DE102024200334A1

DE102024200334A1 - Device and method for sensory odor detection of objects to be sorted, in particular plastics

Info

Publication number: DE102024200334A1
Application number: DE102024200334.4A
Authority: DE
Inventors: Florian Schott; Daniel Kugele
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2024-01-15
Filing date: 2024-01-15
Publication date: 2025-07-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (100; 100a bis 100e) zur sensorischen Geruchserfassung von zu sortierenden Objekten (1), insbesondere von Kunststoffen, mit einer die Objekte (1) zwischen einem Zuführbereich (20) und einem Abfuhrbereich (22) entlang einer Förderstrecke (34) in einer Förderrichtung (18) mittels eines Förderelements transportierenden Fördereinrichtung (10), und mit mehreren Sensorelementen (32) zur Geruchserfassung der Objekte (1). The invention relates to a device (100; 100a to 100e) for the sensory odor detection of objects (1) to be sorted, in particular plastics, with a conveyor device (10) transporting the objects (1) between a feed area (20) and a discharge area (22) along a conveyor path (34) in a conveying direction (18) by means of a conveyor element, and with a plurality of sensor elements (32) for odor detection of the objects (1).

Description

Technisches GebietTechnical field

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur sensorischen Geruchserfassung von zu sortierenden Objekten, insbesondere von Kunststoffen, die bzw. das sich im Zusammenhang mit der Möglichkeit des Recyclings der Objekte durch eine besonders vorteilhafte konstruktive Ausgestaltung der Vorrichtung mit hoher Qualität der möglichen sensorischen Erfassung von Gerüchen der Objekte bzw. Kunststoffe auszeichnet.The invention relates to a device and a method for the sensory detection of odors from objects to be sorted, in particular plastics, which, in connection with the possibility of recycling the objects, is characterized by a particularly advantageous structural design of the device with high quality of the possible sensory detection of odors from the objects or plastics.

Stand der TechnikState of the art

Im Zusammenhang mit dem Recycling von Kunststoffen ist es wünschenswert, lediglich derartige Kunststoffe zu recyceln bzw. in neuen Produkten zu verwenden, die mit Blick auf Gerüche für den jeweiligen Anwendungsfall unkritisch sind. Insbesondere sollen beispielsweise Ausdünstungen von recycelten Bauteilen verhindert werden, die von einem Nutzer bzw. von Personen als unangenehm empfunden werden.In the context of plastics recycling, it is desirable to only recycle or use in new products those plastics that are not critical in terms of odors for the respective application. In particular, odors from recycled components that are perceived as unpleasant by users or other people should be avoided.

Aus der EP 3 305 502 A1 ist eine Vorrichtung zur Überwachung von Materialeigenschaften von Kunststoffen bekannt, bei der Kunststoffe zu einem endlosen Folienband ausgebildet bzw. extrudiert werden, wobei das Folienband entlang einer Fördereinrichtung um Umlenkrollen gefördert wird. An der Förderstrecke sind Sensorelemente angeordnet, die neben der Erfassung von Einschlüssen oder Fremdkörpern auch der Erfassung von sensorischen Eigenschaften, insbesondere auch zur Geruchserfassung, dienen können. Dabei sind die betreffenden Sensorelemente ortsfest im Bereich der Vorrichtung angeordnet. Beim Transport des Folienbands wird dieses an dem für die Geruchserfassung dienenden Sensorelement vorbeigeführt. Bei der bekannten Vorrichtung ist es somit lediglich möglich, bereits zu dem Folienband verarbeitete bzw. recycelte Kunststoffe bezüglich der Geruchsentwicklung sensorisch zu erfassen. Wünschenswert wäre hingegen die Möglichkeit, derartige Kunststoffe bereits vor einem Verarbeitungsprozess auszusortieren bzw. entsprechend zu trennen, um beispielsweise den zur Weiterverarbeitung benötigten Prozess, insbesondere auch die dafür erforderliche Energie, nicht aufbringen zu müssen. Darüber hinaus ist die Leistung der bekannten Vorrichtung insofern limitiert, als dass zur möglichst exakten Geruchserfassung es wünschenswert ist, über einen relativ langen Zeitraum die Geruchserfassung zu ermöglichen. Bei der bekannten Vorrichtung ist dies jedoch schwierig, da das Folienband an dem der Geruchserfassung dienenden, ortsfest angeordneten Sensorelement vorbeibewegt wird, sodass lediglich eine relativ geringe Zeitspanne zur Geruchserfassung zur Verfügung steht, da die Vorrichtung zur Erzielung einer hohen Leistung eine relativ hohe Fördergeschwindigkeit des Folienbands erfordert.From the EP 3 305 502 A1 A device for monitoring the material properties of plastics is known, in which plastics are formed or extruded into an endless film strip, wherein the film strip is conveyed along a conveyor device around deflection rollers. Sensor elements are arranged on the conveyor line, which, in addition to detecting inclusions or foreign bodies, can also be used to detect sensory properties, in particular for odor detection. The relevant sensor elements are arranged stationary in the area of the device. As the film strip is transported, it is guided past the sensor element used for odor detection. With the known device, it is therefore only possible to sensorically detect the odor development of plastics that have already been processed or recycled into the film strip. However, it would be desirable to be able to sort out or separate such plastics before a processing step, for example, in order to avoid having to apply the process required for further processing, in particular the energy required for this. Furthermore, the performance of the known device is limited in that in order to detect odors as accurately as possible, it is desirable to enable odor detection over a relatively long period of time. However, this is difficult with the known device because the film strip is moved past the stationary sensor element used for odor detection, so that only a relatively short period of time is available for odor detection, since the device requires a relatively high conveying speed of the film strip to achieve high performance.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur sensorischen Gerichtserfassung von zu sortierenden Objekten, insbesondere von Kunststoffen, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass sie eine besonders genaue Erfassung von Gerüchen von Objekten bzw. Kunststoffen ermöglicht. Darüber hinaus ermöglicht es die erfindungsgemäße Vorrichtung, für bestimmte Anwendungszwecke nicht geeignete, weil eine zu hohe Geruchsentwicklung aufweisende Objekte bzw. Kunststoffe sehr einfach auszusortieren bzw. auszuschleusen, bevor die Objekte bzw. Kunststoffe weiteren Bearbeitungsschritten unterzogen werden.The device according to the invention for the sensory detection of objects to be sorted, in particular plastics, with the features of claim 1 has the advantage that it enables particularly accurate detection of odors from objects or plastics. Furthermore, the device according to the invention makes it possible to very easily sort out or reject objects or plastics that are unsuitable for certain applications because they have an excessive odor before the objects or plastics are subjected to further processing steps.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Zeit, die zur Geruchserfassung von Objekten mittels eines der Geruchserfassung dienenden Sensorelements zur Verfügung steht, dadurch zu verlängern, dass die Objekte entlang einer Förderstrecke zusammen mit den betreffenden Sensorelementen transportiert bzw. bewegt werden. Dies ermöglicht es, die Objekte über einen relativ langen Zeitraum von einem oder mehreren Sensorelementen sensorisch zu erfassen.The invention is based on the idea of extending the time available for odor detection of objects using a sensor element used for odor detection by transporting or moving the objects along a conveyor line together with the respective sensor elements. This allows the objects to be sensor-detected by one or more sensor elements over a relatively long period of time.

Vor dem Hintergrund der obigen Erläuterungen weist daher eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur sensorischen Geruchserfassung von zu sortierenden Objekten, insbesondere von Kunststoffen, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 eine Fördereinrichtung auf, die die Objekte zwischen einem Zuführbereich und einem Abfuhrbereich entlang einer Förderstrecke in einer Förderrichtung mittels eines Förderelements transportiert. Weiterhin sind mehrere Sensorelemente zur Geruchserfassung der Objekte vorgesehen, die zumindest auf einem Teilbereich der Förderstrecke zusammen mit den auf dem Förderelement förderbaren Objekten zwischen dem Zuführbereich und dem Abfuhrbereich beweglich angeordnet sind. Zuletzt ist es vorgesehen, dass die Signale bzw. Messwerte der Sensorelemente einer Steuereinrichtung zuführbar sind.Against the background of the above explanations, a device according to the invention for the sensory odor detection of objects to be sorted, in particular plastics, with the features of claim 1 therefore has a conveyor device that transports the objects between a feed area and a discharge area along a conveyor path in a conveying direction by means of a conveyor element. Furthermore, a plurality of sensor elements for detecting the odor of the objects are provided, which are movably arranged at least on a partial area of the conveyor path together with the objects that can be conveyed on the conveyor element between the feed area and the discharge area. Finally, it is provided that the signals or measured values of the sensor elements can be fed to a control device.

Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass die Sensorelemente zusammen mit den Objekten, vorzugsweise synchron bzw. mit der gleichen Fördergeschwindigkeit, entlang der Förderstrecke der Objekte gefördert werden. Unter Objekten werden im Rahmen der Erfindung, je nach konkreter Ausgestaltung der Vorrichtung, insbesondere kleinstückige, zum Beispiel geschredderte Objekte, verstanden. Im Falle von Kunststoffen können die Objekte auch zum Beispiel in Form von relativ großen Kunststoffflaschen oder ähnlichem vorliegen, d.h., dass die Objekte bzw. Kunststoffe vorher nicht zerkleinert worden sind.In other words, this means that the sensor elements are conveyed along the conveying path of the objects, preferably synchronously or at the same conveying speed. For the purposes of the invention, depending on the specific design of the device, "objects" are understood to mean, in particular, small-sized objects, such as shredded objects. In the case of plastics, the objects can also be in the form of relatively large plastic bottles or similar. i.e. that the objects or plastics have not been crushed beforehand.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur sensorischen Geruchserfassung von zu sortierenden Objekten, insbesondere von Kunststoffen, sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Advantageous further developments of the device according to the invention for the sensory detection of odors from objects to be sorted, in particular plastics, are listed in the subclaims.

Um eine kontinuierliche Förderung der Objekte bzw. Kunststoffe auf der Fördereinrichtung zu ermöglichen, ist die Fördereinrichtung bevorzugt als endlos umlaufende Fördereinrichtung ausgebildet. Eine derartige, endlos umlaufende Fördereinrichtung kann beispielsweise als Förderschenke oder bevorzugt in Form eines Förderbandes ausgebildet sein.To enable continuous conveyance of the objects or plastics on the conveyor, the conveyor is preferably designed as a continuously rotating conveyor. Such a continuously rotating conveyor can be designed, for example, as a conveyor arm or, preferably, in the form of a conveyor belt.

Bei der Ausbildung als Förderband kann es darüber hinaus zur Vergrößerung der Leistung bzw. zur Anpassung der Fördereinrichtung an die Form von Objekten sinnvoll bzw. erforderlich sein, dass das Förderband in einer senkrecht zur Förderstecke verlaufenden Richtung mehrere Sensorelemente aufweist. So wird es beispielsweise ermöglicht, relativ große Objekte in mehreren Bereichen gleichzeitig sensorisch zu erfassen bzw. hinsichtlich ihrer Gerüche zu untersuchen.When designed as a conveyor belt, it may also be useful or necessary to have multiple sensor elements arranged perpendicular to the conveyor path to increase performance or adapt the conveyor system to the shape of the object. This makes it possible, for example, to simultaneously detect relatively large objects in several areas or to analyze their odors.

Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn die Fördereinrichtung Aufnahmeräume zur Aufnahme jeweils einer bestimmten Menge an Objekten aufweist. Diese Aufnahmeräume können auch dazu dienen, sensorisch als negativ bewertete Objekte einfach bestimmten Aufnahmeräumen der Fördereinrichtung zuzuordnen, damit diese anschließend beispielweise einfach ausgeschleust werden können.It is particularly preferred if the conveyor system has receiving spaces for receiving a specific number of objects. These receiving spaces can also be used to easily assign objects that are assessed as negative by the sensors to specific receiving spaces of the conveyor system so that they can then be easily discharged, for example.

Eine nochmalige qualitativ verbesserte Auswertung der Gerüche wird dadurch erzielt, dass die Aufnahmeräume durch Trenneinrichtungen zumindest während des Transports der Objekte in zumindest im Wesentlichen geschlossene Aufnahmeräume unterteilbar sind, und dass jedem Aufnahmeraum wenigstens ein Sensorelement zugeordnet ist. Dies hat den besonderen Vorteil, dass lediglich die in dem Aufnahmeraum angeordneten bzw. befindlichen Objekte sensorisch erfasst werden, und Ausdünstungen von Objekten aus benachbarten Bereichen der Fördereinrichtung keine Verfälschung der Messergebnisse zur Folge haben.A further qualitatively improved evaluation of the odors is achieved by dividing the receiving spaces into at least essentially closed receiving spaces by means of separating devices, at least during the transport of the objects, and by assigning at least one sensor element to each receiving space. This has the particular advantage that only the objects arranged or located in the receiving space are detected by sensors, and evaporation from objects in neighboring areas of the conveyor system does not distort the measurement results.

In einer konstruktiv bevorzugten Ausgestaltung des zuletzt gemachten Vorschlags kann es vorgesehen sein, dass die Trenneinrichtung wenigstens ein Stempelelement aufweist, dass der Abstand zwischen dem Förderelement der Fördereinrichtung und dem wenigstens einen Stempelelement in einer senkrecht zur Förderrichtung verlaufenden Richtung veränderbar ist, und dass das Stempelelement in geringem Abstand oder in dichtendem Kontakt mit dem Förderelement der Fördereinrichtung oder einem auf dem Förderelement transportierenden Objekt positionierbar ist. Bei dem geringen Abstand kann es sich bspw. um einen Abstand von größer oder gleich 0 cm bis kleiner oder gleich 0,5 cm handeln.In a structurally preferred embodiment of the last proposal, it can be provided that the separating device has at least one stamping element, that the distance between the conveying element of the conveying device and the at least one stamping element is variable in a direction perpendicular to the conveying direction, and that the stamping element can be positioned at a short distance or in sealing contact with the conveying element of the conveying device or an object transported on the conveying element. The short distance can, for example, be a distance of greater than or equal to 0 cm to less than or equal to 0.5 cm.

Dadurch, dass die Fördereinrichtung typischerweise eine Vielzahl von Sensorelementen aufweist, kann es gegebenenfalls erforderlich sein, die Sensorelemente im Falle von Verschmutzungen oder im Falle von Ausfällen auszutauschen. Für diesen Fall ist es vorgesehen, dass die Sensorelemente austauschbar an der Fördereinrichtung angeordnet sind.Because the conveyor system typically has a large number of sensor elements, it may be necessary to replace the sensor elements in the event of contamination or failure. For this purpose, the sensor elements are arranged on the conveyor system in an interchangeable manner.

Alternativ oder zusätzlich kann es auch sinnvoll sein, die Sensorelemente mittels einer Reinigungseinrichtung zu reinigen. Damit werden beispielsweise Verschmutzungen an Sensoroberflächen entfernt, die die Messergebnisse verfälschen. Hierzu ist es vorgesehen, dass die Sensorelemente mittels einer von der Steuereinrichtung ansteuerbaren und im Bereich der Fördereinrichtung angeordneten Reinigungseinrichtung reinigbar sind.Alternatively or additionally, it may also be useful to clean the sensor elements using a cleaning device. This can, for example, remove dirt from the sensor surfaces that could distort the measurement results. For this purpose, the sensor elements are designed to be cleanable using a cleaning device that can be controlled by the control unit and is located in the area of the conveyor system.

Bevorzugt ist eine Einheit der Vorrichtung, insbesondere die Fördereinrichtung zum Sortieren der Objekte mittels der Steuereinrichtung in Abhängigkeit der von den Sensorelementen erzeugten Signale bzw. Messwerte ansteuerbar, insbesondere aktivierbar. Hierbei kann bspw. ein Motor oder ein Roboterarm der Fördereinrichtung in Abhängigkeit von den erzeugten Signalen bzw. Messwerten ansteuerbar sein.Preferably, a unit of the device, in particular the conveyor device for sorting the objects, can be controlled, in particular activated, by means of the control device depending on the signals or measured values generated by the sensor elements. For example, a motor or a robot arm of the conveyor device can be controlled depending on the generated signals or measured values.

Um insbesondere die zur weiteren Verarbeitung nicht geeigneten Objekte auf besonders einfache Art und Weise auszuschleusen, kann im Abfuhrbereich eine Ausschleuseinrichtung zum Ausschleusen von Objekten angeordnet sein, wobei die von der Steuereinrichtung ansteuerbare Ausschleuseinrichtung in Abhängigkeit der von den Sensorelementen erzeugten Signale bzw. Messwerte ansteuerbar, Insbesondere aktivierbar ist.In order to eject in particular the objects that are not suitable for further processing in a particularly simple manner, an ejection device for ejecting objects can be arranged in the discharge area, wherein the ejection device that can be controlled by the control device can be controlled, in particular activated, depending on the signals or measured values generated by the sensor elements.

Weiterhin umfasst die Erfindung auch ein Verfahren zur sensorischen Geruchserfassung von zu sortierenden Objekten, insbesondere von Kunststoffen, insbesondere mittels einer soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Objekte zwischen einem Zuführbereich und einem Abfuhrbereich entlang einer Förderstrecke in einer Förderrichtung mittels eines Förderelements einer Fördereinrichtung transportiert werden, wobei die Geruchserfassung der Objekte mittels mehrerer Sensorelemente erfolgt, die zumindest auf einem Teilbereich der Förderstrecke zusammen mit den auf dem Förderelement förderbaren Objekten zwischen dem Zuführbereich und dem Abfuhrbereich bewegt werden, wobei die Signale bzw. Messwerte der Sensorelemente einer Steuereinrichtung zugeführt werden, und wobei die Steuereinrichtung in Abhängigkeit der Signale bzw. Messwerte der Sensorelemente eine Einrichtung, insbesondere eine Ausschleuseinrichtung zum Ausschleusen nicht verwertbarer Objekte, ansteuert.Furthermore, the invention also comprises a method for the sensory odor detection of objects to be sorted, in particular of plastics, in particular by means of a device according to the invention as described so far, wherein the objects are transported between a feed area and a discharge area along a conveyor path in a conveying direction by means of a conveyor element of a conveyor device, wherein the odor detection of the objects is carried out by means of several sensor elements which are arranged at least on one Part of the conveyor section is moved together with the objects that can be conveyed on the conveyor element between the feed area and the discharge area, wherein the signals or measured values of the sensor elements are fed to a control device, and wherein the control device controls a device, in particular an ejection device for ejecting non-usable objects, depending on the signals or measured values of the sensor elements.

Insbesondere dient das Verfahren dazu, mittels der Sensorelemente die Gerüche von Kunststoffen zu erfassen.In particular, the method is used to detect the odors of plastics using the sensor elements.

Das Verfahren dient weiterhin dazu, solche Objekte zu erfassen, die im Rahmen eines Recyclings zur Herstellung von Produkten aus den Objekten dienen, wobei Ausdünstungen bzw. Gerüche der aus den Objekten hergestellten Produkte von Nutzern bzw. Personen als nicht unangenehm empfunden werden sollen. Als unangenehm werden dabei Überschreitungen von Grenzwerten von chemischen Elementen und/oder deren Verbindungen verstanden, die vorab definiert wurden, um derartige Objekte bzw. Kunststoffe als nicht zur Herstellung von Produkten geeignet zu klassifizieren. Unter derartigen Produkten fallen beispielsweise Gebrauchsgegenstände, Elektrowerkzeuge oder Produkte im Automobilbereich, insbesondere im Automobilinnenraumbereich, wie Verkleidungen o.ä. Bauteile.The process also serves to identify objects that are used for the production of products from the objects as part of a recycling process, whereby odors or fumes from the products made from the objects should not be perceived as unpleasant by users or persons. Unpleasant is defined as exceeding limit values for chemical elements and/or their compounds that were previously defined to classify such objects or plastics as unsuitable for the production of products. Such products include, for example, everyday objects, power tools, or products in the automotive sector, particularly in the automotive interior sector, such as trim panels or similar components.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention and from the drawings.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

1 shows a schematic representation of a device for sensory odor detection of plastics,
2 a representation of a conveyor belt strand with replaceable sensor elements attached to it and
3 until 7 simplified representations compared to the 1 modified devices with different arrangements of sensor elements used to detect odors.

Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention

Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.Identical elements or elements with the same function are provided with the same reference numbers in the figures.

In der 1 ist stark vereinfacht eine Vorrichtung 100 zur sensorischen Geruchserfassung von zu sortierenden Kunststoffen 1 dargestellt. Die Kunststoffe 1 sind insbesondere als kleinstückige Kunststoffe 1, zum Beispiel in Form geschredderter Kunststoffteilchen oder aber als noch nicht zerteilte Kunststoffteile, z.B. in Form von Flaschen 2, ausgebildet. Die Vorrichtung 100 soll jedoch nicht auf zu sortierende Kunststoffe 1 als Objekte beschränkt sein, sondern sie eignet sich grundsätzlich für aus unterschiedlichsten Materialien bestehenden Objekten.In the 1 1 shows a highly simplified device 100 for sensory odor detection of plastics 1 to be sorted. The plastics 1 are in particular designed as small pieces of plastics 1, for example in the form of shredded plastic particles or as not yet divided plastic parts, e.g. in the form of bottles 2. However, the device 100 is not intended to be limited to plastics 1 to be sorted as objects, but is fundamentally suitable for objects made of a wide variety of materials.

Die Vorrichtung 100 umfasst eine Fördereinrichtung 10, die als endlose Fördereinrichtung 10 bei dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel in Form eines Förderbandes 12 mit einem Trum 13 ausgebildet ist. Das Trum 13 des Förderbands 12 ist um mindestens zwei Umlenkrollen 14, 16 geführt und mittels eines nicht dargestellten Antriebs vorzugsweise kontinuierlich in einer Förderrichtung 18 beweglich.The device 100 comprises a conveyor device 10, which is designed as an endless conveyor device 10 in the 1 illustrated embodiment is designed in the form of a conveyor belt 12 with a strand 13. The strand 13 of the conveyor belt 12 is guided around at least two deflection rollers 14, 16 and is preferably continuously movable in a conveying direction 18 by means of a drive (not shown).

Die Kunststoffe 1 werden in einem Zuführbereich 20 auf die Oberseite des Trums 13 aufgelegt bzw. geschüttet. In einem Abfuhrbereich 22 werden die Kunststoffe 1, je nach sensorischer Analyse, entweder in einen ersten Behälter 23 oder in einem zweiten Behälter 24 abgegeben. Beispielsweise dient der erste Behälter 23 für Kunststoffe 1, die für einen bestimmten Anwendungsfall weiterverarbeitet werden können oder sollen, während der zweite Behälter 24 zur Aufnahme nicht zur Weiterverarbeitung geeigneter Kunststoffe 1 dient. Hierzu weist die Vorrichtung 10 eine Ausschleuseinrichtung 25 auf, die mittels einer Luftdüse 26, die von einer Steuereinrichtung 30 der Vorrichtung 10 ansteuerbar ist, die Kunststoffe 1 in die Behälter 24, 26 sortiert.The plastics 1 are placed or poured onto the top of the run 13 in a feed area 20. In a discharge area 22, the plastics 1 are discharged, depending on the sensory analysis, either into a first container 23 or a second container 24. For example, the first container 23 is used for plastics 1 that can or should be further processed for a specific application, while the second container 24 is used to hold plastics 1 that are not suitable for further processing. For this purpose, the device 10 has an ejection device 25 that sorts the plastics 1 into the containers 24, 26 by means of an air nozzle 26 that can be controlled by a control device 30 of the device 10.

In Vertiefungen oder auf der Oberseite des Trums 20 sind vorzugsweise in gleichgroßen Abständen zueinander Sensorelemente 32 zur sensorischen Geruchserfassung der Kunststoffe 1 angeordnet, wobei in der Darstellung der 1 aus Vereinfachungsgründen lediglich im Bereich einer Förderstrecke 34 für die Kunststoffe 1 zwischen dem Zuführbereich 20 und dem Abführbereich 22 befindliche Sensorelemente 32 gezeigt sind. Tatsächlich befinden sich die Sensorelemente 32 jedoch über die gesamte Länge des Trums 13.Sensor elements 32 for sensory odor detection of the plastics 1 are arranged in recesses or on the upper side of the strand 20, preferably at equal distances from one another, wherein in the illustration of the 1 For the sake of simplicity, sensor elements 32 are shown only in the area of a conveyor section 34 for the plastics 1 between the feed area 20 and the discharge area 22. In fact, however, the sensor elements 32 are located along the entire length of the run 13.

Die typischerweise identisch ausgebildeten Sensorelemente 32 sind vorzugsweise austauschbar mit dem Trum 13 bzw. dem Förderband 12 verbunden, beispielsweise durch Einklipsen in Öffnungen 36 des Trums 13, wie dies schematisch in der 2 dargestellt ist. Bei den Sensorelementen 32 kann es sich beispielsweise um Gassensoren handeln, die von der Anmelderin unter der Bezeichnung „BME688“ hergestellt und vertrieben werden.The typically identically designed sensor elements 32 are preferably connected interchangeably to the strand 13 or the conveyor belt 12, for example by clipping into openings 36 of the strand 13, as shown schematically in the 2 The sensor elements 32 may, for example, be gas sensors manufactured and sold by the applicant under the designation "BME688".

Weiterhin sind die Sensoren 32 beispielsweise über Bluetooth oder sonstige, aus dem Stand der Technik an sich bekannte Technologien, mit der Steuereinrichtung 30 verbunden, um der Steuereinrichtung 30 deren Signale bzw. Messwerte als Eingangsgröße zuzuführen, um bedarfsgerecht die Ausschleuseinrichtung 25 anzusteuern. Hierzu weist die Steuereinrichtung 30 einen Algorithmus auf, der dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit der Signale bzw. Messwerte der Sensorelemente 32 Kunststoffe 1 zu erfassen, die aufgrund der Überschreitung von geruchsspezifischen Grenzwerten zur Herstellung von Produkten nicht geeignet sind. Aufgrund einer bekannten Position des jeweiligen Sensorelements 32 auf dem Trum 13 kann insbesondere in Verbindung mit einer weiteren Sensoreinrichtung, zum Beispiel einer Kamera 38, eine gezielte Ansteuerung der Luftdüse 26 erfolgen.Furthermore, the sensors 32 are connected to the control device 30, for example via Bluetooth or other technologies known per se from the prior art, in order to supply the control device 30 with their signals or measured values as input variables in order to control the discharge device 25 as required. For this purpose, the control device 30 has an algorithm which is designed to detect, depending on the signals or measured values of the sensor elements 32, plastics 1 that are unsuitable for the production of products due to the exceeding of odor-specific limit values. Due to a known position of the respective sensor element 32 on the strand 13, a targeted control of the air nozzle 26 can take place, in particular in conjunction with another sensor device, for example a camera 38.

Wesentlich ist, dass die Sensorelemente 32 zusammen mit den Kunststoffen 1, die sich jeweils im Erfassungsbereich der Sensorelemente 32 befinden, entlang der Förderrichtung 18 (synchron) zwischen dem Zuführbereich 20 und dem Abführbereich 22 entlang der Förderstrecke 34 der Kunststoffe 1 bewegt werden, sodass eine relativ große Zeitspanne zur sensorischen Geruchserfassung der Kunststoffe durch die Sensorelemente 32 zur Verfügung steht.It is essential that the sensor elements 32, together with the plastics 1, which are each located in the detection range of the sensor elements 32, are moved along the conveying direction 18 (synchronously) between the feed area 20 and the discharge area 22 along the conveying path 34 of the plastics 1, so that a relatively long period of time is available for the sensory odor detection of the plastics by the sensor elements 32.

In der 3 ist eine Vorrichtung 100a ausschnittsweise dargestellt, die zwei zueinander parallel angeordnete Förderbänder 12a und 12b aufweist, zwischen deren Trumen 13a, 13b Kunststoff 1, beispielhaft in Form von Flaschen 2, in Förderrichtung 18 gefördert werden. Die Sensorelemente 32 sind in Vertiefungen 40 der Trume 13a, 13b angeordnet. Der Bereich zwischen den Trumen 13a, 13b ist beispielhaft mittels in Richtung der Doppelpfeile 42, 43 beweglich angeordneter Klappen 45, 46 o.ä. Elemente als Trenneinrichtung in zumindest im Wesentlichen abgeschlossene Aufnahmeräume 48 für jeweils eine bestimmte Menge an Kunststoffen 1 bzw. Flaschen 2 unterteilbar. Hierzu können beidseitig der Trume 13a, 13b in parallel zur Zeichenebene der 3 verlaufenden Ebenen ortsfest angeordnete Seitenwände (nicht dargestellt) sein, die möglichst spaltarm zu den Trumen 13a, 13b angeordnet sind. Weiterhin ist anhand der 3 erkennbar, dass sowohl oberhalb als auch unterhalb des jeweiligen Aufnahmeraums 48 jeweils mehrere Sensorelemente 32 vorgesehen sind, sodass eine verbesserte Erfassung von Gerüchen ermöglicht wird.In the 3 a device 100a is shown in detail, which has two conveyor belts 12a and 12b arranged parallel to one another, between whose strands 13a, 13b plastic 1, for example in the form of bottles 2, is conveyed in the conveying direction 18. The sensor elements 32 are arranged in recesses 40 of the strands 13a, 13b. The area between the strands 13a, 13b can be divided, for example by means of flaps 45, 46 or similar elements arranged so as to be movable in the direction of the double arrows 42, 43, into at least substantially closed receiving spaces 48 for a specific amount of plastic 1 or bottles 2. For this purpose, on both sides of the strands 13a, 13b, in parallel to the plane of the drawing 3 The side walls (not shown) can be arranged in a stationary manner along the planes extending in the direction of the arrows, and are arranged with as little gap as possible between the strands 13a, 13b. 3 It can be seen that several sensor elements 32 are provided both above and below the respective receiving space 48, so that an improved detection of odors is possible.

Die in der 4 dargestellte Vorrichtung 100b weist ein Förderband 12 mit einem Trum 13 auf, in dem Vertiefungen 50 zur Ausbildung von Aufnahmeräumen 54 für Kunststoff 1 ausgebildet sind. Am Grund der Vertiefungen 50 ist jeweils ein Sensorelement 32 angeordnet. Weiterhin ist ein in Richtung des Doppelpfeils 56 in Richtung des Trums 13 bewegliches Stempelelement 58 als Trenneinrichtung vorgesehen, um möglichst dichte Aufnahmeräume 54 auszubilden. Optional können in dem Stempelelement 58 weitere Sensorelemente 32 angeordnet sein, die während der Förderung des Kunststoffs 1 zeitweise Gerüche aus dem jeweiligen Aufnahmeraum 58 detektieren können.The 4 The device 100b shown has a conveyor belt 12 with a strand 13 in which depressions 50 are formed to form receiving spaces 54 for plastic 1. A sensor element 32 is arranged at the bottom of each depression 50. Furthermore, a stamp element 58, which is movable in the direction of the double arrow 56 in the direction of the strand 13, is provided as a separating device in order to form receiving spaces 54 that are as tight as possible. Optionally, further sensor elements 32 can be arranged in the stamp element 58, which can temporarily detect odors from the respective receiving space 58 during the conveyance of the plastic 1.

Die 5 zeigt ausschnittsweise eine Vorrichtung 100c zum Transport von Flaschen 2 auf dem Trum 13c des Förderbands 12c, bei der für jede Flasche 2 ein einzelnes Stempelelement 62 vorgesehen ist, das beispielsweise an einem separaten Trum 64 befestigt ist, um gemeinsam mit der Flasche 2 in Förderrichtung 18 bewegt werden zu können. An dem Stempelelement 62 ist auf der der Flasche 2 zugewandten Seite ein Sensorelement 32 angeordnet. Das Stempelelement 62 ist in Richtung des Doppelpfeils 66 gegen die Oberfläche der Flasche 2 positionierbar und weist randseitig beispielhaft einen Gummibalg 68 auf, der bei Anlage an der Flasche 2 einen geschlossenen Raum 70 ausbildet.The 5 shows a detail of a device 100c for transporting bottles 2 on the run 13c of the conveyor belt 12c, in which an individual stamping element 62 is provided for each bottle 2, which stamping element is, for example, attached to a separate run 64 in order to be able to be moved together with the bottle 2 in the conveying direction 18. A sensor element 32 is arranged on the stamping element 62 on the side facing the bottle 2. The stamping element 62 can be positioned against the surface of the bottle 2 in the direction of the double arrow 66 and has, for example, a rubber bellows 68 on the edge, which forms a closed space 70 when it rests against the bottle 2.

Die in der 6 dargestellte Vorrichtung 100d weist ein im Querschnitt im Wesentlichen rechteckförmiges Gehäuse 72 auf, das das Förderband 12d und auf dem Förderband 12d geförderter Kunststoff 1 umgibt. Im Bereich einer oberen Wand 74 des Gehäuses 72 ist ein Längsschlitz 76 ausgebildet, in dem ein Sensorelement 32 auf einem Schlitten 78 o.ä. Element beweglich angeordnet ist, um synchron mit dem Kunststoff 1 bzw. dem Förderband 12 bewegt werden zu können.The 6 The device 100d shown has a housing 72 which is essentially rectangular in cross-section and surrounds the conveyor belt 12d and the plastic 1 conveyed on the conveyor belt 12d. In the region of an upper wall 74 of the housing 72, a longitudinal slot 76 is formed, in which a sensor element 32 is movably arranged on a carriage 78 or similar element in order to be able to move synchronously with the plastic 1 or the conveyor belt 12.

Zuletzt ist in der 7 eine Vorrichtung 100e ausschnittsweise dargestellt, deren Förderband 12e beispielhaft drei, parallel zueinander angeordnete und miteinander verbundene bzw. synchron bewegliche Trume 81 bis 83 aufweist. Jedes Trum 81 bis 83 weist an seiner Oberseite jeweils in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordnete Sensorelemente 32 auf. Zwischen den Trumen 81 bis 83 sind vorzugsweise auf- und abbeweglich angeordnete Mittelstege 84, 86 vorgesehen. Eine Flasche 2 als Kunststoff 1 überdeckt alle drei Trume 81 bis 83 in einer senkrecht zur Förderrichtung 18 angeordneten Richtung.Most recently, in the 7 A device 100e is shown in detail, the conveyor belt 12e of which has, by way of example, three strands 81 to 83 arranged parallel to one another and connected to one another or movable synchronously. Each strand 81 to 83 has sensor elements 32 arranged at equal distances from one another on its upper side. Central webs 84, 86, preferably movable up and down, are provided between the strands 81 to 83. A bottle 2 in the form of a plastic 1 covers all three strands 81 to 83 in a direction perpendicular to the conveying direction 18.

Die soweit beschriebene Vorrichtung 100, 100a bis 100e kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.The device 100, 100a to 100e described so far can be modified or altered in many different ways without deviating from the inventive concept.

So kann es beispielsweise erforderlich sein, die Sensorelemente 32 bzw. deren sensitive Oberflächen aufgrund eines Kontakts mit verschmutztem Kunststoff 1 o.ä. zu reinigen. Hierfür kann beispielhaft eine lediglich in der 1 erkennbare, von der Steuereinrichtung 30 ansteuerbare Reinigungseinrichtung 90 mit einer rotierenden Bürste 92 o.ä. Reinigungselement dienen, die im Bereich der Fördereinrichtung 10, beispielsweise nahe des Trums 13, unterhalb der Förderstrecke 34 ortsfest angeordnet ist.For example, it may be necessary to clean the sensor elements 32 or their sensitive surfaces due to contact with contaminated plastic 1 or similar. For this purpose, for example, a cleaning agent that is only used in the 1 recognizable cleaning units that can be controlled by the control device 30 device 90 with a rotating brush 92 or similar cleaning element, which is arranged in a stationary manner in the area of the conveyor device 10, for example near the strand 13, below the conveyor section 34.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 3 305 502 A1 [0003]

Claims

Device (100; 100a to 100e) for the sensory odor detection of objects (1) to be sorted, in particular plastics, with a conveyor device (10) which transports the objects (1) between a feed area (20) and a discharge area (22) along a conveyor path (34) in a conveying direction (18) by means of a conveyor element, and with a plurality of sensor elements (32) for detecting the odor of the objects (1), which are movably arranged at least on a partial area of the conveyor path (34) together with the objects (1) which can be conveyed on the conveyor element between the feed area (20) and the discharge area (22), wherein the signals or measured values of the sensor elements (32) can be fed to a control device (30) of the device (100; 100a to 100e).

Device according to Claim 1 , characterized in that the conveyor device (10) is designed as an endlessly circulating conveyor device (10).

Device according to Claim 2 , characterized in that the conveying device (10) is designed in the form of a conveyor belt (12; 12a to 12e) with at least one strand (13; 13a to 13c; 81 to 83) as a conveying element.

Device according to Claim 3 , characterized in that a plurality of sensor elements (32) are assigned to the at least one strand (81 to 83) in a direction perpendicular to the conveyor line (34).

Device according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the conveying device (10) has receiving spaces (48; 54) for receiving a predetermined quantity of objects (1).

Device according to Claim 5 , characterized in that the receiving spaces (48; 54) can be subdivided by separating devices into at least substantially closed receiving spaces (48; 54) at least during the transport of the objects (1), and in that at least one sensor element (32) is assigned to each receiving space (48; 54).

Device according to Claim 6 , characterized in that the separating device has at least one stamp element (58; 62), that the distance between the conveying element of the conveying device (10) and the at least one stamp element (58; 62) can be changed in a direction running perpendicular to the conveying direction (18), and that the stamp element (58; 62) can be positioned at a short distance or in sealing contact with the conveying element of the conveying device (10) or an object (1) transported on the conveying element.

Device according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the sensor elements (32) are arranged interchangeably on the conveyor device (10).

Device according to one of the Claims 1 until 8 , characterized in that a unit (10, 25) of the device, in particular the conveyor device (10) for sorting the objects (1), can be controlled, in particular activated, by means of the control device (30) as a function of the signals or measured values generated by the sensor elements (32).

Device according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that an ejection device (25) for ejecting objects (1) is arranged in the discharge area (22), wherein the ejection device (25) which can be controlled by the control device (30) can be controlled, in particular activated, as a function of the signals or measured values generated by the sensor elements (32).

Device according to one of the Claims 1 until 10 , characterized in that the sensor elements (32) can be cleaned by means of a cleaning device (90) which can be controlled by the control device (30) and is arranged in the region of the conveyor device (10).

Device according to Claim 11 , characterized in that the cleaning device (90) has at least one cleaning element, in particular a brush (92), which is designed to clean a sensitive surface of the sensor element (32).

Method for the sensory odor detection of objects (1) to be sorted, in particular plastics, by means of a device (100; 100a to 100e), which is designed in particular according to one of the Claims 1 until 12 is formed, characterized in that the objects (1) are transported between a feed area (20) and a discharge area (22) along a conveyor path (34) in a conveying direction (18) by means of a conveyor element of a conveyor device (10), that the odor detection of the objects (1) is carried out by means of several sensor elements (32) which are moved at least on a partial area of the conveyor path (34) together with the objects (1) which can be conveyed on the conveyor element between the feed area (20) and the discharge area (22), wherein the signals or measured values of the sensor elements (32) are transmitted to a control device (30), and wherein the control device (30) controls a device, in particular an ejection device (25) for ejecting non-usable objects (1), as a function of the signals or measured values of the sensor elements (32).

Procedure according to Claim 13 , characterized in that the odors of plastics (2) as objects (1) are detected by means of the sensor elements (32).

Procedure according to Claim 13 or 14 , characterized in that the method serves to detect objects (1) which are used in the context of recycling to produce products from the objects (1), wherein fumes or smells of the products are not perceived as unpleasant by users or persons.