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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sortieren von Partikeln biologischen Ursprungs, bei dem die Partikel aus einem Schüttgut vereinzelt werden, anschliessend von jedem Partikel zumin- dest eine seiner physikalischen Eigenschaften gemessen wird und die Partikel entsprechend zumindest einem aus der Messung hervorgegangenen Messwert bzw.
Messwertbereich an einem von mehreren vorbestimmbaren Orten abgelegt werden, eine Sortieranlage für Partikel biologi- schen Ursprungs, eine Sortieranlage für Partikel biologischen Ursprungs, insbesondere Pollenhö- schen, diese eine Vereinzelungseinrichtung für die Partikel aus einem Schüttgut, zumindest eine Messeinrichtung, eine Steuereinrichtung sowie mehrere Sammeleinrichtungen für einzelne, aus dem Schüttgut gebildete Partikelfraktionen, wobei den Sammeleinrichtungen zumindest eine Sortiereinrichtung zugeordnet ist, mit der die Partikel von der Vereinzelungseinrichtung in die jeweilige Sammeleinrichtung verbracht werden, aufweist, wobei die Steuereinrichtung mit der Messeinrichtung und einem Betätigungselement der zumindest einen Sortiereinrichtung zur Signal- übertragung leitungsverbunden und die Messeinrichtung im Bereich der Vereinzelungseinrichtung angeordnet ist,
ein Verzehrprodukt sowie die Verwendung des Verzehrproduktes zur Herstellung eines Arzneimittels.
Neben Nektar sammeln Bienen aus Blüten auch Blütenstaub, den sogenannten Pollen, der für die Eiweissernährung der Bienen notwendig ist. Die mikroskopisch kleinen einzelnen Pollen werden durch die Bienen zu sogenannten Pollenhöschen, deren typische Grösse im Millimeterbereich liegt, zusammengefügt und in den Waben abgelegt.
Pollen sind reich an gesundheitlich wirksamen Stoffen, wie z. B. Vitamine A, B, C, H, E, Amino- säuren, Calzium oder Magnesium. Darüber hinaus enthalten sie bakterienhemmende Stoffe. Für fast alle gezielten therapeutischen Einsätze an Menschen ist es vorteilhaft, die Pollen artenrein, d. h. jeweils nur von einer einzigen Pflanzenart, vorliegen zu haben. Die durch Bienen zusammen- gefügten Pollenhöschen bestehen erfahrungsgemäss zwar - abhängig von der Jahreszeit - in sich nur aus einer einzigen Pollenart, die durch Imker aus dem Bienenstock geernteten Pollenhöschen sind aber im allgemeinen nicht artenrein.
Bisher werden zumeist nur so gut homogene Mengen von Pollenhöschen verwendet, wie Pol- len durch die Bienen selbst jahreszeitlich und geographisch bedingt aus überwiegend gleichen Blüten geerntet werden, bzw. sind Mischprodukte käuflich erhältlich. Dort wo eine bessere Homo- genität erforderlich ist werden die Pollenhöschen nachträglich durch Menschen von Hand sortiert.
Das Sortieren von Hand ist anstrengend für Auge und Hand und erfordert eine hohe geistige Konzentration. Es geht nur sehr langsam und ist damit sehr teuer, da die Pollenhöschen so klein sind, dass sie nur mit mechanischen Hilfsmitteln gut manövriert werden können. Zudem sind sich Pollenhöschen aus verschiedenen Pollen oft farblich so ähnlich - fast die Gesamtheit der unter- schiedlichen Arten an Pollen ergeben Pollenhöschen mit gelben Farbtönen, dass sie für das menschliche Auge nicht mehr unterscheidbar sind, sodass auch händisch sortierte Pollenhöschen einen gewissen Grad an "Verunreinigung" durch "artenfremde" Pollenhöschen aufweisen.
Aus der DE 299 06 594 U1 ist eine Beleuchtungseinrichtung für eine Vorrichtung zur Sortierung von Schüttgütern bekannt, wobei die Klassifizierung der zu sortierenden Teile des Schüttgutes nach empirisch bestimmten Klassifikationsparametern erfolgt. Die Vorrichtung besteht aus einer Zuführeinrichtung zum Zuführen des Schüttgutes, einer Vereinzelungseinrichtung zum Vereinzeln des Schüttgutes in einzelne zu sortierende Teile, einer Sensoreinrichtung zur Erfassung für die Klassifikation der zu sortierenden Teile relevanten Eigenschaften und zur Erzeugung von Messda- ten, wobei die Sensoreinrichtung mindestens eine Kamera aufweist, die mit einer elektronischen Messwertauswerteeinrichtung mit mindestens einem Mikrorechner zur Klassifikation der zu sortie- renden Teile und zur Erzeugung von Steuersignalen mittels einer Steuereinheit verbunden ist.
Die Sensoreinrichtung ist weiters mit einer Trenneinrichtung verbunden. Von der Kamera wird Licht von mindestens einer gleichmässig diffuses Licht ausstrahlenden Lichtquelle erfasst, wobei jede Licht- quelle in einem lichtdurchlässigen, allgemein zylindrischen Körper gelagert ist, der mit Druckluft und/oder Druckwasser beaufschlagbar und/oder mit einer Bürste in Wirkverbindung bringbar ist, sodass entsprechend der Aufgabenstellung von DE 299 06 594 U1 die Verschmutzung der Licht- quellen verhindert bzw. auf einfache Weise beseitigt werden kann.
Die DE 40 29 202 A1 offenbart ein Verfahren zum Sortieren von Partikeln eines Schüttgutes und eine Vorrichtung hierfür, wobei die Vorrichtung ein Transportband für das Schüttgut und ober- halb des Transportbandes eine elektrooptische Überprüfungseinrichtung zur Feststellung der
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auszusortierenden Partikel aufweist. Von der Überprüfungseinrichtung abgegebene Signale steu- ern Luftdüsen, welche an der dem Schüttgut abgewandten Seite des aus einem luftdurchlässigen Material bestehenden Transportbandes vorgesehen sind. Durch den durch das Transportband hindurchtretenden Luftstrom werden die auszusortierenden Partikel vom Transportband abgeho- ben und in Vorratsbehälter geschleudert.
Durch die Sortiervorrichtung nach der DE 40 29 202 A1 soll ein exaktes Auswerfen der auszusortierenden Partikel sichergestellt werden, auch dann, wenn die einzelnen Partikel des Schüttgutes eine unterschiedliche Grösse aufweisen, insbesondere soll mittels der Vorrichtung die zeitliche Beziehung zwischen dem Erkennen eines fehlerhaften Parti- kels und dem Betätigen der pneumatischen Ausschleudereinrichtung besser beherrscht und somit eine bessere Sortiergenauigkeit erhalten werden. Das Verfahren sowie die Vorrichtung nach der DE 40 29 292 A1 eignet sich insbesondere für Naturprodukte, insbesondere zum Sortieren von Reis.
Aus der EP 0 897 762 A2 ist eine Vorrichtung zur Sortierung von rohstofflichen, vorveredelten oder recycelten Schüttgütern, die aus einzelnen zu sortierenden Teilen bestehen, bekannt. Die Klassifizierung der zu sortierenden Teile erfolgt nach empirischen Klassifikationsparametern. Das auszusortierende Schüttgut wird über eine Vereinzelungseinrichtung einer Trenneinrichtung zuge- führt, wobei die Vereinzelungseinrichtung vorzugsweise als Zellenradschleuse ausgebildet ist. Als Sensorik sind entweder Zeilenkameras oder eine Zeile lichtempfindlicher Dioden vorgesehen, welche wiederum Düsenstöcke für Druckluft steuern. Durch die Vorrichtung nach Dokument EP 0 897 762 A2 wird erreicht, dass diese eine geringe Baugrösse aufweist und für ein grosses Kornspektrum eingesetzt werden.
Insbesondere ist die Vorrichtung nach EP 0 897 762 A2 zur Sortierung von diversen Granulaten aus Kunststoffen, Kupfer, Aluminium, Zink oder Glas geeignet.
Die DE 42 10 157 C2 beschreibt ein Verfahren zum Sortieren von Glasbruch, der aus einzel- nen zu sortierenden Scherben besteht, wobei die Sortierung nach Farbunterschieden erfolgt. Als Verfahrensschritte sind vorgesehen, das Vorbereiten einer typischen ersten Fraktion von reinem Glasbruch einer ersten Farbe, die Messung der spektralen Transmission jeder Scherbe der ersten Fraktion des Glasbruchs bei wenigstens zwei Wellenlängen und Bildung einer Funktion der ge- messenen spektralen Transmission als Messgrösse, die Vorbereitung einer typischen zweiten Fraktion von reinem Glasbruch einer zweiten Farbe, die Messung der spektralen Transmission jeder Scherbe der zweiten Fraktion des Glasbruches bei wenigstens zwei Wellenlängen und Bil- dung der besagten Funktion der gemessenen spektralen Transmission als Messgrösse, die Be- stimmung von Klassifikationsparametern,
die nach vorgegebenen Kriterien optimiert sind für die Zuordnung von Scherben zu Farben unter Berücksichtigung der in den typischen Fraktionen auftre- tenden Werte und Messgrösse sowie die Klassifikation von unbekannten Scherben und Zuordnung zu der ersten oder zweiten Farbe nach den Werten der Messgrösse der unbekannten Scherben mit den aus den typischen Fraktionen bestimmten Klassifikationsparametern. Die Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens umfasst eine Rutsche, auf welche Altglas in Form von Glasbruch aufgegeben werden kann. Die Rutsche ist dabei so ausgebildet, dass eine Vereinzelung der Glas- scherben stattfindet, sodass diese eine Messstation einzeln passieren. Die Messstation enthält eine Beleuchtungseinrichtung auf einer Seite der dort lichtdurchlässigen Rutsche.
Die Beleuch- tungseinrichtung schickt weisses Licht durch die vorbei bewegten Glasscherben und wird das Licht von einem Sensorkopf empfangen. Die vom Sensorkopf erhaltenen Signale sind auf eine Rechen- und Steuereinheit geschaltet, sodass diese an einem Ausgang Signale zur Ansteuerung eines Effektors, insbesondere einer Druckluftdüse, liefert, durch welche die vom Ende der Rutsche herabfallenden Glasscherben über Verteilerrutschen in entsprechende Behälter geleitet werden.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren bzw. eine Vorrich- tung bereitzustellen, mit dem bzw. der die Qualität eines Produktes aus Partikel biologischen Ursprungs verbessert werden kann. Es ist weiters eine Teilaufgabe, das Produkt mit im Vergleich zur händischen Sortierung geringeren Herstellungskosten zu erzeugen.
Diese Aufgabe wird jeweils eigenständig dadurch gelöst, dass aus jedem bei der Durchführung des Verfahrens gemessenen Messwert bzw. Messwertbereich zumindest ein, von einer Programm- logik verarbeitbares Signal erzeugt wird bzw. der Messwert bzw. der Messwertbereich dieses reprä- sentiert, dass weiters aus den Signalen unterschiedlicher Partikel von der Programmlogik ein Sor- tierkriterium durch Festlegung von diskreten Ergebnisbereichen erstellt wird, wobei jedem Ergeb- nisbereich ein Bereich möglicher Signale aus der Gesamtheit der erzeugten Signale selbständig
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zugewiesen wird und jeweils ein Ergebnisbereich jeweils einem Ort zugeteilt wird, und die weiteren Partikel des Schüttgutes in Abhängigkeit davon in welchen dieser Ergebnisbereiche das Signal ihres Messwerte bzw.
Messwertbereichs fällt, automatisch an die entsprechenden Orte bewegt und dort abgelegt werden, bzw. dass in der Steuereinrichtung der Sortieranlage, insbesondere einer Datenverarbeitungsanlage der Steuereinrichtung, ein Lernalgorithmus zur Klassifikation der Parti- kel hinterlegt ist, mit dem an einer Probemenge der zu sortierenden Partikel zumindest eine zur Kennzeichnung dienende physikalische Eigenschaft der Partikel gemessen wird und anhand der statistischen Auswertung der Ergebnisse die Zuordnung von Bereichen der Messergebnisse zu zusammengehörenden zu sortierenden Mengen erfolgt.
Von Vorteil ist dabei, dass mit dem erfin- dungsgemässen Verfahren bzw. der Vorrichtung die Sortierung von Partikel biologischen Ur- sprungs, insbesondere von Pollenhöschen, vollautomatisch und mit sehr hoher Genauigkeit durch- geführt werden kann, wodurch die Produktqualität und die-Quantität innerhalb eines bestimmten Zeitraumes im Vergleich zu Produkten die aus dem Stand der Technik bekannt sind, gesteigert werden kann. Durch den einfachen Aufbau der Vorrichtung aus z. T. Standardkomponenten weist die Vorrichtung eine geringe Störanfälligkeit auf, bzw. kann die schadensbezogene Stillstandszeit verringert werden.
Es ist weiters von Vorteil, dass durch das erfindungsgemässe Verfahren ein sogenannter Selbstlernbetrieb möglich ist, d. h. dass ohne, dass der Anwender des Verfahrens die genaue Zusammensetzung des Schüttgutes in Bezug auf artenverschiedene Pollenhöschen kennt, eine Sortierung erfolgen kann, indem von der Sortieranlage selbständig festgelegt wird, welchem Ort bzw. welchem Sammelbehälter für einzelne Partikelfraktionen ein bestimmter Ergebnisbereich zugeordnet wird, sodass während des Hauptanfallzeitraumes an Pollenhöschen ohne unter Um- ständen langwierige vorherige Untersuchungen in Bezug auf die Artenzusammensetzung des Schüttgutes sofort mit der Produktion begonnen werden kann. Die nachfolgenden Untersuchun- gen, welche Pollen, d. h. welche Pollenhöschen einer Art, einem bestimmten Sammelbehälter bzw.
Auffangbehälter von der Sortieranlage zugeordnet wurden, kann beispielsweise mittels Mikrosko- pie, z. B. mit einem Lichtmikroskop erfolgen, da sich die verschiedenen Arten an Pollen signifikant in ihrer äusseren Erscheinungsform unterscheiden. Es ist mit der erfindungsgemässen Sortieranlage ein vollautomatischer Betrieb möglich, sodass gegebenenfalls nunmehr für die Aufgabe des Schütt- gutes bzw. die Entnahme der sortierten Partikelfraktionen ein menschlicher Eingriff erforderlich ist.
Des weiteren erweist sich von Vorteil, dass in der Steuereinrichtung, insbesondere einer Da- tenverarbeitungsanlage der Steuereinrichtung, ein Lernalgorithmus zur Klassifikation der Partikel hinterlegt sein kann, mit dem an einer Probenmenge der zu sortierenden Partikel zumindest eine zur Kennzeichnung dienende physikalische Eigenschaft der Partikel gemessen wird und anhand der statistischen Auswertung der Ergebnisse der Zuordnung von Bereichen der Messergebnisse zu zusammengehörenden zu sortierenden Mengen erfolgt, wobei gemäss einer Ausführungsvariante im Lernzustand die Zuordnung von Bereichen des Messergebnisses zu zusammengehörenden zu sortierenden Teilmengen anhand der Häufigkeitsverteilung der Messergebnisse über dem Messbe- reich der kennzeichnenden,
physikalischen Eigenschaft erfolgt und wobei die Trennbereiche zwi- schen den einzeln sortierten Teilmengen durch Täler in dieser Häufigkeitsverteilung bestimmt sind, sodass die Sortieranlage unabhängig von einer Vorgabe eines Sortierkriteriums, welches bei diesen Ausführungsvarianten durch die Sortieranlage selbst bestimmt wird, möglich ist.
Nach einer Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass die zu bestimmende phy- sikalische Eigenschaft eine optische Eigenschaft, insbesondere die Farbe der Partikel ist, wodurch eine sehr hohe Genauigkeit der Sortierung erreicht werden kann.
Die optische Eigenschaft kann dabei ein für das Partikel signifikanter Spektralbereich jenes Lichtes sein, welches der Beleuchtung der Partikel mit einem Licht mit einer definierten Spektralzu- sammensetzung reflektiert wird, sodass durch die entsprechende Wahl des signifikanten Spektral- bereiches Pollenhöschen bzw. die Partikel biologischen Ursprungs eindeutig identifiziert werden können. Als signifikanter Spektralbereich wird vorzugsweise jener Spektralbereich ausgewählt, indem zumindest annähernd keine Überlagung von Reflexionsbanden der verschiedenen Arten von Pollenhöschen bzw. Partikel biologischen Ursprungs zu finden sind, wodurch die Genauigkeit gesteigert werden kann.
Es ist dabei möglich, die Breite des Spektralbereiches variabel zu gestal- ten, wodurch bei Auftreten mehrerer signifikanter Maxima im Spektrum die Signifikanz des Sortier- kriteriums gesteigert werden kann.
Vorzugsweise wird die Farbe bzw. der Spektralbereich aus dem Bereich der gelben Farbtöne
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ausgewählt, insbesondere bei Anwendung des Verfahrens zur Sortierung von Pollenhöschen.
Gemäss einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die zu bestimmende physikalische Ei- genschaft eine elektrische Materialeigenschaft ist, z. B. die relative Dialektrizität, die Oberflächen- leitfähigkeit oder die Energieabsorbtion in einem, insbesondere wechselnden, elektrischen Feld, wie z. B. die Mikrowellenabsorbtion, wodurch einerseits der Vorteil erreicht werden kann, dass, sollte die Unterscheidung aufgrund allein der Farbbestimmung bzw. der Bestimmung einer optischen Eigenschaft nicht möglich sein, ein zusätzliches Kriterium für das Sortieren der Partikel festgelegt werden kann und andererseits eine höhere Genauigkeit der Sortierung damit erreicht werden kann, dass ein definierter Messwert vorliegt, der nicht aus einem Messwertbereich, wie z. B. einem Spekt- rum, ausgewählt werden muss.
Partikel, deren Messwert ausserhalb des Ergebnisbereiches bzw. der verschiedenen Ergebnis- bereiche liegt, können bevorzugt an einem gesonderten, für alle diese Partikel gemeinsamen Ort abgelegt werden, wobei gemäss einer weiteren Ausführungsvariante des Verfahrens nicht zuorden- bare Partikel erneut dem erfindungsgemässen Verfahren unterworfen werden können, wobei von der Programmlogik das Sortierkriterium neu festgelegt, insbesondere selbständig neu festgelegt wird. Das zu sortierende Schüttgut kann damit aus sehr vielen unterschiedlichen Partikeln bzw. unterschiedlichen Arten von Polenhöschen zusammengesetzt sein, ohne dass die Qualität der Sortierung darunter leidet.
Die Vereinzelung der Partikel vor der Erfassung des Messwertes bzw. des Messwertbereiches kann durch vorbeibewegen der Partikel an und kontaktieren einer Fläche mit dem Schüttgut durch- geführt werden, wobei die Partikel ausschliesslich in einzelnen diskreten Bereichen der Fläche anhaften, wodurch eine sehr rasche und einfache Vereinzelung möglich ist, wobei es möglich ist, mehrere Partikel gleichzeitig zu sortieren.
In den diskreten Bereichen kann ein Unterdruck erzeugt werden, wobei nach einer Weiterbil- dung zum Ablegen der Teilchen die Fläche an den Orten, an denen die Partikel abgelegt werden, vorbeibewegt wird und an den jeweiligen Orten die Haftung der Partikel in den diskreten Bereichen, insbesondere der anliegende Unterdruck, in Abhängigkeit des Sortierkriteriums von einer Steuer- einrichtung geregelt bzw. aufgehoben wird, wodurch die Geschwindigkeit der Sortierung in Abhän- gigkeit von der möglichen Geschwindigkeit der Messwerterfassung gesteigert werden kann.
Es ist möglich an den vereinzelten Partikel an mehreren Stellen eine kennzeichnende physika- lische Grösse zu messen, wobei jeder Messstelle eine schaltbare Verzweigung im weiteren Weg des jeweiligen Teilchens zugeordnet ist und wobei die Weiche, welche die Verzweigung schaltet, in Abhängigkeit vom Messergebnis an der zugeordneten Messstelle gestellt wird, wodurch eventuell auftretende Messfehler durch die Mehrfachmessung zumindest grossteils ausgeschaltet werden können, bzw. ist es damit möglich, dass eine nachgeordnete Messstelle ein Alarmsignal erzeugt, sobald ein Partikel von einer vorgeordneten Messstelle falsch sortiert wurde und kann damit verhin- dert werden, dass die Sortierung des gesamten Schüttgutes neu erfolgen muss, weil in einzelnen Partikelfraktionen falsch zugeordnete Partikel enthalten sind.
Die Vereinzelungseinrichtung der Sortieranlage kann durch einen Roboter mit einem Roboter- arm, der vorzugsweise in seinem Endbereich einen Greifer aufweist, oder einen Behälter, wobei zumindest eine der Behälterwände durch einen mit Durchbrüchen versehene Saugplatte gebildet ist und der Behälter mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdruckes im Behälterinnenraum verbindbar ist, oder durch einen Fallschacht, der einen Aufgabeschacht zur Aufgabe der Partikel aufweist, wobei der Aufgabeschacht in Richtung auf die Sammelbehälter in zumindest zwei den Sammelbehältern zugeordnete Sortierschächte mündet, die gegebenenfalls wiederum in mehrere, weitere Sortierschächte münden, oder als Förderrohr, welches sich von einem Schüttgutbehälter zumindest bis zu den Sammelbehältern erstreckt,
wobei aus den einzelnen Sammelbehältern je ein Saugrohr in das Förderrohr mündet, oder durch eine mit einer Antriebseinrichtung z. B. über einen Riemen wirkungsverbundene Aufnahmewalze, die über ihre Mantelfläche verteilt Öffnungen zur Aufnahme einzelner Partikel aufweist, oder als perforiertes, endloses Förderband, an dessen den zu bewegenden Partikel abgewandten Seite ein Unterdruck angelegt ist, gebildet sein. Da- durch ist es möglich, die Sortieranlage an unterschiedlichste Einsatzzwecke anzupassen, wobei in Abhängigkeit von den zu sortierenden Partikel die jeweils geeignete Vereinzelungseinrichtung ausgewählt werden kann, sodass mit der Sortieranlage Partikel biologischen Ursprungs unter- schiedlichster Herkunft sortiert werden können.
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Bei der Ausbildung der Vereinzelungseinrichtung als Roboter mit einem Roboterarm ist es wei- terhin möglich, auf die Sortiereinrichtung der Sortieranlage durch diesen Roboter zu bilden, sodass die Anzahl der benötigten Einzelkomponenten der Sortieranlage verringert werden kann.
Bei der als Behälter ausgebildeten Vereinzelungseinrichtung ist es weiterhin möglich, dass die Durchbrüche einzeln, in Abhängigkeit von einem Signal von der Steuereinrichtung durch als Sor- tiereinrichtung ausgebildete Verschlusselemente verschliessbar sind, wobei die Verschlusselemente mit diese betätigende Stellelemente wirkungsverbunden sind, sodass ein zielsicheres Ablegen der sortierten Partikel in den Sammelbehältern möglich ist.
Die Sortiereinrichtung kann aber auch durch insbesondere von dem Betätigungselement ver- schliessbare Saugrohre gebildet sein, wodurch gegebenenfalls die bereits vorhandene Einrichtung zur Erzeugung des Unterdruckes in der Vereinzelungseinrichtung auch für die Ablage der sortier- ten Partikel in den Sammelbehälter verwendet werden kann.
Möglich ist es aber auch, dass die Sortiereinrichtung durch Blasrohre gebildet ist, wobei in einer Strömungsverbindung zu einer Blasmediumversorgungseinrichtung ein Unterbrechungselement, wie z. B. eine Klappe, ein Ventil angeordnet ist, welches mit dem Betätigungselement in Wirkver- bindung steht. Es kann damit eine wirkungsvolle Alternative zur letztgenannten Ausführungsvarian- te angeboten werden, wobei die erfindungsgemässe Sortieranlage, insbesondere in eine Gesamt- anlage derart integriert werden kann, dass beispielsweise in Fördermedium für die Partikel auch als Blasmedium verwendet wird.
Bei der als Fallschacht ausgebildeten Vereinzelungsvorrichtung ist es möglich, dass dieser zumindest teilweise aus einem durchsichtigen Werk stoff gebildet ist oder dass in seinem Verlauf zumindest ein Sichtfenster angeordnet ist, sodass die Messeinrichtung direkt im Bereich des Fallschachtes angeordnet werden kann und damit eine grössere Kompaktheit der Sortieranlage erreicht werden kann.
Alternativ dazu ist es auch möglich, dass die Messeinrichtung vor dem Aufgabeschacht des Fall- schachtes insbesondere im Bereich der Eintrittsöffnung in den Fallschacht angeordnet wird und beispielsweise mit nur einer Messeinrichtung sämtliche Knotenpunkte zwischen den einzelnen Sortierschächten bzw. zwischen dem Aufgabeschacht und den Sortierschächten mit Hilfe des von dieser Messeinrichtung erfassten Signals über die Steuereinrichtung angesteuert werden, wobei in den Selektionsbereichen zwischen dem Aufgabeschacht und den Sortierschächten und/oder im Selektionsbereich zwischen den Sortierschächten zumindest eine Sortiereinrichtung, z. B. eine die Schächte verschliessende Klappe, welche darin verschwenkbar angehaltert ist, angeordnet sein, wodurch die Sortiergenauigkeit erhöht werden kann.
Bei der Ausbildungsvariante der Vereinzelungseinrichtung als Förderrohr ist es möglich, dass in dem Schüttgutbehälter abgewandten Endbereich eine Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdru- ckes mit dem Förderrohr strömungsverbunden ist, sodass die Sortiergeschwindigkeit in Abhängig- keit vom angelegten Unterdruck, unter Berücksichtigung der Messzeit, gesteigert werden kann, wobei gegebenenfalls eine Taktung des angelegten Unterdruckes mit einer vorbestimmbaren Taktzeit um die Partikel eine vorbestimmbare Zeitspanne im Bereich der Messeinrichtung zu halten, möglich ist.
Der Schüttgutbehälter kann mit einer Drucklufterzeugungseinrichtung, vorzugsweise im Be- reich des Bodens, zur Aufwirbelung der Partikelströmung verbunden sein, sodass bereits in diesem Bereich eine zumindest teilweise Vereinzelung und damit eine einfachere Einbringung der Partikel in das Förderrohr möglich ist.
Auch bei dieser Ausführungsvariante der Vereinzelungsvorrichtung kann das Förderrohr aus einem durchsichtigen Werkstoff gebildet sein oder in dessen Verlauf ein Sichtfenster angeordnet sein, sodass es wiederum möglich ist, die Messeinrichtung im Bereich des Förderrohrs anzuordnen.
Die Öffnungen der als Aufnahmewalze ausgebildeten Vereinzelungseinrichtung können mit zumindest einer Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks strömungsverbunden sein, vor- zugsweise ist jede Öffnung eine eigene Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdruckes zugeordnet, wodurch in Abhängigkeit von der Partikelkonsistenz auch eine Regelung der Haltekraft der Partikel auf der Aufnahmewalze möglich ist und damit z. B. eine Zerstörung der Partikel vorgebeugt werden kann bzw. verhindert werden kann, dass einzelne Partikel in das Innere der Aufnahmewalze ge- saugt werden.
Die zumindest eine Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdruckes kann als Venturidüse aus- gebildet sein, die eingangsseitig mit einer Druckluftversorgungseinrichtung leitungsverbunden ist,
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sodass die verwendete Druckluft auch als Medium zum Abblasen der Partikel von der Aufnahme- walze in die einzelnen Sammelbehälter verwendet werden kann.
Die Sortiereinrichtung kann innerhalb der Aufnahmewalze angeordnet sein und Verschlussele- mente für die Öffnungen aufweisen, wobei die Verschlusselemente, welche von einer die Öffnungen freigebenden, in eine die Öffnungen verschliessende Stellung, verbringbar sind, mit als Elektromag- neten ausgebildete Betätigungselementen wirkungsverbunden sein, sodass eine einfache, im wesentlichen wartungsfreie Möglichkeit zu Verfügung gestellt werden kann, mit der die vermesse- nen Partikel von der Aufnahmewalze entfernt werden können.
Es ist aber auch möglich, dass die Öffnungen der Aufnahmewalze wahlweise mit der zumindest einen Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdruckes und der Druckluftversorgungseinrichtung verbindbar sind, wobei in Abhängigkeit von einem Signal von der Steuereinrichtung das einer Öffnung zugeordnete Betätigungselement die Strömungsverbindung zu einer der beiden Einrich- tungen durch Verstellung des Verschlusselementes unterbricht, wodurch ein unbeabsichtigtes Anhaften der Partikel über den Bereich der Sammelbehälter hinaus verhindert werden kann.
Die äussere Oberfläche der Aufnahmewalze kann mit einer Antihaftbeschichtung, z. B. einer Te- flonbeschichtung, versehenen sein, sodass gewährleistet werden kann, dass die Partikel ausschliess- lich im Bereich der Öffnungen von der Aufnahmewalze aufgenommen werden.
Weiters ist es möglich, dass im Bereich der äusseren Oberfläche der Aufnahmewalze ein Schütt- gutbehälter zur Aufgabe des Schüttgutes in einem Abstand angeordnet ist, der kleiner als die kleinste Abmessung der Partikel ist, wodurch es möglich ist, diesen Schüttgutbehälter in einem unteren Bereich der Aufnahmewalze anzuordnen, ohne dass Partikel durch eine Austritt über den Spalt zwischen dem Schüttgutbehälter und der Aufnahmewalze verloren gehen. Wiederum ist damit eine höhere Kompaktheit der Sortieranlage möglich.
Die Steuereinrichtung der Sortieranlage kann eine SPS-Steuerung umfassen, sodass auf be- währte Elemente der Steuerungstechnik zurückgegriffen werden kann.
Die Messeinrichtung kann einen optischen Sensor, z. B. einen Farbsensor, insbesondere einen Ein-Pixel-Sensor, eine Farbkamera aufweisen bzw. kann die Messeinrichtung auch einen elektri- schen Sensor umfassen, der in einer Halteeinrichtung, die als Saugkopf ausgeführt ist, angeordnet ist, wobei an verschiedenen voneinander entfernt liegenden Stellen des Saugrohres Messelektro- den angebracht sind und wobei zwischen den Messelektroden ein Saugrohre ein Anschlagteil für die Partikel angeordnet ist, sodass die Sortieranlage wiederum auf die jeweils günstigste, in Hinblick auf die zu sortierenden Partikel, auf die Sensorien zurückgreifen kann.
Weiters umfasst die Erfindung ein Verzehrprodukt, dessen Anteil an artenreinen bzw. artenglei- chen Pollen im Bereich zwischen 80 Gew.-% und 100 Gew.-%, insbesondere zwischen 95 Gew.-% und 100 Gew.-%, beträgt sowie die Verwendung des Verzehrproduktes zur Herstellung eines Arzneimittels für die Desensibilisierung von Allergikern.
Zum besseren Verständnis wird die Erfindung anhand der folgenden Fig. näher erläutert. Es zeigen jeweils in stark schematischer vereinfachter Darstellung:
Fig. 1 den schematischen Aufbau einer ersten Ausführungsvariante einer erfindungsgemä- #en Sortieranlage;
Fig. 2 eine Ausführungsvariante der erfindungsgemässen Sortieranlage mit einem Roboter- arm ;
Fig. 3 eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemässen Sortieranlage mit einem
Fallschacht zur Sortierung der Partikel;
Fig. 4 eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemässen Sortieranlage mit einer
Saugplatte;
Fig. 5 eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemässen Sortieranlage in Seitenan- sicht, teilweise geschnitten mit einer Aufnahmewalze als Vereinzelungseinrichtung;
Fig. 6 die Aufnahmewalze nach Fig. 5 im Längsschnitt;
Fig. 7 eine weitere Ausführungsvariante einer erfindungsgemässen Sortieranlage, mit einem
Förderrohr zur Sortierung der Partikel;
Fig. 8 eine Darstellung der Verteilung von Partikeln nach deren Spektralfarben in einem XY-
Diagramm ;
Fig. 9 eine Ausführungsvariante eines Sensorkopfes der Messeinrichtung in Seitenansicht, teilweise geschnitten.
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Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäss auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z. B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäss auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merk- malskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispie- len für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemässe Lösungen darstellen.
Fig: 1 zeigt den Aufbau einer erfindungsgemässen Sortieranlage 1 zum Sortieren bzw. Verein- zeln unterschiedlicher Arten von Partikeln 2 biologischen Ursprungs. Die Sortieranlage 1 umfasst zu diesem Zweck eine oder mehrere Vereinzelungseinrichtungen 3, über welche die Partikel 2 aus einem Schüttgut 16 (Fig. 2), also einer Vielzahl von unterschiedlichen Partikeln 2 mit zumindest teilweise unterschiedlichen Eigenschaften, unter Berücksichtigung ihrer Art getrennt werden, um anschliessend artenrein gesammelt zu werden.
Die Sortieranlage 1 wird bevorzugt zur artenreinen Sammlung von Pollenhöschen verwendet, welche aus einer Ansammlung von einzelnen Pollen bestehen. Diese Pollenhöschen entstehen auf natürlichem Wege durch Bienen, die bei der Nahrungsbeschaffung Blütenstaub, also Pollen, ein- sammeln, wobei bei diesem Vorgang mehrere Pollen zu einem sog. Pollenhöschen verbunden werden. Im Idealfall kommt es bei diesem Vorgang zu artenreinen Pollenhöschen, also Pollenhö- schen die nur artgleiche Pollen umfassen, was jedoch nur dann der Fall ist, wenn Blütenstaub ausschliesslich von artgleichen Pflanzen gesammelt wird. Dieser Umstand ist bei blütenstaubsam- melnden Lebewesen, wie Bienen, nur über gewisse Zeiträume des Jahres gegeben, insbesondere im Frühjahr.
D. h. das eine tatsächlich artenreine Sortierung nach Pollen nur möglich ist, wenn die Pollenhöschen für sich schon artenrein sind.
Obwohl theoretisch in Folge eines artenreinen Fluges der Bienen eine Sortierung gemäss der Erfindung nicht notwendig wäre, zeigt die Praxis jedoch, dass in einem Bienenstock unterschied- lichste Pollenhöschen vorhanden sind, die allein aus dem Grund entstehen, dass nicht sämtliche Bienen die gleichen Nahrungsquellen aufsuchen. Hier setzt die Erfindung an, da, wie bereits ein- gangs erwähnt, die händische Sortierung aufgrund der marginalen Unterschiede der einzelnen Pollenhöschen für ein zumindest grossteils artenreines Endprodukt zum Scheitern verurteilt ist.
Beispielsweise ist das menschliche Auge nicht in der Lage über 500 verschiedene Gelbtöne - ein Grossteil der Pollenhöschen weist eine gelbe Farbe auf - zu unterscheiden.
Neben den auf dem natürlichen Wege durch das Zusammentragen von Blütenstaub durch Bie- nen entstandene Partikeln 2, insbesondere Pollenhöschen, können ebenso auf anderem Wege entstandene Pollenhöschen, z. B. durch über einen Abscheider gewonnene Pollen oder einem anderem automatisierten Entnahme- bzw. Trennvorgang von Blütenstaub bzw. Pollen aus der Blüte einer Pflanze, verwendet werden.
Die Sortieranlage 1 eignet sich neben der Trennung bzw. Sortierung von Pollenhöschen eben- so für die Sortierung von anderweitigen organischen Partikeln 2, wie beispielsweise Getreidekör- ner, Gewürze, Larven, Pflanzensamen, usw.
Unter artenreiner Trennung wird gemäss der Erfindung entsprechend obigen Ausführungen eine Sortierung nach gleichartigen Partikeln 2 verstanden, wobei die Partikel 2 in sich aufgrund nicht beeinflussbarer Parameter inhomogen sein können. Der Reinheitsgrad des Endproduktes, welches mit der Sortieranlage 1 bzw. nach dem Verfahren der Erfindung erzeugt wird, liegt im Bereich zwischen 80 % und 100 %, vorzugsweise im Bereich zwischen 95 % und 100 %.
Zur artenreinen Trennung der Partikel 2 ist in der Sortieranlage 1 eine Messeinrichtung 4 ange- ordnet, über die zwischen artenfremden Partikeln 2 unterschieden wird. Nach der Erfassung einer physikalischen Eigenschaft eines Partikels 2 durch die Messeinrichtung 4 wird ein für das erfasste Partikel 2 spezifisches Signal durch die Messeinrichtung 4 generiert und an eine Steuereinrichtung 5 übermittelt. Dabei kann zur Übertragung des Signals eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung bzw. Anordnung zum Übertragen von Signalen verwendet werden, wie beispielsweise eine Übertragungsleitung 6, die als Datenleitung, insbesondere als Datenkabel, oder Datenbus ausgebildet ist, wobei auch eine drahtlose Übertragung des Signales über einen Sender und Empfänger, beispielsweise einer Funkverbindung, möglich ist.
Das Messsignal kann aber auch
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bereits durch die Messung als übertragbares Signal zur Verfügung stehen, sodass die Transforma- tion entfallen kann.
Die Messeinrichtung 4 zur Erfassung der unterschiedlichen Arten bzw. Typen von Partikeln 2 ist in der bevorzugt verwendeten Ausführung als berührungslose, optische Erkennungseinrichtung gebildet, die einen oder mehrere Sensoren 7 aufweist, über welche die unterschiedlichen Typen von Partikeln 2 unterschieden werden, wodurch eine berührungslose Erfassung von Partikeln 2 möglich ist. Dazu sind der oder die Sensor(en) 7 vorzugsweise als Farbsensor(en) ausgebildet die so eingestellt sein können, dass die unterschiedlichen Farbabstufungen der Partikel 2 auf jeden Fall unterschieden werden können, um eine entsprechend genaue Separierung zu ermöglichen.
Dazu kann von der Messeinrichtung 4 bzw. dem Sensor 7 die Wellenlänge des durch ein einzelnes Parti- kel 2 reflektierten Lichtes erfasst werden, worauf die Messeinrichtung 4 aufgrund dieser analogen, optischen Kenngrösse ein für das Partikel 2 repräsentatives Signal an die Steuereinrichtung 5 übermittelt. Die Kerngrösse kann aber auch bereits digital vorliegen. Die Messeinrichtung 4 ist be- vorzugt als Farbkamera und/oder als Ein-Pixel-Farbsensor zur Erfassung optischer Grössen gebil- det. Bei der Verwendung von Ein Pixel Farbsensoren ist es aufgrund der nur an einem speziellen Punkt des Partikels 2 stattfindenden Messung möglich, eine oder mehrere optische Eigenschaften, wie z. B. die reflektierte Wellenlänge des Lichtes, usw., an diesem Punkt zu erfassen.
Die Erfas- sung der Geometrie, der Oberflächenbeschaffenheit oder ähnlicher Parameter des Partikels 2 aufgrund der zweidimensionalen Messung des Ein-Pixel Farbsensors ist nicht sinnvoll, da sich Pollenhöschen gleicher Art aus verständlichen Gründen üblicherweise in ihrer Erscheinungsform unterscheiden. Als Vorteilhaft erweist sich, dass bei der Verwendung von Ein-Pixel Farbsensoren gegenüber der Verwendung von Farbkameras Kosten der Messeinrichtung 4 reduziert werden.
Die Erfassung bzw. Erkennung der unterschiedlichen Partikel 2 kann gegebenenfalls auch über andere kennzeichnenden physikalische Eigenschaften der Partikel 2, wie z. B. elektrische Grössen des beispielsweise Ohmschen Widerstandes, die Oberflächenleitfähigkeit, die Mikrowellenabsorp- tion, usw., erfolgen.
Die Auswertung des von der Messeinrichtung 4 generierten Signales bzw. die Verarbeitung der ermittelten Kenngrösse, insbesondere der Wellenlänge, und gegebenenfalls die Umwandlung in ein digitales Signal kann entweder von der Messeinrichtung 4, z. B. dem Sensor 7 selbst, erfolgen, indem dieser ein digitales Signal ausgibt, sodass das an die Steuereinrichtung 5 übermittelte Signal direkt zur Ansteuerung der Sortieranordnung verwendet werden kann, oder in der Steuereinrich- tung 5 erfolgen, die gegebenenfalls in der Messeinrichtung 4 angeordnet sein kann.
Zur Sortierung bzw. Vereinzelung der Partikel 2 in mehrere unterschiedliche Gruppen in jeweils einen einer Gruppe zugeordneten Auffangbehälter 8 weist die Sortieranlage 1 zumindest eine Sortiereinrichtung 9 auf, die aus einem oder mehreren Sortierelementen 10 gebildet ist, die unab- hängig voneinander von der Steuereinrichtung 5 ansteuerbar bzw. betätigbar sind, sodass in unter- schiedlichen, den jeweiligen Sortierelementen 10 zugeordneten Auffangbehältem 8 bei Betätigung eines Sortierelementes 10 der gewünschte Partikel 2 in den für diesen vorgesehenen Auffangbe- hälter 8 verbracht wird.
Im in der Fig. 1 dargestellten Aufbau erfolgt dieser Vorgang über ein Förderelement 11, z. B. ein Förderband, welches die Partikel 2 - in Fig. 1 in Richtung des dargestellten Pfeiles - an zumindest einer Messeinrichtung 4 vorbeiführt, welche den Typ des Partikels 2 erfasst und anschliessend an die Steuereinrichtung 5 ein für den erfassten Partikel 2 charakteristisches Signal übermittelt. Die Steu- ereinrichtung 5 steuert daraufhin aufgrund des ausgewerteten Signales die Sortiereinrichtung 9, insbesondere die Sortierelemente 10 so an, dass das Partikel 2 in der für diesen vorgesehenen Auffangbehälter 8 verbracht wird.
Das Verbringen des Partikels 2 vom Förderelement 11in den Auffangbehälter 8 erfolgt bei dieser Ausführungsvariante über einen Gasstrom 12, der eine so starke Kraft auf den Partikel 2 ausübt, dass dieser sich in Richtung des Auffangbehälters 8 bzw. in diesen hineinbewegt.
Eine sich in weiterer Folge in den Behältern ansammelnde Partikelfraktion 13 ist durch die oben beschriebene Vorgehensweise artenrein bzw. nahezu artenrein getrennt, d. h. das sich in jedem Auffangbehälter 8 nur Partikel 2, insbesondere Pollenhöschen, von derselben Art befinden, also in jedem Auffangbehälter 8 nur Partikel 2 eines gewissen Farbspektrums, welches innerhalb eines unteren und eines oberen Grenzwertes liegt, gesammelt werden.
Die Steuereinrichtung 5 kann so ausgebildet sein, dass die jeweiligen Spektralbereiche für die
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einzelnen Auffangbehälter 8 vorgegeben bzw. eingegeben werden, wodurch die Art der in den Auffangbehältern 8 gesammelten Artikelfraktion 13 für jeden Auffangbehälter 8 bestimmbar ist.
Es kann die Steuereinrichtung 5 aber auch eine automatische, nicht vorherbestimmte Sortie- rung der unterschiedlichen Arten von Partikeln 2 vornehmen, ohne dass die unterschiedlichen Auffangbehälter 8 für bestimmte Arten von Partikeln 2 bestimmt sind. Dazu werden den Auffang- behältern 8 bestimmte Spektralbereiche von Farben der Partikel 2 automatisch zugewiesen und eine Sammlung der Partikel 2 in den Auffangbehältern 8 nach den unterschiedlich erfassten Farben der Partikel 2 durchgeführt, ohne dass von einem Benutzer bzw. Bediener für jede Art von Partikeln 2 ein bestimmter Auffangbehälter 8 vorgegeben sein muss.
Wie in strichlierten Linien in der Fig. 1 weiters dargestellt, ist der Erfassungszeitraum jedes Par- tikels 2 auf den in strichlierten Linien dargestellten Bereich begrenzt, wobei die Messung bei Eintritt des Partikels 2 zwischen den beiden strichlierten Linien erfolgt und bei Austritt desselben aus dem Bereich zwischen den beiden strichlierten Linien endet.
Anstelle dieser zeitlich begrenzenden Erfassung des Messwertes bzw. Messwertbereiches ist es aber auch möglich, eine "Momentaufnahme" durchzuführen.
Der Start- und Endzeitpunkt der Erfassung von Eigenschaften der Partikel 2 durch die Messein- richtung 4 kann über weitere nicht dargestellte Sensoren gesteuert werden.
Um eine Unterscheidung der Partikel 2 durch die Messeinrichtung 4 zu ermöglichen, können die auf dem Förderelement 11 an der Messeinrichtung 4 vorbeigeführten Partikel 2 einen gewissen räumlichen Abstand voneinander aufweisen, um eine genaue unterscheidende Erfassung einzelner Partikel 2 vornehmen zu können. Dazu wird eine Vereinzelung der in einem als Schüttgut 16 in einem Schüttgutbehälter 17 befindlichen Partikel 2 durchgeführt, wie dies über eine in der folgen- den Fig. dargestellte Ausbildung einer Vereinzelungseinrichtung 3 beispielsweise möglich ist.
Die Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Sortieranlage 1, wobei bereits an dieser Stel- le bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten be- schränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und liegt diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum techni- schen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf dem diesen technischen Gebiet tätigen Fachmannes. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mitumfasst.
Die Sortieranlage 1 nach Fig. 2 umfasst wiederum eine Sortiereinrichtung 9, die mit der auf- grund von der Messeinrichtung 4 erfasster charakteristischer physikalischer Eigenschaften, bei- spielsweise optische Merkmale, wie eine Farbe bzw. ein Farbspektrum, einzelner Partikel 2 diese in Auffangbehältern 8 jeweils artenrein bzw. annähernd artenrein gesammelt werden. Der Ablauf der Ansteuerung der Sortiereinrichtung 9 durch die Steuereinrichtung 5 und die Übertragung der Signale von den Messeinrichtungen 4 über Übertragungsleitungen 6 an die Steuereinrichtung 5 kann hierbei bevorzugt gemäss dem bereits in der Fig. 1 beschriebenen Ablauf erfolgen.
Nach der Ausgestaltung der Sortieranlage 1 nach der Fig. 2 erfolgt das Verbringen der Partikel 2 in den für diesen vorgesehenen Auffangbehälter 8 nicht über einen Gasstrom, wie z.B. Druckluft wie zu Fig. 1 beschrieben, sondern über die Sortiereinrichtung 9, die als Handhabungseinrichtung 14, die aus einem Schüttgut 16, welches Schüttgutbehälter 17 angesammelt ist, Partikel 2 auf- nimmt, insbesondere als Roboterarm, ausgebildet ist. Dabei ist die Vereinzelungseinrichtung 3 in der dargestellten Ausführungsvariante nach Fig. 2 ebenfalls durch die Handhabungseinrichtung 14 gebildet.
An der Handhabungseinrichtung 14 ist ein Greifer bzw. Greifelement 15 angeordnet, welches einen Partikel 2 durch direkten Kontakt mit demselben aus dem Schüttgut 16 entnimmt und so lange festhält, bis das Greifelement 15 in eine das Partikel 2 abgebende Stellung verbracht wird.
Anstatt des Greifelementes 15 können an der Handhabungseinrichtung 14 selbstverständlich sämtliche aus dem Stand der Technik bekannte Möglichkeiten zum Aufnehmen eines einzelnen Partikels verwendet werden, beispielsweise über ein Saugrohr oder einer schaufelartigen Aufnah- me für einzelne Partikel 2 verwendet werden.
Die Oberfläche des Schüttgutes 16 kann über die Messeinrichtung 4 nach dort befindlichen Par- tikel 2 erfasst bzw. überwacht werden, woraufhin die Handhabungseinrichtung 14 durch die Steuer- einrichtung 5 angesteuert wird, um das gewünschten Partikel 2 zu entnehmen. Dieser Vorgang
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kann sich so oft wiederholen, bis an der Oberfläche des Schüttgutes 16 eine gewisse, beispiels- weise über die Steuereinrichtung 5 bestimmbare, Art von Partikeln 2 nicht mehr vorhanden bzw. erfassbar sind, wonach eine weitere Art von Partikel 2 durch die Messeinrichtung 4 gesucht werden kann.
Das Schüttgut 16 kann so in einer Reihenfolge von gewissen Arten von Partikeln 2 getrennt werden, wobei die Partikel 2 jeweils in die für diese vorgesehenen Auffangbehälter 8 verbracht und dort zu einer Partikelfraktion 13 gesammelt werden, wodurch sich der Vorteil ergibt, dass nur eine Messeinrichtung 4 zur Selektion der unterschiedlichen Arten von Partikeln 2 benötigt wird.
Die Messeinrichtung 4 kann vorzugsweise mit der Vereinzelungseinrichtung 3 bzw. dem Robo- terarm im Bereich des Greifelementes 15 verbunden bzw. bewegungsverbunden angeordnet sein, wodurch die Oberflächenerfassung des Schüttgutes 16 im Bereich des Roboterarmes durch die Messeinrichtung 4 aufgrund der Bewegungskopplung wesentlich vereinfacht wird, wie dies bereits aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Es ist weiters auch möglich neben der dem Schüttgutbehälter 17, in dem das Schüttgut 16 ge- sammelt ist, zugeordneten Messeinrichtung 4, in der Sortieranlage 1 eine weitere Messeinrichtung 4 anzuordnen, welche Partikel 2 in einem eigenen Arbeitsschritt erfasst. Hierzu werden von der Handhabungseinrichtung 14 bzw. dem Greifelement 15 aus dem Schüttgut 16 willkürlich Partikel 2 entnommen, welche nur aufgrund ihres von einer Messeinrichtung 4 erkannten Vorhandenseins im Schüttgutbehälter 17 entnommen werden und deren Art nicht erfasst wird. In einer weiteren in Fig. 2 in strichlierten Linien dargestellten Position der Handhabungseinrichtung 14 ist die weitere Messein- richtung 4 dieser Stellung zugeordnet, sodass die Art des Partikels 2, welches aus dem Schüttgut 16 aufgenommen wurde, von der Messeinrichtung 4 erfasst werden kann.
Nach dem Feststellen der Art des Partikels 2 wird dieses einem Auffangbehälter 8 zugeteilt. Die Verbringung des Partikels 2 in den Behälter 8 durch die Handhabungseinrichtung 14 kann in diesem Ausführungsbeispiel durch einfaches Entspannen bzw. Öffnen des Greifelementes 15 bzw. einer anderen vorgesehenen, funktionsähnliche Einrichtung genau oberhalb einer Eintrittsöffnung 18 des jeweiligen Auffangbe- hälters 8 erreicht werden, durch die Partikel 2 bevorzugt durch Schwerkraft in Richtung der, falls bereits vorhanden, getrennten Partikelfraktion 13 bewegt wird.
Die in der Fig. 2 beschriebene Ausgestaltung einer Vereinzelungseinrichtung 3 als Handha- bungseinrichtung 14 kann beispielsweise zur Vorsortierung bzw. Vereinzelung von Partikel 2 verwendet werden, ohne auf die Art des Partikels zu achten, wie dies bereits beschrieben wurde.
Die Weitergabe der Partikel 2 an den jeweiligen Auffangbehälter 8 kann hierbei auch indirekt erfolgen, d. h. das Partikel wird dem Förderelement 11, beispielsweise wie in Fig. 1 dargestellt, welches die Partikel 2 in Richtung der Messvorrichtung 4 fördert oder einem ähnlichen Element zur zwischenzeitlichen Aufnahme von Partikeln 2 übergeben, bevor diese über die Sortiereinrichtung 9 der jeweiligen Partikelfraktion 13 zugeordnet wird.
Fig. 3 beschreibt eine weitere Ausführungsvariante einer erfindungsgemässen Sortieranlage 1, wobei die Trennung bzw. Sortierung der Partikel 2 nach Arten über eine Sortiereinrichtung 3 er- folgt, die zumindest zwei oder mehrere Fallschächte aufweist. Zur vereinfachten Darstellung sind diese Fallschächte in der Fig. 3 lediglich durch zwei Linien dargestellt, wobei diese Schächte in der tatsächlich realisierten Ausgestaltung beispielsweise als Bohrungen und/oder Ausnehmungen bzw.
Vertiefungen in einem Vollmaterial bzw. Werkstück oder als Rohre gebildet sein können. Das Material bzw. der Werkstoff ist hierbei bevorzugt aus durchsichtigem bzw. transparentem Kunst- stoff gebildet, um in den Fallschächte befindliche Partikel 2 bei ausserhalb der Vereinzelungsein- richtung 3 und/oder der Sortiereinrichtung 9 befindlicher Messeinrichtung 4 erfassen zu können. Es können aber auch über einen oder mehrere Teilbereiche der Fallschächte Sichtfenster angeordnet sein, wodurch auch undurchsichtige Werkstoffe zur Bildung der Vereinzelungseinrichtung 3 und/oder der Sortiereinrichtung 9 verwendet werden können.
Die Vereinzelungseinrichtung 3 ist durch einen Fallschacht gebildet, von deren Eintrittsöffnung 18 sich ein Aufgabeschacht 19a zur Aufgabe der Partikel 2 wegerstreckt. Der Aufgabeschacht 19a weist einen Selektionsbereich 20 auf, an denen sich der zum Selektionsbereich 20 führende Auf- gabeschacht 19a in einen oder mehrere zusätzliche Sortierschächte 19b aufteilt. Die von diesem Selektionsbereich 20 wegführenden Sortierschächte 19b können sich wiederum an einem weiteren Selektionsbereich 20 in mehrere zusätzliche Sortierschächte 19b aufsplitten usw. bzw. in den Selektionsbereichen 20 kann jeweils zumindest ein Sperrelement 21 angeordnet sein, welches sämtliche vom Selektionsbereich 20 wegführenden aufgesplitteten Sortierschächte 19b bis auf
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einen Sortierschacht 19b an deren Eintrittsöffnung 22 verschliesst.
Somit bleibt nur eine Eintrittsöff- nung 22 einer der von dem Selektionsbereich 20 wegführenden Sortierschächte 19b geöffnet, wodurch bei Eintritt eines Partikels 2 in den Selektionsbereich 20 dieses zwingend über den aus- gewählten Selektionsbereich 20 in den Sortierschacht 19b verbracht wird, dessen Eintrittsöffnung 22 nicht durch ein Sperrelement 21 verschlossen ist.
Die Sortiereinrichtung 9 kann zur Trennung der verschiedenen Partikel 2 lediglich einen Selek- tionsbereich 20 aufweisen, der ein Sperrelemente 21 für jeden Eintrittsbereich der weiteren Sor- tierschächte 19b aufweist, oder es können mehrere Selektionsbereiche 20 - wie in Fig. 3 darge- stellt - in der Sortiereinrichtung 9 ausgebildet sein, an denen sich ein Sortierschacht 19b beispiels- weise in zwei oder mehrere Sortierschächte 19b aufsplittet, worauf sich im Austrittsbereich des weiteren Sortierschachtes 19b ein weiterer Selektionsbereich 20 anschliesst, der sich wiederum in mehrere Sortierschächte 19b aufsplittet.
Durch die Ausführung gemäss Fig. 3 ist eine gewisse Vorselektion in einem ersten Selektionsbereich 20 von Partikeln 2 möglich, die erst an einem weiteren Selektionsbereich 20 genauer bzw. endgültig so selektiert werden, dass sie in dem Auf- fangbehälter 8 gesammelt werden können.
Hierzu weist die Vereinzelungseinrichtung 3 bzw. Sortiereinrichtung 9 wiederum zumindest ei- ne Messeinrichtung 4 auf, die zumindest an einem Eintrittsbereich 23 in den Fallschacht angeordnet ist und/oder auch zwischen bzw. in den Selektionsbereichen 20 angeordnet sein kann. Die im Eintrittsbereich 23 angeordnete Messeinrichtung 4 erfasst, wie in den vorangegangenen Fig. bereits beschrieben, die Art des in den Aufgabeschacht 19a verbrachten Partikels 2, worauf von der Steuereinrichtung 5 die an den Selektionsbereichen 20 angeordneten Sperrelemente 21 so ange- steuert werden, dass für den Partikel 2 nur ein Weg bzw. Durchgang in Richtung des für diesen Partikel vorgesehenen Auffangbehälters 8 freigegeben wird.
Es kann jedoch auch nach jedem Selektionsbereich 20 eine Messeinrichtung 4 angeordnet sein, die für den jeweils nachfolgenden Selektionsbereich 20 zur Festlegung des in diesem Selektions- bereich 20 notwendigen Schaltstellung des Sperrelementes 21 dient (in strichlierten Linien darge- stellt).
Das Partikel 2 bewegt sich in der Vereinzelungseinrichtung 3 bevorzugt durch Schwerkraft in Richtung der auf einem niedrigeren Niveau liegenden Auffangbehälter 8, es kann jedoch auch eine weitere Anordnung zur Erzeugung von einer auf die Partikel 2 wirkenden Kraft, wie z. B. ein Unter- druckerzeuger, wie z. B. eine Pumpe, dessen erzeugter Überdruck an den Eintrittsbereich 23 des Schachtes 19 angelegt wird, angeordnet sein. Ebenso kann im Fallschalt ein Unterdruck vorherr- schen.
Anstelle von Sperrelemente ist es auch möglich, in den Unterdruck Selektionsbereiche 20, z.B. eine Düse, anzuordnen, die gesteuert von der Steuereinrichtung 5 die Partikel 2 in die jeweiligen Sortierschächte 19a, 19b bläst.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsvariante einer Sortieranlage 1 gezeigt. Dabei ist zur Auf- nahme einzelner Partikel 2 aus dem Schüttgut 16 an der Vereinzelungseinrichtung 3 durch eine Saugplatte 24 umfassende Behälter 25 vorgesehen, wobei die Saugplatte 24 an der Behälter 25 so angeordnet ist, dass diese den Boden eines Innenraums 26 einen Behälter bildet. In der Saugplatte 24 sind mehrere Öffnungen 27 angeordnet, über die eine Strömungsverbindung zwischen dem Innenraum 26 der Behälter 25 und dem Bereich ausserhalb der Behälter 25 herstellbar ist. Wird nun der Innenraum 26 evakuiert, werden Partikel 2 aus dem Schüttgut 16 in Richtung der Saugplatte 24 aufgrund des entstehenden Unterdrucks bzw.
Vakuums im Bereich der Öffnungen 27 aus dem Schüttgut aufgenommen und bleiben jeweils einzeln an den Öffnungen 27 diese zumindest annä- herungsweise verschliessend haften, wobei ein Durchmesser der Öffnungen 27 vorzugsweise kleiner als das geringste mögliche Abmass eines Partikels 2 ausgebildet ist. Nach Aufnahme der Partikel 2 bzw. dem Verschluss sämtlicher Öffnungen 27 mit Partikeln 2, die durch das Vakuum bzw. die Saugwirkung an den Öffnungen 27 haften bleiben, wird die Saugplatte 25 bzw. der Behäl- ter an den die Messeinrichtung 4 vorbeibewegt, sodass die die Partikel 2 aufnehmende Unterseite der Saugplatte 24 von dem Sensor 7 abgetastet bzw. erfasst werden kann, wodurch die an der Saugplatte 24 haftenden Partikel 2 wie bereits zu vorhergehenden Fig. beschrieben in ihrer jeweili- gen Art erkannt werden.
Die Messeinrichtung 4 kann dabei wie in den vorhergehenden Fig., d. h. nur für die Erfassung bzw. Detektion eines Partikels 2 oder zur Detektion mehrerer bzw. sämtlicher an der Saugplatte 24 haftender Partikel 2 ausgebildet sein, wodurch mehrere Positioniervorgänge der
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Messeinrichtung 4 bzw. der Behälter 25 erspart bleiben. In einem weiteren Schritt wird nach der Erfassung sämtlicher Partikel 2 die an der Saugplatte 24 haften die Behälter 25 über die Auffang- behälter 8 bewegt, die jeweils eine von der Steuereinrichtung 5 ansteuerbare Saugrohr 28 aufwei- sen.
Befindet sich nun ein Partikel 2 im Bereich des bzw. über dem Auffangbehälter 8, in den dieser verbracht werden soll, wird an die jeweilige Saugrohr 28 ein Unterdruck angelegt bzw. diese evakuiert, sodass der an der Saugplatte 24 haftende Partikel 2 von diesem in den Behälter 8 ver- bracht bzw. gesaugt wird. Bei beendeten und erfolgreich vollbrachten Einsaugvorgang eines Parti- kels 2 in den für diesen vorgesehenen Behälter 8 wird die Ansteuerung der Saugrohr 28 durch die Steuereinrichtung 5 beendet, d. h. der Saugvorgang wieder abgestellt. Nach der Absaugung bzw. dem Lösen sämtlicher Partikel von der Saugplatte 24 kehrt diese wieder in die Ausgangsstellung über dem Schüttgutbehälter 17 bzw. über dem Schüttgut 16 zurück und der Vorgang kann be- darfsweise wiederholt werden.
Anstatt der Saugrohre 28 an den Auffangbehältern 8 können zum Lösen der Partikel 2 von der Saugplatte 24 selbstverständlich auch andere Vorrichtungen bzw. Elemente, wie z. B. in der Saug- platte 24 angeordnete Ventile oder Klappen, zum Ansteuern bzw. Öffnen und Sperren der Öffnun- gen 27 verwendet werden, welche von der Steuereinrichtung 5 ansteuerbar sind.
Weiters ist es möglich, dass an den Sauföffnungen ständig ein Unterdruck anliegt und dieser durch Sperrelemente bedarfsweise verschliessbar bzw. offenbar ausgebildet ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass nicht nur der Boden des Behälters durch eine Saugplatte 24 gebildet ist, sondern zumindest auch eine der Seitenwände.
In den Fig. 5 und 6 ist eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemässen Sortieranlage 1 zum Sortieren von Partikeln 2 gezeigt. Die Aufnahme der unterschiedlichen Arten von Partikeln 2 aus dem Schüttgut 16 erfolgt hierbei über eine Vereinzelungseinrichtung 3, die als Aufnahmewalze 29 ausgebildet ist, wobei die Aufnahme von Partikeln 2 im Bereich einer Mantelfläche 30 erfolgt.
Dazu sind an der Mantelfläche 30 der Aufnahmewalze 29 mehrere Haltebereiche 31 angeordnet, an denen die Partikel 2 aufgenommen, gehaltert und bei Bedarf wieder abgegeben werden. Diese Halterung wird bevorzugt über einen an den Haltebereichen 31 erzeugten Unterdruck erreicht, wodurch ähnlich wie bereits in Fig. 4 beschrieben, die Partikel 2 durch eine Saugwirkung in Rich- tung der Haltebereiche gezogen bzw. dort gehaltert werden. Die Haltebereiche 31 können jedoch auch zur Aufnahme der Partikel 2 über Elektrizität, bzw. deren statische Aufladung, oder andere die Eigenschaften der Partikel 2 nicht verändernde Halteverfahren bzw. Einrichtungen aufgenom- men werden.
Bei einer Ausbildung der Haltebereiche 31 zur Halterung der Partikel 2 durch an den Haltebe- reich 31 anliegenden Unterdruck bzw. einen dort herrschenden Ansaugwirkung ist zur Herstellung dieses Effektes die Aufnahmewalze 29 in einem in dieser angeordneten Innenraum 33 evakuierbar ausgebildet und die Haltebereiche 31 mit dem Innenraum über Saugkanäle 32 verbunden oder ist wie in Fig. 6 dargestellt in der Aufnahmewalze 29 zumindest ein die Saugkanäle 32 zumindest teilweise verbindende Verbindungskanal 34 angeordnet, den über einen Absaugkanal 35 evakuier- bar sind, dessen Austrittsbereich 36 mit einer Evakuiereinrichtung, wie z. B. eine Vakuumpumpe, wirkungsverbunden ist.
Die Aufnahmewalze 29 kann zur Aufnahme von Partikeln 2 über deren gesamten Umfang mehrere Reihen von Öffnungen, insbesondere Saugkanäle 32, zum Herstellen einer Saugwirkung in Längsrichtung der Aufnahmewalze 29 aufweisen die in Umfangsrichtung voneinander gleichmä- #ig distanziert sind. Die Anordnung der Öffnungen an der Mantelfläche 30 der Aufnahmewalze 29 kann jedoch auch in einer beliebigen Aufteilung vorgenommen werden, beispielsweise unter- schiedliche Abstände zwischen den Reihen, in Längsrichtung gegenüber den benachbarten Rei- hen versetzte bzw. anders beabstandete Öffnungen, usw.
Bei der Ausbildung eines Absaugkanales 35 und mehrerer Verbindungskanäle 34 in der Wand- stärke der Aufnahmewalze 29 herrscht bevorzugt im Innenraum 33 kein Unterdruck, sondern es beschränkt sich dieser lediglich auf die jeweiligen Verbindungskanäle 34 und den Absaugkanal 35, wodurch der Innenraum 33 nicht gasundurchlässig abgedichtet sein muss und somit eine Vereinfa- chung der Konstruktion bzw. Herstellung und in weiterer Folge eine Senkung der Kosten der Sor- tieranlage 1 möglich ist.
Die Haltebereiche 31 können zur Aufnahme und Halterung von Partikeln 2 ebenso durch Saug- kanäle 32 gebildet sein, deren Querschnitt sich zwischen einem Gaseintrittsbereich und einem
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Gasaustrittsbereich über einen Teilabschnitt verengt, wie dies beispielsweise bei einem aus dem Stand der Technik bekannten Venturi- Rohr bzw. Düse der Fall ist. Durch diese Ausbildung werden die Partikel 2 nach dem Ejektorprinzip an den Haltebereichen 31 aufgrund der bereichsweisen Verengung und der aufgrund der in diesen Bereichen höheren Strömungsgeschwindigkeit eines Gases, z.B. Druckluft, in den Saugkanälen 32 und des sich dadurch in den Saugkanälen 32 bil- denden Unterdruckes bzw. Saugwirkung selbsttätig gehaltert.
Zur Erfassung der Art der an der Mantelfläche 30 der Aufnahmewalze 29 befindlichen Partikel 2 sind wiederum eine oder mehrere Messeinrichtungen 4 im Bereich der Mantelfläche 30 angeord- net. Die Messeinrichtung 4 ist dabei in dem Bereich zwischen dem Aufnahmebereich für Partikel 2 aus dem Schüttgut 16 und, bei Rotation der Aufnahmewalze 29 gemäss Pfeil 37, vor dem Erreichen derselben eines ersten Sperrelementes 38 angeordnet.
Die Rotation der Aufnahmewalze 29 wird über eine Antriebseinrichtung 39 bzw. einem zwi- schen einem Aufnahmeelement 40, welches mit der Aufnahmewalze 29 drehfest verbunden ist, und der Antriebseinrichtung angeordneten Antriebselement 41, z. B. einem Riemen bzw. Zahnrie- men, erreicht. Zur Festlegung der Drehzahl- bzw. Umfangsgeschwindigkeit der Mantelfläche 30 kann die Antriebseinrichtung 39 von der Steuereinrichtung 5 angesteuert werden, die eine von den Umgebungsbedingungen und Umwelteinflüssen abhängige, optimale Drehzahl zur Abwicklung des Sortiervorganges festlegt, wobei die Umdrehungsgeschwindigkeit der Rotation gemäss Pfeil 37 der Aufnahmewalze 29 auch während dem Sortiervorgang geregelt werden kann, also variabel ist.
Ebenso ist natürlich die Einstellung eines vorbestimmbaren Fixdrehsoll möglich.
Nach Erfassung eines Partikels 2 durch die Messeinrichtung 4 erfolgt derselbe bereits zu den vorangegangen Fig. beschriebene Auswerte- bzw. Ansteuervorgang durch die Steuereinrichtung 5.
Weiters weist die Sortieranlage 1 gemäss den Fig. 5 und 6 als Sortiereinrichtung 9 im Innen- raum 33 eine oder mehrere feststehende, d.h. nicht rotierende, Vereinzelungselemente 42 auf, die gemäss den Steuersignalen der Steuereinrichtung 5 die unterschiedlichen Haltebereiche 31 bzw.
Saugkanäle 32 abdecken und somit vom anliegenden Vakuum der Saugwirkung befreien, sodass eine Haftung das Partikel 2 an der Mantelfläche 30 der Aufnahmewalze 29 nicht mehr gegeben ist und sich der jeweilige Partikel 2 löst und gemäss Pfeil 43 bevorzugt aufgrund der Schwerkraft in Richtung eines dem jeweiligen Partikel 2 zugeordneten Auffangbehälters 8 bewegt, wobei zusätz- lich nach dem Sperrvorgang des Sperrelementes 38 das Partikel 2 mit einem kurzen Luftdruck- strom zur rascheren und/oder genaueren Verbringung desselben in den Auffangbehälter 8 verse- hen werden kann, wie dies vorteilhafterweise bei einer Ausbildung der Haltebereiche 31 nach zuvor beschriebenen Ejektorprinzip der Fall ist.
Die Ansteuerung der einzelnen Vereinzelungselemente 42 erfolgt bevorzugt über eine Magnet- ventilanordnung, d. h. über mehrere die Saugkanäle 32 gegenüber dem Innenraum 33 bzw. der Verbindungskanal 34 verschliessbare Sperrelemente 38, die in geöffneter Stellung von zumindest einer bei Ansteuerung abschnittsweise magnetisierbaren Magnetplatte 44 in geöffneter Stellung gehalten werden. Befindet sich ein Partikel 2 nun über dem für diesen vorgesehenen Auffangbe- hälter 8, erhält der jeweilige Abschnitt in dessen Bereich sich der jeweilige Haltebereich 31 mo- mentan befindet ein Steuersingal, worauf dieser Teilbereich der Magnetplatte 44 für einen kurzen Zeitraum nicht magnetisiert ist.
Das diesem Bereich zugeordnete Sperrelement 38 geht somit in einen geschlossenen Zustand über bzw. löst sich von der Magnetplatte in Richtung des Saugka- nals 32 und verschliesst diesen, worauf sich das Partikel 2 von seinem Haltebereich 31 löst. Dar- aufhin wird der jeweilige Bereich der Magnetplatte 44, der für einen kurzen Zeitraum nicht magneti- siert war, wieder angesteuert und das Sperrelement 38 wieder in die geöffnete Stellung verbracht.
Wie in der Fig. 6 weiters gezeigt ist die Aufnahmewalze 29 über Lageranordnungen 45 gegen- über einem Rohrstück 46 drehbeweglich gelagert, wodurch bei Anschluss einer Evakuiereinrichtung am Rohrstück 46 bzw. dem an diesem angeordneten Austrittsbereich 36 die Anschlusselemente bzw. die zur Unterdruckerzeugungseinrichtung führenden Schläuche in ihrer Position verbleiben und nicht mit der Aufnahmewalze 29 rotieren, wodurch auf sämtliche Anschlussleitungen bzw.
Anschlusselemente und deren Drehbeweglichkeit keine Rücksicht genommen werden muss.
Am Austrittsbereich des Schüttgutbehälters 27, welcher mit Schüttgut 16 befüllt ist, können weiters ein oder mehrere Schleifelemente 47 angeordnet sein, die einen unerwünschten Material- austritt aus dem Schüttgutbehälter von Partikeln 2 über einen zwischen dem Austrittsbereich und der Mantelfläche 30 sich ergebenden Spalt verhindern, indem sie die Mantelfläche 30 berühren,
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bzw. nur soweit von dieser beabstandet sind, das kein Partikel 2 durch den sich ergebenden Spalt treten kann.
Anstelle von nur einer Magnetplatte 44 können auch mehrere, insbesondere für jeden Auffang- behälter 8 eine dieser Magnetplatten 44, angeordnet sein. Ebenso ist es möglich, andere elektro- magnetische Einrichtungen, mit denen die Vereinzelungselemente 42 betätigt werden können, vorzusehen.
Nach einer weiteren Ausführungsvariante der Sortieranlage 1 gemäss Fig. 7 ist ein Förderrohr 48 mit dem Schüttgutbehälter 17 verbunden, dessen Innenraum solche Abmasse aufweist, dass Partikel 2 zur der Vermeidung teilweiser Überdeckung bzw. Berührung gegeneinander lediglich einzeln, hintereinander aufgenommen werden können. Der Schüttgutbehälter 17 ist weiters mit einem Unterdruckerzeuger 49 strömungsverbunden, dessen Überdruck eine Durchwirbelung des Schüttgutes 16 zur Folge hat, wodurch bei vorzugsweise Anlegen eines Unterdruckes in dem Förderrohr 48 über einen weiteren Unterdruckerzeuger 50 die Partikel 2 problemlos in die Förder- rohre 48 verbracht werden können, da das Schüttgut 16 aufgelockert bzw. teilweise auf dessen Niveau angehoben wird.
Nach dem Eintritt der Partikel 2 in die Förderröhre 48 ist, falls diese nicht durchsichtig bzw. transparent ausgebildet ist, was jedoch bevorzugt der Fall ist, ein Sichtfenster 51 angeordnet, durch welches die Art des jeweiligen Partikels 2 nach dem Prinzip, welches bereits zu den vorangegangen Fig. beschrieben wurde, erfasst wird. In Auffangbehältern 8 ist ähnlich wie bereits in Fig. 4 beschrieben jeweils ein Saugrohr 52 bzw. das angeordnet, die mit der Förderrohre 48 strömungsverbunden bzw. verbindbar ist, so dass bei Ansteuerung der Saugrohre 52 durch die Steuereinrichtung 5 diese über eine Evakuierungseinrichtung evakuiert wird, falls der vorbeigeführ- te Partikel 2 durch die Messeinrichtung 4 als dem jeweiligen Auffangbehälter 8 zugehörige erkannt worden ist. Im Hinblick auf die Saugrohre 52 sind oben stehende Ausführungen selbstverständlich überlegbar.
Die Anzahl der Auffangbehälter 8 ist abhängig von der Anzahl der gewünschten zu sortieren- den Arten der Partikel 2, wobei jene Arten von Partikeln 2, die bei dem Sortiervorgang nicht verein- zelt und artenrein in einem Auffangbehälter 8 gesammelt werden zusammen mit anderen Arten, welche ebenfalls im aktuellen Sortiervorgang nicht berücksichtigt werden, vermischt werden. Diese Anordnung eines Auffangbehälters 8 für alle im aktuellen Sortiervorgang nicht berücksichtigten Partikel 2 bzw. die in diesem Auffangbehälter 8 stattfindende Durchmischung von unterschiedli- chen Arten von Partikeln 2 kommt auch in sämtlichen anderen Ausführungsvarianten, die bereits beschrieben wurden oder noch beschrieben werden, zum Einsatz. Beispielsweise ist es möglich 20 verschiede Auffangbehälter 8 anzuordnen.
Das in der Fig. 8 gezeigte Diagramm beschreibt die Verteilung der unterschiedlichen Arten von Partikeln 2, welche mit der Messeinrichtung 4 (Fig. 1) optisch erfasst wurden. Dazu wird das von den Partikeln 2 reflektierte Licht bzw. dessen Wellenlänge ausgewertet und einem Spektralbereich 53 zugeordnet. Die unterschiedlichen Arten von Partikeln 2 weisen spezifische Wellenlänge von reflektiertem Licht auf, wodurch eine sehr genaue und verwechslungssichere Trennung unter- schiedlicher Arten von Partikeln 2, insbesondere Pollenhöschen, stattfinden kann.
Liegt die ermit- telte Wellenlänge bzw. das reflektierte Licht eines Partikels 2 innerhalb eines in der Fig. 9 als Kreis dargestellten Bereiches, wird die Sortiereinrichtung 3 (Fig. 1) so angesteuert, dass das Partikel 2 in den Auffangbehälter 8 verbracht wird, der zur Aufnahme von Partikeln dieser festgestellten Art vorgesehen ist. Im speziellen Falle der Sortierung von Pollenhöschen setzt sich der Spektralbe- reich der zur Erfassung der unterschiedlichen Partikel 2 zur Verwendung kommt bevorzugt aus den Farben rot und grün zusammen, um eine exakte Zuteilung der gelben Pollenhöschen vornehmen zu können.
In der Fig. 9 ist eine Ausführungsvariante eines in einer Vorrichtung nach den vorangegange- nen Fig. verwendeten Aufnahmebehälters 54 eines Sensorkopfes der Messeinrichtung 4 dargestellt.
Ein über eine Ansaugöffnung 55 über Unterdruck bzw. Vakuum aufgenommener und gehaltertes Partikel 2 wird in dieser Ausführungsvariante gegen ein Anschlagelement 56 mit einer an diesem angeordneten Anschlagfläche 57 über die gesamte Oberfläche derselben vollständig in Kontakt gebracht. Das Anschlagelement 56 weist zumindest einen Durchbruch 58 auf, über die zu dem evakuierten Innenraum des Aufnahmelementes hin zum Aufnahmebereich für den Partikel 2 eine Strömungsverbindung die für die Aufnahme bzw. das Ansaugen des Partikels 2 und das Haltern desselben an der Anschlagfläche 57 benötigt wird.
Ist der Partikel 2 nun vollständig an der An-
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schlagfläche 57 positioniert, werden von der Steuereinrichtung 5 Messelektroden 59 angesteuert, die eine der elektrischen Grösse beispielsweise den Ohmschen Widerstandes, die Oberflächenleit- fähigkeit, die Mikrowellenabsorption, usw., des auf der Anschlagfläche 57 liegenden Bereiches des Partikels 2 ermittelt. Der durch die Messelektroden 59 ermittelte Wert wird durch die Steuervorrich- tung 5 ausgewertet und es wird die Sortiereinrichtung 9 (Fig. 1) über die Übertragungsleitungen 6 zur Trennung des erkannten Partikels 2 bzw. zur Verbringung desselben in den für diesen für diese Art von Partikel vorgesehenen Auffangbehälter 8 gesteuert.
Das vollständige Anliegen des Parti- kels 2 an der Anschlagfläche 57 des Anschlagelementes 56 ist deshalb bevorzugt, da so für unter- schiedliche zu messende Partikel 2 stets der Widerstand über zumindest annähernd dieselbe Materialerstreckung des Partikels 2 gemessen wird und so eine Verfälschung des Messergebnisses durch nur teilweise an der Anschlagfläche 57 aufliegende und somit hohlräumelassende Partikel 2 vermieden wird. Diese Erkennung von Partikeln 2 aufgrund einer elektrischen Grösse ist anstatt oder zusätzlich der in den vorangegangenen Fig. beschriebenen Verwendung einer optischen Erfassungseinrichtung als Messeinrichtung 4 zur Ermittlung der Art des Partikels 2 verwendbar.
Gegebenenfalls kann auf das Anschlagelement 56 verzichtet werden.
Aufgrund der vorwiegenden Verwendung der erfindungsgemässen Sortieranlage 1 im Bereich der Lebensmitteltechnik sind die mit den Partikeln 2 in Kontakt tretenden Teile aus die Partikel 2 in ihrer Zusammensetzung nicht verändernden bzw. Schmierstoffen oder ähnlichen Betriebsmittel versehenen Werkstoffen gefertigt. Als Werkstoffe kommen daher bevorzugt Kunststoffe in Frage, die bei Kontakt mit dem Partikeln 2 diese nicht in ihrer Zusammensetzung beeinflussen oder durch Abgeben von unerwünschten Stoffen diese verändern und so ungeniessbar machen bzw. mit Schadstoffen versehen, also lebensmittelecht sind.
Mit der erfindungsgemässen Sortieranlage können z. B. über 600 Pollenarten unterschieden werden und ist eine Trennleistung von bis zu 28 Pollenhöschen pro Sekunde, bzw. mehr, erzielbar.
Der Ordnung halber sei abschliessend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Sortieranlage 1 diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmassstäblich und/oder vergrössert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Be- schreibung entnommen werden.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1; 2 ; 3 ; 4 ; 5,6; 7 ; 8 ; 9 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemässen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemässen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
Bezugszeichenaufstellung
1 Sortieranlage 16 Schüttgut
2 Partikel 17 Schüttgutbehälter
3 Vereinzelungseinrichtung 18 Eintrittsöffnung
4 Messeinrichtung 19a Aufgabeschacht
5 Steuereinrichtung 19b Sortierschacht
20 Selektionsbereich
6 Übertragungsleitung
7 Sensor 21 Sperrelement
8 Auffangbehälter 22 Eintrittsöffnung
9 Sortiereinrichtung 23 Eintrittsbereich
10 Sortierelement 24 Saugplatte
25 Behälter
11 Förderelement
12 Gasstrom
13 Partikelfraktion
14 Handhabungseinrichtung
15 Greifelement
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26 Innenraum 46 Rohrstück 27 Öffnung 47 Schleifelement 28 Saugöffnung 48 Förderrohr 29 Aufnahmewalze 49 Druckerzeuger 30 Mantelfläche 50 Unterdruckerzeuger 31 Haltebereich 51 Sichtfenster 32 Saugkanal 52 Saugrohr 33 Innenraum 53 Spektralbereich 34 Verbindungskanal 54 Aufnahmeelement 35 Absaugkanal 55 Ansaugöffnung 36 Austrittsbereich
56 Anschlagelement 37 Pfeil 57 Auflagefläche 38 Sperrelement 58 Durchbruch 39 Antriebseinrichtung 59 Messelektrode 40 Aufnahmeelement 41 Antriebselement 42 Vereinzelungselement 43 Pfeil 44 Magnetplatte 45 Lageranordnungen
PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Sortieren von Partikeln biologischen Ursprungs, insbesondere von Pollen- höschen, bei dem die Partikel aus einem Schüttgut vereinzelt werden, anschliessend von jedem Partikel zumindest eine seiner physikalischen Eigenschaften gemessen wird und die Partikel entsprechend zumindest einem aus der Messung hervorgegangenen Messwert bzw. Messwertbereich an einem von mehreren vorbestimmbaren Orten abgelegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass aus jedem Messwert bzw. Messwertbereich zumindest ein, von einer Programmlogik verarbeitbares Signal erzeugt wird das den Messwert bzw.
Mess- wertbereich repräsentiert, dass weiters aus den Signalen unterschiedlicher Partikel von der
Programmlogik ein Sortierkriterium durch Festlegung von diskreten Ergebnisbereichen er- stellt wird, wobei jedem Ergebnisbereich ein Bereich möglicher Signale aus der Gesamt- heit der erzeugten Signale selbständig zugewiesen wird und jeweils ein Ergebnisbereich jeweils einem Ort zugeteilt wird, und die weiteren Partikel des Schüttgutes in Abhängigkeit davon, in welchen dieser Ergebnisbereiche das Signal ihres Messwertes bzw. Messwertbe- reichs fällt, automatisch an die entsprechenden Orte bewegt und dort abgelegt werden.