DE2506212C3

DE2506212C3 - Vorrichtung zum Unterscheiden und Auswählen einzelner Körper eines Haufwerks

Info

Publication number: DE2506212C3
Application number: DE2506212A
Authority: DE
Inventors: Charly Einigen Bern Cornu (Schweiz)
Original assignee: Etel Sa Saint-Sulpice (schweiz)
Current assignee: Etel Sa Saint-Sulpice (schweiz)
Priority date: 1974-02-15
Filing date: 1975-02-14
Publication date: 1978-04-20
Also published as: DE2506212A1; DE2506212B2; FR2261075B1; FR2261075A1; SE7501671L

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Unterscheiden und Auswählen einzelner Körper eines Haufwerks nach mindestens einem Parameter, mit einer Zuführungseinrichtung zum getrennten Zuführen der Körper an den Anfang einer freien Fallstrecke, einer in der Bahn derselben liegenden Aufprallmeßvorrichtung zum Messen mindestens einer kinetisch wirksamen Größe jedes aufprallenden Körpers, einer Analysiervorrichtung zum Analysieren der gemessenen Größen, die innerhalb eines Bereiches und/oder von Kombinationen von Bereichen der gemessenen Größen anspricht, sowie mit einer Auswahlvorrichtung, welche von der Analysiervorrichtung gesteuert wird, um einzelne Körper mit bestimmten Eigenschaften auszuwählen und von anderen Körpern, welche diese Eigenschaften nicht besitzen, zu trennen.

Bekannte Verfahren zum Unterscheiden von Gegenständen beruhen auf der Analyse der Abmessungen, des Gewichts, der Dichte, der Gestalt, des Oberflächenzustands. der Farbe, des aerodynamischen Widerstands, IP

= P-P--, Γ

F(Md/.

Auf Grund dieser Gleichung läßt sich die Impulsänderung leicht durch Messen des zeitlichen Verlaufs der auf die Aufprallmeßvorrichtung wirkenden Kraft berechnen. Die Größe und Richtung der Impulsänderung hängt von verschiedenen Umständen ab, nämlich von dem Anfangsimpuls, dem Aufprallwinkel des Körpers auf die Aufprallmeßvorrichtung, der Elastizität und Eigendämpfung der Aufprallmeßvorrichtung, und den Materialeigenschaften des aufprallenden Körpers, etwa seiner inneren Dämpfung.

Durch geeignete Wahl der Bedingungen ist es möglich, dafür zu sorgen, daß die Impulsänderung lediglich von bestimmten gewünschten Eigenschaften der aufprallenden Körper abhängt.

tis gilt:

Ap - .11 ■ w ■ v.

worin sind:

ν die Kelativgeschwindigkcit des Körpers gegenüber der Aufprallmcßvorrichtung beim Beginn des Aufpralls,

/π die Masse des Körpers und

λ eine von der Dämpfung des Körpers abhängende Konstante, wobei

χ= 1 für vollkommen plastische Körper und
« = 2 für vollkommen elastische Körper.

Bei schrägem Auffall besteht noch eine Abhängigkeit der Impulsänderung vom sinus des Einfallswinkels.

Wenn die Körner z. B. aus einer vorgegebener. Höhe h unter der Wirkung der Schwerkraft auf die Aufprallmeßvorrichtung fallen, gilt

ν = ]/TgE = konstant,
wenn man annimmt, daß <x konstant bleibt, gilt.

ρ = λ ■ m ■ v-

konstant,

so daß also eine Unterscheidung auf Grund der Masse getroffen werden kann.

Wenn hingegen innerhalb gewisser Grenzen von ν und m der Wert <x variiert, ändert sich de- Impuls entsprechend, so daß Unterschiede in der Oberflächenbeschaffenheit und in der inneren Struktur der Körper unterschieden werden können.

Die Berührungsdauer Γ ist ebenfalls ein kennzeichnender Wert und eine Funktion der Geschwindigkeit, des Auftreffwinkels, der Masse, der Gestalt, Größe und im wesentlichen auch der Härte eines Körpers, welche wiederum mit dem Elastizitätsmodul zusammenhängt, also einer spezifischen Materialeigenschaft.

Durch eine sorgfältige Wahl der Aufprallbedingungen ermöglicht die Messung der Berührungsdauer des Körpers mit der Aufprallmeßvorrichtung die Unterscheidung der Körper nach ihrem Elastizitätsmodul.

Desgleichen läßt sich der zeitliche Verlauf der Kraft F während der Berührungsdauer analysieren. Dabei läßt sich aus den Ableitungen erster oder höherer Ordnung eine Aussage machen über die Heterogenität oder Sprödigkeii d,r Körper.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung in Seitenansicht.

Die dargestellte Vorrichtung umfaßt einen Zuführungsmechanismus 20, der eine Mischung von Kartoffein und Erdklumpen in Pfeilrichtung des Pfeils 21 über die Walze 22 rollen läßt. Es können mehrere derartige Zuführungseinrichtungen nebeneinander parallel betrieben werden. Diese Zuführungseinrichtungen können von an sich bekannter Bauart sein.

is Unterhalb der Walze 22 befindet sich eine Prallplatte 23, die mit einem nicht dargestellten Detektor versehen ist. Die von dem Detektor abgegebenen Signale gelangen über eine Leitung 25 zu einem elektrischen Analysator 26, der Steuersignale über die Leitung 27 an einen Betätigungsmechanismus 24 gibt

Die Vorrichtung hat folgende Wirkungsweise. Die Bestandteile des Haufwerks, nämlich Kartoffeln und Erdklumpen, fallen über die Walze 22 entlang der einem freien Fall entsprechenden Bahn 28 auf die Prallplatte

:5 23. Je nach der Beschaffenheit des aufprallenden Körpers erzeugt der mit der Prallplatte 23 gekoppelten Detektor unterschiedliche Signale, welche in dem Analysator 26 analysiert werden und gegebenenfalls den Betätigungsmechanismus 24 über die Leitung 27

ίο ansteuern, der die Prallplatte 23 sodann schnell bis in die Stellung 23' bewegt, so daß der aufgeprallte Körper entlang der Bahn 29 fortgestoßen wird, während bei Nichtbetätigung der Prallplatte 23 ein Körper entlang der Bahn 30 herabfallen würde.

Zum Trennen von Kartoffeln und Erdklumpen kann die in der Figur dargestellte Vorrichtung beispielsweise folgende Abmessungen haben: a = 34 cm, b = 17 cm, c = 15 cm und d = 26 cm.

Die Vorrichtung nach der Erfindung eignet sich auch gut zum Separieren von Paketen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Unterscheiden und Auswählen einzelner Körper eines Haufwerks nach mindestens einem Parameter, mit einer Zuführungseinrichtung zum getrennten Zuführen der Körper an den Anfang einer freien Fallstrecke, einer in der Bahn derselben liegenden Aufprallmeßvorrichtung zum Messen mindestens einer kinetisch wirksamen Größe jedes aufprallenden Körpers, einer Analysiervorrichtung zum Analysieren der gemessenen Größen, die innerhalb eines Bereiches und/oder von Kombinationen von Bereichen der gemessenen Größen anspricht, sowie mit einer Auswahlvorrichtung, welche von der Analysiervornchtung gesteuert wird, um einzelne Körper mit bestimmten Eigenschaften auszuwählen und von anderen Körpern, welche diese Eigenschaften nicht besitzen, zu trennen, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem Aufpral'detektor versehene Aufprallmeßvorrichtung (23) gleichzeitig als Auswahlvorrichtung ausgebildet ist, welche auf Grund der von der Analysiervorrichtung (26) gelieferten Signale verstellbar ist und Körper mit verschiedener Eigenschaft in verschiedene Bahnen (29,30) lenkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Aufprallmeiävorrichtung eine Prallplatte (23) aufweist, weiche schräg zur Bahn der fallenden Körper angeordnet ist und diese nach ihren Eigenschaften getrennt in zwei verschiedene Bahnen (29 bzw. 30) wegschleudert.

3. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufp;allmeßvorrichtung einen Beschleunigungsmesser, vorzugsweise einen piezoelektrischen Meßwertgeber,; jfweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine an die Aufprallmeßvorrichtung angeschlossene elektronische Analysiervorrichtung (26) zum Auswerten der Meßsignale, vorzugsweise mit Differenziergliedern und/oder Integriergliedern und mindestens einem Schwellwertdetektor sowie mit einer Meßschaltung zum Messen der Dauer der von der Aufprallmeßvorrichtung abgegebenen Signale.

der Permeabilität gegenüber verschiedenen Arten durchdringender Energie, der Reflektionsfähigkeit oder Transparenz hinsichtlich verschiedener Strahlungen, des Verhaltens in magnetischen oder elektrischen Feldern usw. Diese bekannten Verfahren ermöglichen keine Untersuchung von Mischungen öder Haufwerken unter wirtschaftlichen Bedingungen oder mit genügender Genauigkeit und führen zu Schwierigkeiten, die ihren praktischen Einsatz begrenzen.

Es ist bereits eine Vorrichtung bekannt (DE-AS 11 25 740), bei der als Auswahlkriterium die durch die unterschiedliche stoffliche Beschaffenheit des Trennguts erzeugten unterschiedlichen Geräusche beim Auftreffen desselben auf eine Unterlage verwendet wrd. Eine derartige Vorrichtung hat den Nachteil, daß der Streuwinkel der von der Auswahlvorrichtung weggeschleuderten Körper verhältnismäßig groß ist und beispielsweise bis etwa 120° betragen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der sich die Körper eines Haufwerks auf einfache und genaue Weise trennen, klassifizieren oder auswählen lassen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist darin zu sehen, daß die mit einem Aufpralldetektor versehene Aufprallmeßvorrichtung gleichzeitig als Auswahlvorrichtung ausgebildet ist, welche auf Giu><d der von der Analysiervorrichtung gelieferten Signale verstellbar ist und Körper mit verschiedener Eigenschaft in verschiedene Bahnen lenkt. Eine derartige Vorrichtung ergibt einen Streuwinkel der weggeschleuderten Körper von nur etwa 10°.

Vorzugsweise weist die Aufprallmeßvorrichtung eine Prallplatte auf, welche schräg zur Bahn der fallenden Körper angeordnet ist und diese nach ihren Eigenschaften getrennt in zwei verschiedenen Bahnen wegschleudert.

Beim Aufprall eines Körpers auf die Aufprallmeßvorrichtung wird eine Kraft Ferzeugt, die während der Zeit Γ wirkt und in ihrer Größe und Richturg variiert, so daß also während der Berührung gilt: F= F (7Jl Außerhalb der Berührungszeit 7"gilt: F=O.

Für die durch den Aufprall hervorgerufene Impulsänderung/Ipdes Körpers gilt: