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Glas-Sortieranlaqe
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Die Erfindung betrifft eine Glas-Sortieranlage, bestehend aus einem
Zuführband, das Glasflaschen- und Scherben einem Scherbensortierer zuleitet, einem
folgenden Vereinzelungsband und einer daran anschließenden Farbglas-Sortiereinrichtung,
die die Glasfiaschen- und Scherben nach "farblos", "braun" und "grün" sortiert.
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Im Zuge des steigenden Umweltbewußtseins, wie auch der Energieeinsparung,
ist man allgemein betrebt, gebrauchte Materalien wieder aufzuarbeiten. Dies ist
auch bei Glas der Fall, das einen wertvollen Abfallstoff darstellt, in den zu seiner
Herstellung schon verhältnismäßig viel Energie aufgewandt wurde.
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Zum Abfüllen von Flüssigkeiten, insbesondere von Getränkeh, werden
drei hinsichtlich ihrer Farbe unterschiedliche Flaschen benötigt. Es sind dies einmal
farblose Flaschen, insbesondere für Erfrischungsgetränke, braune Flasche, insbesondere
für Bier, und grüne Flaschen, die vorzugsweise zum Abfüllen von Wein verwendet werden.
Will man auf wirtschaftliche Weise Altglas wiederverwerten, so müssen diese verschiedenen
Farbtönungen berücksichtigt werden; es müssen also die Flaschen und Glasscherben
nach ihrer jeweiligen Farbe sortiert werden. Dies ist selbstverständlich besonders
wichtig bei farblosen Gläsern, aber auch bei braungefärbtem Glas. Zwar kann braungefärbtem
Glas ohne Bedenken auch farbloses Glas bei der Wiederverwertung zugeführt werden,
jedoch sollte nach Möglichkeit die Beimischung grüner Gläser vermieden werden. Bei
grünem Glas hingegen ist ein gewisser Anteil von braunem Glas nicht schädlich, ebensowenig
wie ein Anteil an farblosem Glas.
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Bei bekannten derartigen Glas-Sortieranlagen wird das in besonderen
Behältern gesammelte Altglas über ein Zuführband einem Scherbensortierer zugeführt,
der kleine Glasscherben aussortiert und nur größere Scherben und ganze Flaschen
passieren läßt. Auf diesen Scherbensortierer folgt ein Vereinzelungsband, auf dem
die Flaschen und Scherben vereinzelt werden, um sodann der Farbglas-Sortiereinrichtung
zugeführt zu werden. Diese Farbglas-Sortiereinrichtung besteht im einfachsten Fall
aus einem längeren Sortierband, an dem beidseits Bedienungspersonal steht, das die
herangeführten Flaschen und Scherben in entsprechende Behälter oder weiterführende
Bänder sortiert. Es wurden auch schon Versuche unternommen, die Farben der Flaschen
und Gläser über Sensoren zu erfassen und damit zu sortieren, jedoch führten diese
Versuche nicht zum Erfolg.
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Zu bedenken ist, daß bereits ein geringer Anteil farbigen Glases die
Verwertung farblosen Altglases zunichte machen kann, wie auch die Zumischung von
grünen Gläsern zu braunem Glas. Da jedoch der Anteil des Altglases bei der Glasherstellung
immer mehr zunimmt beziehungsweise immer mehr Altglas der Wiederverwertung zugeführt
wird, wird auch schon geraume Zeit nach einer Glas-Sortieranlage gesucht, die ohne
manuelle Arbeit die Gläser nach ihren verschiedenen Farben schnell und sicher auszusortieren
gestattet.
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Es stellt sich damit die Aufgabe, eine Glas-Sortieranlage der beschriebenen
Art anzugeben, die die Glasfarben "farblos", "braun" und "grün" voneinander unterscheiden
kann und gegebenenfalls auch undurchsichtiges Material - beispielsweise Keramik
oder sonstige undurchsichtigen Materialien - ausscheidet.
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Die Erfindung gibt hierfür eine Farbglas-Sortiereinrichtung an, die
gekennzeichnet ist durch einen Fallschacht, an dem eine den Schacht quer durchstrahlende
Lichtschranke angebracht ist, die einerseits eine Lichtquelle und andererseits drei
Lichtwandler aufweist, die einfallendes Licht selektiv nach "farblos", "braun" und
grün" aufnehmen sowie durch eine nachgeschaltete Steuerung, die die über ein nachgeordnetes
Band abgeführten Flaschen und Scherben über oberhalb des Bandes angeordnete Abstreifer
nach Farben klassiert abwirft.
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Neben der bekannten Aussortierung von kleinen Scherben sowie dem vereinzelten
Zuführen zu der Farbglas-Sortiereinrichtung unterscheidet sich die Glas-Sortieranlage
nach der Erfindung durch das maschinelle Erkennen und Aussortieren der Flaschen
und Gläser nach ihrer Farbe. Hierzu werden die Flaschen und Gläser, die durch den
Schacht hindurchfallen, wobei der Fall auch durch eingebaute Schikanen- verlangsamt
und gerichtet werden kann, mittels der Lichtschranke durchleuchtet,
so
daß bei farblosem Glas die Lichtquelle auf die Lichtwandler hindurchscheint, bei
braunem Glas entsprechend braunes Licht die Lichtwandler erreicht und bei grünem
Glas grünes Licht. Je nachdem, welche Lichtfarbe auf die Lichtwandler trifft, werden
quantitativ mehr oder weniger starke Signale der Steuerung zugeleitet, die sodann
über die auf dem abführenden Band angeordneten Abstreifer die Flaschen oder Scherben
aussortiert. Hierbei können undurchsichtige Materialien gleich, ohne auf das abführende
Band zu gelangen, beispielsweise durch eine im Schacht angebrachte Klappe, aussortiert
werden. Das restliche Material gelangt jedoch auf das abführende Band und wird dort
von den Abstreifern entsprechenden Behältern oder wegführenden Bändern zugeführt.
Hierbei kann ein Abstreifer für die Glassorte "farblos", ein weiterer für die Farborte
braun" vorgesehen werden. Das restliche Glas, in dem auch farblose oder braune Glasscherben
enthalten sein können, wird am Ende des Bandes abgeworfen und dem grünen Altglas
zugeführt. Die Steuerung kann hierbei die Abstreifer, wie die eventuell auch vorgesehene
Schachtklappe, über eine beliebige Servokraft betätigen, entweder Hydraulik, Pneumatik
oder auch durch Stellmagnete.
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Von Vorteil hat es sich erwiesen, daß die Lichtschranke beidseits,
also sowohl auf der der Lichtquelle, wie auch auf der der Lichtwandler, über angesetzte
Rohrstutzen am Schacht befestigt ist. Dadurch werden nicht nur die abdeckenden Gläser
der Lichtquelle und der Lichtwandler vor mechanischen Beschädigungen durch herabfallendes
Glas geschützt, sondern es wird damit auch dafür gesorgt, daß kein Fremdlicht in
die Lichtwandler gelangt und die Ergebnisse verfälschen kann. Als Lichtquelle wird
üblicherweise eine Glühlampe, vorzugsweise eine mit Niederspannung betriebene Halogen-Glühlampe,
vorgesehen.
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Damit den Lichtwandlern auch die jeweils zutreffende Farbe sicher
zugeleitet wird, empfiehlt es sich, vor ihnen mindestens ein das zugeführte Licht
spektral zerlegendes Glasprisma anzuordnen, wobei die Lichtwandler jeweils im Licht
der entsprechenden Farbe angeordnet werden. Selbstverständlich ist es auch möglich,
jedem der drei Lichtwandler ein Prisma zuzuordnen, wobei das Prisma so gedreht wird,
daß der Lichtwandler nur die ihm zugeordnete Farbe erreicht. Zusätzlich oder auch
ausschließlich können vor den Lichtwandlern für die Glasfarben "braun und "grün"
jeweils ein entsprechender Farbfilter und vor dem Lichtwandler für die Glasfarbe
"farblos§' ein Farbfilter mit blauem Farbton angeordnet sein.
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Selbstverständlich ist den Lichtwandlern, wie üblich, ein Verstärker
nachgeordnet, sowie auch ein Diskriminator, der über die Steuerung jeweils den Abstreifer
aktiviert, der der Farbe zugeordnet ist, die das größte Signal abgibt.
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Eine deutliche Verbesserung hinsichtlich der Farberkennnung wird durch
zwischen den Lichtwandlern und dem Diskriminator eingefügte Integrierer erzielt,
die über die gesamte Zeit, über die die Glasflasche beziehungsweise der Glasscherben
durchleuchtet wird, die jeweils bei ihm eintreffenden Signale integriert. Damit
wird nicht der Lichtwandler mit der größten Amplitude von dem Diskriminator als
der jeweiligen Farbe zughörig erkannt, sondern der Lichtwandler, mit der über die
Integrationszeit am gößten integrierten Signalmenge. Zu bedenken ist hierbei, daß
diese gesamten Gläser stets eine Farbmischung darstellen und auch das "farblose"
Glas Grün- und Braunanteile enthält. Wird bei der Amplitudenmessung, also ohne die
Integration der von den Lichtwandlern gelieferten Signalmenge, beispielsweise zuerst
ein grüner Anteil, der möglicherweise von einem noch aufgeklebten Etikett herrührt,
erfaßt, so kann dieses Amplituden-Signal eine grüne Flasche signalisieren, obwohl
es sich um eine andersfarbige oder eine farblose Flasche handelt.
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Werden hingegen die Signale der drei Lichtwandler über die gesamte
Zeit, die das jeweilige Altglasteil zum Durchfallen durch die Lichtschranke benötigt,
integriert, so überwiegen die Farbanteile, die der jeweiligen Flasche beziehungsweise
dem jeweiligen Scherben zugehören. Der gleiche Effekt, jedoch nicht mit der gleichen
Sicherheit, kann auch dadurch erreicht werden, daß die Glasflaschen oder -Scherben
verhältnismäßig langsam durch die Lichtschranke hindurchgeführt werden, wodurch
ebenfalls ein Summeneffekt auftritt, der das Erkennungsergebnis verbessert. Diesen
Weg ist man bisher auch bei Flaschen-Sortieranlagen gegangen, da Flaschen, auf einem
Band stehend, langsam durch derartige Lichtschranken hindurchgeführt werden können.
Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung hingegen wird aus Wirtschaftlich keitsgründen
Wert darauf gelegt, daß das Sortieren sehr schnell erfolgt, weswegen die elektronische
Summenbildung angewendet werden sollte. Der Beginn, wie auch das Ende der Integrationszeit,
kann hierbei durch einen auf den Ruhestrom der Lichtwandler ansprechender, Ein/Aus-Signalgeber
sein. Wird dieser Signalgeber außerdem noch auf eine Zeit, die der Fallzeit einer
größten zu erwartenden Flasche entspricht, eingestellt, so kann er auch eine Störung
signalisieren, beispielsweise wenn sich im Weg der Lichtschranke ein farbiges Glas
verklemmt hat, das dazu führen würde, daß dauernd nur Glas aussortiert wird, das
der Farbe dieses verklemmten Glasstückes entspricht.
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Die Praxis hat erwiesen, daß mit einer derart aufgebauten Glas-Sortieranlage
sehr große Mengen Gläser ohne jeden manuellen Aufwand nach ihren Farben sortiert
werden können.
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Auf der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Anlage dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 ein Ablaufbild der Anlage und Fig. 2
ein Blockschaltbild der Lichtwandler.
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Ein Verèinzelungsband 1 führt Glasflaschen und Glasscherben vereinzelt
und kontinuierlich einem Fallschacht 2 zu, unter dem ein abführendes Band 3 angeordnet
ist. Am Fallschacht 2 ist die Lichtquelle 4 einer Lichtschranke über einem Rohrstutzen
5 angebracht. Jenseits der Lichtquelle 4 sind in einem Gehäuse 6 drei Lichtwandler
14, 15, 16 untergebracht, wobei dieses Gehäuse 6 ebenfalls über einen Rohrstutzen
7 am Fallschacht 2 befestigt ist. Die durchfallenden Gläser werden von einem Trichter
8 aufgefangen, wobei im Fallschacht 2 oder im Trichter 8 auch eine Klappe zum Aussortieren
von undurchsichtigem Material angeordnet sein kann. Die nunmehr auf dem abführenden
Band 3 befindlichen Gläser werden durch Abstreifer 9, 10 Behältern 11, 12 beziehungsweise
wegführenden Bändern zugeführt. Am Abwurf des abführenden Bandes 3 befindet sich
ebenfalls ein Behälter 13, der die noch auf dem Band verbleibenden Gläser aufnimmt.
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Die elektrische Schaltung für die Lichtwandler sieht drei Lichtwandler
14, 15, 16 vor, vor denen Farbfilter 17, 18, 19 angeordnet sind. Die Lichtwandler
14, 15, 16 sind verbunden mit Integrierern 20, 21, 22, deren Integrationszeit bestimmt
ist durch einen Signalgeber 23. Die von den Integrierern 20, 21, 22 abgegebenen
Signalmengen werden einem Diskriminator 24 zugeleitet, der über eine Steuerung 25
den der jeweiligen Farbe zugeordneten Abstreifer 9, 10 aktiviert.
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Beim Betrieb der Glas-Sortieranlage wird das Glas, das von kleinen
Scherben befreit ist, vereinzelt auf dem Vereinzelungsband 1, dem Fallschacht 2
zugeführt. Hier fällt es durch den Fallschacht 2, gegebenenfalls verlangsamt und
gerichtet durch eingebaute Schikanen, durch eine Lichtschranke 4, 5, 6, 7 hindurch
und wird hierbei durchleuchtet. Je nachdem, welche Farbe am längsten über die Integrationszeit
ansteht, wird über den Diskriminator 24 die Steuerung 25 angesteuert, die nun ihrerseits
die Abstreifer 9
oder 10 für farblose Gläser (Behälter 11) oder
braune Gläser (Behälter 12) aktiviert. Handelt es sich um grüne Gläser oder Gläser,
deren Farbe nicht genau erkannt werden konnte, so werden diese Glasanteile über
das abführende Band 3 einem Behälter 13 zugeführt, in dem sich sowohl das grüne
Glas, wie auch diese nichterkannten Anteile sammeln.
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