die Rutsche und den Materialstrom 13 hindurch auf den Empfänger 6, vorzugsweise eine Photozelle mit vorgeschaltetem Linsensystem. Der Empfänger 6 ist mit einer Steuereinheit 7 verbunden, die die Signale auswertet, wodurch einzelne Objekte des Materialstroms 13 identifiziert werden. Beispielsweise wird aufgrund der festgestellten Lichttransmission entschieden, ob es sich um Gutglas oder ein Keramik-, Stein- oder Porzellanobjekt (KSP) handelt. Hierfür kann die Steuereinheit 7 außerdem auch mit dem Sender 4 verbunden sein, um z.B. diesen zu steuern oder Informationen über das ausgesendete Signal abzufragen.

[0063] Die Unterbrechung des Luftstroms geschieht bevorzugt mittels N.O.-Ventile 17, die den Luftstrom bei Ansteuerung unterbrechen. Darüber hinaus kann - in Abhängigkeit der Ausgestaltung der Anblasvorrichtung 23 - der Luftstrom nicht nur zeitlich sondern auch örtlich richtig unterbrochen werden. D.h. der Luftstrom wird dann nicht über die gesamte Breite der Anblasvorrichtung 23 und damit über die gesamte Breite des Materialstroms 13 unterbrochen, sondern nur über einen gewissen Bereich der Anblasvorrichtung 23 und damit nur über einen gewissen Bereich des Materialstroms 13, der dem identifizierten Objekt durch die Steuereinheit 7 zugeordnet wurde. Auf diese Weise werden die Störobjekte 2 auf ihrer Fallstrecke 16 gezielt nicht abgelenkt und gelangen quasi ungehindert in ein für die Störobjekte 2 vorgesehenes Behältnis oder einen Schacht, vorzugsweise einen Fraktionsschacht 10. Gutglas hingegen, das ein mittleres Flächengewicht aufweist, wird auf seiner Fallstrecke 16 im Abscheideraum 15 deutlich abgelenkt und landet in einem anderen, für das Gutmaterial 1 vorgesehenen Behältnis oder Schacht, vorzugsweise einem Fraktionsschacht 9. Die vorzugsweise organischen Störobjekte 11 jedoch, die ein geringes Flächengewicht aufweisen, werden auf ihrer Fallstrecke 16 im Abscheideraum 15 sehr deutlich bzw. extrem abgelenkt und fallen in ein weiteres, für diese Störobjekte 11 vorgesehenes Behältnis oder in einen weiteren Schacht, vorzugsweise einen Fraktionsschacht 12.

[0064] Der Sortiereffekt kann durch die genaue Positionierung der Anblasvorrichtung 23 und durch die spezifische Ausgestaltung der Geometrie des Abscheideraumes 15 optimiert werden. Eine weitere Optimierung erfolgt durch passende Wahl von Anblasdruck und Menge der Druckluft, insbesondere in Abhängigkeit des Sortiergutes, wobei dies idealerweise über die Steuereinheit 7 geregelt werden kann, was wiederum eine einfache Systemabstimmung und eine hohe Betriebsstabilität gewährleistet.

[0065] Auch bei dieser Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann im Gegensatz zu bekannten Ausblas-Verfahren wie jenem, das in Fig. 1 illustriert ist, einerseits der Anblasdruck der Druckluft deutlich geringer als der entsprechende Ausblasdruck ausfallen, andererseits bleibt die Druckluftmenge pro Zeiteinheit annähernd konstant bzw. sinkt diese sogar mit höherem Störobjektanteil. Im Gegensatz zum oben geschilderten, bekannten Ausblas-Verfahren (vgl. Fig. 1), wo üblicherweise Drücke von ca. 6 bar eingesetzt werden, arbeitet das erfindungsgemäße Verfahren mit typischerweise ca. 3,5 bar, wodurch der Gesamtverbrauch an Druckluft wesentlich geringer ausfällt. So wird mit dem bekannten Ausblas-Verfahren pro Meter Materialstrombreite ein Normvolumenstrom Druckluft von ca. 400 Nm3/h (d.h. 400 m3/h bei Normbedingungen) für das Aussortieren von 3 Tonnen Bruchglas benötigt. Dabei macht ein N.C.-Ventil 25 bei nominaler Aufgabenleistung bis zu 1000 Schaltvorgänge pro Minute. Im Gegensatz dazu können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren mit ca. 400 Nm3/h Druckluft bis zu 15 Tonnen Bruchglas aussortiert werden. D.h. im Vergleich zu bekannten Ausblas-Verfahren ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren auch eine höhere Aufgabenleistung, weshalb bei gleicher Sortiermenge weniger Sortiervorrichtungen parallel betrieben werden müssen. Ein N.O.-Ventil 17 macht hierbei bei einem Störobjektanteil von z.B. 5% nur bis zu 150 Schaltvorgänge pro Minute. Es versteht sich, dass die Hauptluftzufuhr unterbrochen wird, wenn 10/17 österreichisches Patentamt AT13 420U1 2013-12-15 kein zu sortierendes Material in die Vorrichtung gelangt, beispielsweise bei einer Pause oder einem Anlagenstillstand.

[0066] Darüber hinaus werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sehr hohe Reinigungsgrade von mehr als 99% bei geringem Gutmaterialverlust erzielt. Der wesentlich geringere Gutmaterialverlust im Vergleich zu Verfahren, wie z.B. jenem, welches in Fig. 1 illustriert ist und zu welchem das in Fig. 2 dargestellte Ort-Weg-Diagramm gehört, kann völlig analog zum erfindungsgemäßen Verfahren für die Sortierung eines aus zwei Materialsorten bestehenden Materialstroms 13 erklärt werden, vgl. Fig. 4 und die obigen Ausführungen dazu.

[0067] Um optimale Ergebnisse bei der Sortierung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu erzielen, kann es sich als günstig erweisen, durch eine Vorsortierung sicherzustellen, dass der Materialstrom 13 tatsächlich im Wesentlichen nur aus soviel Materialsorten - zwei (vgl. Fig. 3) bzw. drei (vgl. Fig. 5) in den oben geschilderten Ausführungsvarianten - besteht, wie in der Folge erfindungsgemäß getrennt bzw. sortiert werden sollen.

ALTERNATIVE AUSFÜHRUNGSVARIANTE DER ERFINDUNG

[0068] Bei alternativen Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie es in Fig. 3 und Fig. 5 schematisch dargestellt ist, können alternative Sender und Empfänger bzw. Sensoren zur Detektion bzw. Identifikation der Objekte verwendet werden. Dementsprechend können je nach eingesetztem Sender und/oder Empfänger bzw. Sensor andere Kriterien für die Unterbrechung des Luftstroms herangezogen werden. Dies beinhaltet die Unterbrechung des Luftstroms aufgrund der optischen Eigenschaften, insbesondere Farbe, Lichtabsorption, Lichttransmission und Fluoreszenz des detektierten Objektes und/oder aufgrund der Form des de-tektierten Objektes und/oder aufgrund des Materials, insbesondere der chemischen Zusammensetzung des detektierten Objektes und/oder aufgrund der elektrischen Eigenschaften des detektierten Objektes und/oder aufgrund der magnetischen Eigenschaften des detektierten Objektes und/oder aufgrund der elektromagnetischen Eigenschaften des detektierten Objektes. Dabei sind unter elektromagnetischen Eigenschaften insbesondere sämtliche Eigenschaften zu verstehen, die in der RFID (radio frequency identificationj-Technologie ausgenutzt werden, um die Identifizierung von Objekten, die mit einem Transponder (auch RFID-Tag genannt) ausgestattet sind, zu ermöglichen. Es ist also z.B. vorstellbar, dass sich Objekte mit RFID-Tag im Materialstrom 13 befinden und auszusortieren sind. 11 /17

österreichisches Patentamt AT 13 420 Ul 2013-12-15

BEZUGSZEICHENLISTE 1 Gutmaterial 2 Störobjekte 3 Rutsche 4 Sender 5 Lichtstrahlen 6 Empfänger 7 Steuereinheit 8 Ausblasvorrichtung 9 Fraktionsschacht für Gutmaterial 10 Fraktionsschacht für Störobjekte 11 organische Störobjekte 12 Fraktionsschacht für organische Störobjekte 13 Materialstrom 14 Detektiervorrichtung 15 Abscheideraum 16 Fallstrecke 17 N.O.-Ventil 18 Trajektorie eines Gutmaterialobjektes 19 Trajektorie eines Störobjektes 20 Trajektorie eines organischen Störobjektes 21 Aktionsfenster 22 Ausblasöffnung 23 Anblasvorrichtung 24 Anblasöffnung 25 N.C.-Ventil 26 Ventilspur 12/17

Claims (16)

1. österreichisches Patentamt AT13 420U1 2013-12-15 Ansprüche 1. Verfahren zum Aussortieren von Störobjekten (2,11) in einem Materialstrom (13) aus Gutmaterial (1), vorzugsweise aus Bruchglas, wobei die Störobjekte (2,11) und das Gutmaterial (1) während eines Sortiervorgangs jeweils in zumindest einen separaten Raumbereich oder ein Behältnis, vorzugsweise einen Schacht (9,10,12), sortiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialstrom (13) während eines Sortiervorgangs kontinuierlich mit einem einen Anblasdruck aufweisenden Fluidstrom, vorzugsweise aus Druckluft, angeblasen wird, wobei in Abhängigkeit eines Detektionsergebnisses einer Detektiervorrichtung (14) , welche die Störobjekte im Materialstrom (13) detektiert, der Fluidstrom zeitlich und/oder örtlich unterbrochen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialstrom (13) während seines freien Falles angeblasen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anblasdruck des Fluidstroms zeitlich konstant ist.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anblasdruck des Fluidstroms über die Breite des Materialstroms (13) konstant ist.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionsergebnis die optischen Eigenschaften, insbesondere Farbe, Lichtabsorption, Lichttransmission und Fluoreszenz des detektierten Objektes und/oder die Form des detektierten Objektes und/oder das Material, insbesondere die chemische Zusammensetzung des detektierten Objektes und/oder die elektrischen Eigenschaften des detektierten Objektes und/oder die magnetischen Eigenschaften des detektierten Objektes und/oder die elektromagnetischen Eigenschaften des detektierten Objektes beinhaltet.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionsergebnis im Materialstrom befindliche Objekte, die mit einem RFID Tag ausgestattet sind, umfasst.
7. 7. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Aussortieren von Störobjekten (2,11) in einem Materialstrom (13) aus Gutmaterial (1), vorzugsweise aus Bruchglas, umfassend eine Detektiervorrichtung (14) sowie separate Raumbereiche oder Behältnisse, vorzugsweise Schächte (9,10,12), zur Aufnahme bzw. Weiterleitung der Störobjekte (2,11) bzw. des Gutmaterials (1), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Anblasvorrichtung (23) mit mindestens einer Anblasöffnung (24) vorgesehen ist, um einen Fluidstrom, vorzugsweise aus Druckluft, kontinuierlich in Richtung des Materialstroms (13) innerhalb eines Abscheideraumes (15) zu blasen, und dass Ventile zur zeitlichen und örtlichen Unterbrechung des Fluidstroms aufgrund eines Detektionsergebnisses der Detektiervorrichtung (14) vorgesehen sind.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abscheideraum (15) stromaufwärts der separaten Raumbereiche oder Behältnisse, vorzugsweise der Schächte (9, 10,12) angeordnet ist.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile zur Unterbrechung des Fluidstroms mindestens ein N.O. („normally open")-Ventil (17) umfassen.
10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein an der mindestens einen Anblasöffnung (24) gemessener Anblasdruck des Fluidstroms zeitlich konstant ist.
11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein an der mindestens einen Anblasöffnung (24) gemessener Anblasdruck des Fluidstroms an allen Anblasöffnungen (24) identisch ist.
12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fallstrecke (16) für den Materialstrom (13) vorgesehen ist, die durch den Abscheideraum (15) verläuft. 13/17 österreichisches Patentamt AT 13 420 Ul 2013-12-15
13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gliederband für den Transport des Materialstroms (13) vorgesehen ist, welches durch den Abscheideraum (15) verläuft.
14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektiervorrichtung (14) stromaufwärts der mindestens einen Anblasvorrichtung (23) angebracht ist.
15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (7) vorgesehen ist, die mit der Detektiervorrichtung (14) und der Anblasvorrichtung (23) verbunden ist, und mit der Steuereinheit (7) sowohl Signale der Detektiervorrichtung (14) auswertbar sind als auch die zeitliche und örtliche Unterbrechung des Fluidstroms durch die Anblasvorrichtung (23) steuerbar ist.
16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Steuereinheit (7) der Anblasdruck und die Menge des durch die Anblasvorrichtung (23) blasbaren Fluidstroms regelbar sind. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 14/17