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EP4286063B1 - Sortiervorrichtung - Google Patents

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Publication number
EP4286063B1
EP4286063B1 EP22176180.2A EP22176180A EP4286063B1 EP 4286063 B1 EP4286063 B1 EP 4286063B1 EP 22176180 A EP22176180 A EP 22176180A EP 4286063 B1 EP4286063 B1 EP 4286063B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
objects
sorting
discharge means
chute
fraction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP22176180.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4286063A1 (de
Inventor
Reinhard TAUCHER
Daniel KREIMER
Philipp Kober
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Binder and Co AG
Original Assignee
Binder and Co AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Binder and Co AG filed Critical Binder and Co AG
Priority to EP22176180.2A priority Critical patent/EP4286063B1/de
Priority to FIEP22176180.2T priority patent/FI4286063T3/en
Priority to US18/200,297 priority patent/US11958081B2/en
Publication of EP4286063A1 publication Critical patent/EP4286063A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4286063B1 publication Critical patent/EP4286063B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/34—Sorting according to other particular properties
    • B07C5/342—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour
    • B07C5/3425—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour of granular material, e.g. ore particles, grain
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/34—Sorting according to other particular properties
    • B07C5/342—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/36—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/36—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution
    • B07C5/363—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution by means of air
    • B07C5/365—Sorting apparatus characterised by the means used for distribution by means of air using a single separation means

Definitions

  • the invention relates to a method for sorting.
  • LIBS Laser Induced Breakdown Spectroscopy
  • LIBS is an analytical method in which a pulsed, focused laser beam is directed onto the material surface of a object, extremely heats a small area, creates a plasma and then enables a quantitative, element-related spectral analysis of the plasma.
  • Measuring the intensities of individual spectral lines of different elements allows conclusions to be drawn about the atomic composition of the object.
  • the spectrum of the material recorded in this way can be used to identify materials, to determine the content of certain chemical elements or chemical compounds in the object and thus can be used as a fingerprint for a certain type of object.
  • concave slides are known in the prior art, on which the objects are moved, preferably by means of gravitational force, so that they move past the LIBS laser device, which is arranged under the slide.
  • a discharge means is usually provided below the slide and/or below an imaginary extension of the slide in order to be able to discharge a fraction of the objects, see for example EP3967413A1 .
  • a disadvantage of the sorting devices known from the state of the art is that only a fraction of the objects can be specifically removed.
  • the sorting device should be possible to use the sorting device to selectively discharge an additional fraction of the objects, whereby the sorting device should also be designed to be space-saving and simple.
  • a slide is understood to be an element which, in an operating state, is arranged at least partially inclined and along which objects can slide solely by gravity, preferably at least partially one after the other.
  • the sorting device comprises a LIBS laser device to perform an analysis of the respective Slide to carry out an object moving past the LIBS laser device.
  • the LIBS laser device comprises at least one laser and one detector to carry out the measurement of a spectrum.
  • With the LIBS laser device it is possible either to simply identify the respective object via the spectrum of the individual chemical elements it contains and/or to carry out a quantitative analysis. This means that with the LIBS laser device it can be determined on the one hand whether the object has the previously defined material, i.e. a certain chemical element or a certain chemical compound - i.e. whether the object is a valuable element - and on the other hand also what content of this chemical element or chemical compound the (valuable) object has.
  • a recess comprising a measuring area is provided in the slide.
  • the recess must in any case have such dimensions that the laser beam can reach the object for carrying out the laser-induced plasma spectroscopy and that the plasma created by the laser beam can also be measured.
  • the measuring area is located where the laser beam passes through the recess when the device is in operation. This means that the size of the recess either corresponds to the measuring area or is larger than the measuring area. However, the measuring area determines where the LIBS measurement of the objects takes place.
  • a sorting subsequent to the LIBS measurement only takes place if at least one measuring point of an object has a successful measurement. If there is no successful measurement, it is a so-called empty measurement and the object is not sorted out. If there are several measurements for an object, which include at least one material assignment, i.e. a valid measurement, as well as an empty measurement, the ratio of the number, if necessary with further parameterization, of the valid Measurement(s) and the empty measurements an assignment for the object to a fraction can be carried out.
  • the sorting device comprises a discharge means and a further discharge means, both of which are automatically controlled by the control device.
  • the control device is therefore able to evaluate signals or data from the LIBS laser device and, if applicable, an object recognition device (see below) and to instruct the discharge means and the further discharge means accordingly.
  • the discharge means and the further discharge means are used to separate valuable fractions of the objects that have been defined as containing a (previously) specific material, e.g. a specific metal or alloy, from the other (non-valuable) objects if the LIBS analysis has delivered a corresponding result, whereby the result of the LIBS analysis can also contain the result of the evaluation of an object recognition device that may be present.
  • the first fraction of the objects differs from the second fraction of the objects in that the first fraction, for example, has a (slightly) different alloy composition than the second fraction. This means that both the first and the second fraction are valuable fractions, but differ in at least one parameter.
  • a valuable fraction will typically comprise 1% to 90% of the objects fed to the sorting device according to the invention.
  • a non-valuable fraction of the objects is separated from the other (valuable) objects by means of the discharge device and the further discharge device.
  • a non-valuable fraction is understood to mean a fraction that has a (previously) does not contain a certain material, e.g. a certain metal or a certain alloy.
  • the discharge means and the further discharge means are each a blow-out means in the form of one or more blow-out nozzles from which at least one fluid stream, in particular at least one compressed air stream, emerges.
  • the discharge direction corresponds to the direction of the blow-out nozzle(s).
  • the discharge device and the additional discharge device it is possible to discharge two fractions of the objects in a targeted manner.
  • the arrangement of the additional discharge device above the chute and/or above the imaginary extension of the chute is particularly advantageous, as the compact design of the sorting device can be retained and existing sorting devices can also be easily adapted accordingly.
  • the majority of the objects of the first fraction have a greater density than the majority of the objects of the second fraction.
  • the majority of the objects of the first fraction are heavier per unit volume than the majority of the objects of the second fraction per the same unit volume.
  • the discharge means in particular an outlet of the discharge means, by means of which the first fraction of the Objects can be discharged directly beneath the chute and/or directly beneath an imaginary extension of the chute, whereby less energy is required for discharge compared to a discharge means further away from the chute and/or an imaginary extension of the chute, since the objects, regardless of their size, are always at essentially the same distance from the discharge means, in particular from the outlet of the discharge means. This is not the case with the additional discharge means.
  • the additional discharge means must in any case be further away from the chute or from the imaginary extension of the chute, since the objects can have different sizes and all have to pass through the area between the discharge means and the additional discharge means.
  • the additional discharge device In order to be able to discharge all objects (regardless of their size), the additional discharge device must generally be operated with a greater energy input.
  • a majority is understood to mean a predominant number of a total number of objects; i.e. more than 50%, preferably more than 70%, particularly preferably more than 90%.
  • the first fraction the majority of whose objects have a greater density than the majority of the objects in the second fraction, can be discharged with the discharge means, because in principle more energy is required when discharging objects with a greater density than when discharging objects with a lower density, but this energy is easily adjustable and can be reduced to a minimum if the distance between the objects to be discharged and the discharge means remains essentially constant.
  • the sorting device is used in particular for recycling metal waste, whereby preferably objects such as metals, in particular aluminum alloys, are sorted out by means of the discharge means and/or by means of the further discharge means.
  • objects made of cast aluminum alloys which usually have a high silicon content and a higher density than objects made of wrought aluminum alloys, can be recognized by the LIBS analysis due to typical components (e.g. the high silicon content) and discharged with the discharge means, while objects made of wrought aluminum alloys due to typical components detected by the LIBS analysis and removed with the additional removal agent.
  • those objects that are sorted out using the sorting device according to the invention or that pass through it are pre-sorted.
  • contaminants in the objects are already reduced accordingly before they pass through the sorting device according to the invention.
  • Metal waste that is sorted using the sorting device according to the invention therefore usually does not contain any objects made of glass or plastic.
  • objects made of different aluminum alloys are to be separated from one another, preferably only metal objects that mainly contain aluminum are fed to the sorting device according to the invention.
  • the location of the respective object on the slide, and thus its arrival at the separation device can usually be determined using the LIBS measurement of the LIBS laser device: at the time of the LIBS measurement, a certain object is in the measuring area and it can be determined when this object arrives at the discharge means or at the further discharge means.
  • the sorting device according to the invention can also be provided with its own object recognition device, which is designed to detect at least the position of an object on the slide, i.e.
  • the object detection device can, for example, detect how the object is positioned relative to the measuring area and/or the discharge device or to the further discharge means, for example whether an object is perpendicular to the conveying direction.
  • the object recognition device only records a two-dimensional image, but it is of course not impossible that three-dimensional images are also created.
  • the control device according to the invention for controlling the discharge means or the further discharge means would, if necessary, be controlled depending on the measurement results of the object recognition device and the LIBS laser device.
  • the control device could also, if necessary, carry out independent control of the discharge means or the further discharge means, e.g. the air quantity, independently of the measurement results of the object recognition and/or the LIBS laser device.
  • a VIS camera and LED and/or laser lighting are particularly suitable as the object recognition device, so that two- or three-dimensional images of the objects can be created, but of course another device for recognizing objects is not excluded from use in connection with the present invention. It is also not excluded that the object recognition device detects more parameters than just the position of an object, for example the size (length and/or width) and/or the shape and/or the color and/or spectral properties in the NIR range (if the object recognition device contains an NIR camera) and/or the structure and/or the height of the object. It goes without saying that the height can only be determined from three-dimensional images or from several two-dimensional images.
  • a dedicated object recognition device can improve the classification of objects by providing more information about the nature of the objects. It can improve the separation because the discharge device and the further discharge device can react to the position and/or shape of the objects.
  • the sorting device can have a distance measuring device for determining the distance of the objects on the slide from the LIBS laser device.
  • the distance measuring device can be used to determine the distance of the surface of the object to be measured from the LIBS laser device before the LIBS measurement and thus deviations due to uneven object surfaces can be taken into account, thereby preventing measurement inaccuracies and/or the individual measurements can be selected depending on the distance.
  • the sorting device in addition, it would also be possible for the sorting device according to the invention to have a second laser device for cleaning the objects, wherein the second laser device is arranged in front of the LIBS laser device as seen in the conveying direction of the objects in order to be able to clean the surface of the objects before measurement at least in an area that is at least as large as the impact area of the LIBS laser beam on the object.
  • one embodiment of the invention provides that the discharge means and/or the additional discharge means can be moved parallel to the conveying direction. Another embodiment of the invention provides that an angle between the discharge direction of the discharge means and the conveying direction and/or an angle between the discharge direction of the additional discharge means and the conveying direction can be adjusted. In addition, another embodiment of the invention provides that a shortest distance between the discharge means and the Slide and/or the imaginary extension of the slide and/or a shortest distance between the further discharge means and the slide and/or the imaginary extension of the slide is adjustable. This means that the discharge means and the further discharge means can be adjusted independently of one another.
  • the discharge means and/or the further discharge means can therefore be moved independently of one another along the conveying direction. Furthermore, the angles defined above and/or the distances defined above, which are normal distances, can be adjusted independently of one another. In addition, it would also be conceivable that the air pressure of the discharge means and/or the further discharge means is adjustable.
  • the angle between the discharge direction of the discharge means/the additional discharge means, in particular the discharge means, and the conveying direction is increased in order to be able to discharge the (heavy) objects accordingly - despite the large mass.
  • the shortest distance between the discharge device/other discharge devices and the chute is usually adapted to the trajectory of the objects or their parabola of fall and/or to the maximum diameter of the objects.
  • a further embodiment of the invention provides that, viewed in the conveying direction, A separating means comprising three areas is arranged on the slide.
  • each of the three areas is a shaft-shaped area.
  • the objects not to be sorted out can be moved by gravity from the chute into the first area of the separating agent, while the first and second fractions of the objects are diverted from their flight path by the discharge means and the further discharge means and are transported into the second and third areas of the separation means.
  • the first region of the release agent lies between the second and third regions of the release agent.
  • the slide comprises at least two sections, wherein the first section, through which the objects are firstly movable, is designed such that the objects moving along the first section are centered by means of gravitational force normal to the conveying direction, and the second section of the slide is flat, wherein the recess comprising the measuring area is arranged in the second section of the slide.
  • the first and second sections have a different shape of the cross section normal to the conveying direction.
  • the first section is understood to mean in particular those sections whose shape causes the objects to be transported by the gravitational force acting across the conveying direction to the middle of the first section.
  • Objects are usually centred by the gravitational force when the first section has two partial conveying surfaces inclined towards each other, which are part of the entire conveying surface.
  • the inclined partial conveying surfaces which can be straight or curved in cross-section, are usually connected to each other at the lowest part of the slide.
  • the deepest area of the chute corresponds to a deepest point or a deepest section.
  • the inclined partial conveying surfaces are generally arranged symmetrically to one another - viewed in a cross section of the first section normal to the conveying direction - in particular symmetrically to a plane that is vertical in the operating state of the sorting device and runs in the conveying direction.
  • the inclined partial conveying surfaces are not arranged symmetrically to one another in that - viewed in a cross section of the first section normal to the conveying direction - they each have a different angle to a plane that is vertical in the operating state of the sorting device and runs in the conveying direction (for example a V-shaped cross section that is tilted to the side); or, for example, they have the same angle to the plane that is vertical in the operating state of the sorting device and runs in the conveying direction, but have a different length in the cross section (for example a V-shaped cross section with side walls of unequal height); or, for example, they have both different angles and different lengths in the cross section (for example a V-shaped cross section tilted to the side with side walls of unequal height).
  • the objects are transported to the lowest point or area of the cross-section of the slide by the inclined partial conveying surfaces and the gravitational force acting on the objects.
  • the objects therefore come closer and closer to the lowest point of the slide as they slide along the conveying direction through the first section.
  • the conveying surface is understood here to be the surface of the slide on which the objects can rest due to the gravitational force.
  • the recess for carrying out the LIBS measurement is arranged in the second section of the slide. This ensures that, on the one hand, the objects are separated and can therefore be measured one after the other, and, on the other hand, it ensures that the objects are always essentially the same distance apart due to the flat design of the second section, with less dependence on object size or - shape, to the LIBS laser device, since all support points of the objects lie in the plane of the second section.
  • the recess will usually be located in the middle of the slide, i.e. at the same distance from the sides of the slide.
  • each chute has its own recess and its own LIBS laser device for LIBS measurement, otherwise the objects cannot be measured and analyzed.
  • each chute should have a discharge device and another discharge device in order to be able to divide the objects into fractions. It is not necessary for each sorting device to have its own control device. It would therefore be conceivable that only one common control device is provided for the sorting device network.
  • a further embodiment of the sorting device combination provides that the sorting device combination comprises a return means for returning objects from the first sorting device to a return area of the second of the at least two sorting devices, wherein the return area is located in front of the recess of the second of the at least two sorting devices as seen in the conveying direction.
  • the returned objects thus pass through both the first of the at least two sorting devices and the second of the at least two sorting devices.
  • the objects that are guided to the return area by means of the return means can be objects that were not sorted out on the first sorting device, or the first fraction of the objects that were discharged on the first sorting device, or the second fraction of the objects that were discharged on the first sorting device.
  • the objects that are returned are the objects that were not sorted out on the first sorting device.
  • a further embodiment of the sorting device combination provides that the return means is in transport connection with one of the areas of the separating means.
  • the objects coming from the first of the at least two sorting devices - ie the objects not sorted out or the first fraction of the objects or the second fraction of the objects - are returned directly to the second of the at least two sorting devices and sorted again.
  • the control device usually includes a computer.
  • the method steps described above can also be carried out in a sorting device network comprising at least two sorting devices, which sorting devices then apply the same sorting criteria and each sort out the same first and second fraction.
  • the objects not sorted out by the first sorting device are transported to a return area of the second sorting device by means of a return means.
  • the slide 3 is divided into a first section 9 and a second section 10, whereby the objects 2 can initially be moved through the first section 9 and only then reach the second section 10 of the slide 3.
  • the first section 9 is designed in such a way that the objects 2 moving along the first section 9 are centered by means of gravitational force normal to the conveying direction 22, and the second section 10 of the slide 3 is then flat.
  • the second section 10 of the slide 3 has a recess 4 comprising a measuring area 23, under which recess 4 at a distance the LIBS laser device 6 for carrying out a LIBS measurement by is arranged through the recess 4.
  • the LIBS laser device 6 comprises at least one element for generating a laser beam and a detector.
  • the objects 2 are thus separated with the aid of the separation device 19 and then reach the first section 9 of the slide 3 one after the other.
  • Each object 2 is first illuminated by the lighting 27 and is thereby recognized by the object recognition device 20 or the position of the object 2 is determined and the corresponding data is transmitted to the control device 8.
  • the control device 8 can calculate when the respective object 2 will be at the LIBS laser device 6 and the discharge means 7 or the further discharge means 13.
  • the object recognition device 20 it would also be possible for the object recognition device 20 to record further data on the object 2 and to provide the control device 8 with additional data on the shape, size or height of the object 2.
  • the object recognition device 20 can either create a two-dimensional image if only the position or shape of the object 2 is of interest, or create a three-dimensional image if, for example, the height of the object 2 is also relevant.
  • the data from the object recognition device 20 can also be used to determine how long the object 2 covers the measuring area 23, i.e. how many LIBS measurements should be made of this object 2, and where the discharge means 7 or the further discharge means 13 should act on the object 2, i.e. which blow-out nozzles of a blow-out nozzle array are controlled. For example, several blow-out nozzles could be controlled transversely to the conveying direction 22 if the object 2 is lying transversely.
  • control device 8 then sends a signal to the LIBS laser device 6 to carry out a LIBS measurement as soon as the object 2 passes the recess 4 behind or under which the LIBS laser device 6 is located, or continuously pulsed Laser radiation is emitted so that the measurement is carried out independently of a signal from the object detection device 20.
  • a second laser device 29 could be provided in front of the LIBS laser device 6 in order to remove any contamination from the respective object 2 at least in the measuring areas on the object 2 before the LIBS measurement by the LIBS laser device 6.
  • the LIBS laser device 6 carries out a LIBS measurement, the result, i.e. the measured data determined, being sent to the control device 8, which in turn evaluates the measured data and, if necessary, sends a signal to the discharge means 7 or to the further discharge means 13 so that the object 2 is sorted out if it has previously defined parameters.
  • the discharge means 7 or the further discharge means 13 can be controlled or regulated in an adapted manner, for example with regard to the shape, position or size of the respective object 2.
  • a first fraction 11 of the objects 2 is sorted out along a discharge direction 25 and by means of the further discharge means 13, a second fraction 12 of the objects 2 is sorted out along a discharge direction 26, wherein the discharge means 7 is arranged below an imaginary extension of the chute 3 and the further discharge means 13 is arranged above an imaginary extension of the chute 3.
  • Those objects 2 that are not sorted out by means of the discharge means 7 or the further discharge means 13 are referred to as non-sorted objects 34.
  • the objects 2 of the first fraction 11 and the second fraction 12 are each valuable objects 2.
  • the objects 2 of the first and second fractions 11, 12 each contain an aluminum alloy with a slightly different alloy composition, with the majority of the objects 2 of the first fraction 11 having a greater density than the majority of the objects 2 of the second fraction 12.
  • the fact that the first fraction 11 of the objects 2 is sorted out by means of the discharge means 7 is advantageous in that the discharge means 7 is placed directly under an imaginary extension of the chute 3, whereby less energy is required for the discharge compared to the further discharge means 13 which is further away from the imaginary extension of the chute 3, since the objects 2, regardless of their size, always have essentially the same distance from the discharge means 7.
  • discharging objects 2 with a higher density compared to discharging objects 2 with a lower density more energy is generally required, but this energy is easy to adjust and can be reduced to a minimum if the distance between the objects 2 to be discharged and the discharge means 7 remains essentially constant.
  • a separating means 5 comprising three areas 16, 17, 18 is arranged, the first area 16 being arranged on a flight path of the objects 2, along which flight path the objects 2 can be moved by means of gravitational force when leaving the slide 3.
  • the objects 34 that have not been sorted out land in the first area 16.
  • the second area 17 is arranged in such a way that the first fraction 11 of the objects 2 sorted out by means of the discharge means 7 lands in it, while the third area 18 is arranged in such a way that the second fraction 12 of the objects 2 sorted out by means of the further discharge means 13 lands in it. This means that both the first and the second fraction 11,12 of the objects 2 are diverted from their flight path by means of the discharge means 7 or the further discharge means 13 and transported into the second or third area 17,18.
  • Fig. 2 represents a schematic axonometric view of an embodiment of a sorting device assembly according to the invention, which sorting device assembly comprises three similar sorting devices 1.
  • Each of these Sorting devices 1 have a chute 3, which comprises a first section 9 and a second section 10.
  • a device for separating 19 the objects 2 is arranged in front of the chutes 3, in the form of a vibrating chute 19 with a chute-shaped guide element 30 per chute 3, which guide element 30 opens into the first section 9 of a chute 3.
  • the vibrating chute 19, and thus its guide elements 30, have a lower incline than the chute 3.
  • the vibrating chute comprises a trough, into which the "new" objects 2 (if necessary) to be sorted out are fed.
  • Objects 2 can be discharged simultaneously through the three slides 3.
  • Each of the slides 3 according to the embodiment of the Fig. 2 comprises a transition section 31, which enables a successive transition of the first section 9 into the second section 10, i.e. the cross section of the first section 9, here semicircular, continuously transfers into the cross section of the second section 10, here a flat support surface without side walls.
  • the second section 10 of the slide 3 has a recess 4 comprising a measuring area 23, wherein the LIBS laser device 6 is arranged at a distance from the recess 4 for carrying out the measurement from below the slide 3 through the recess 4.
  • each discharge means 7 and each further discharge means 13 is implemented by blow-out nozzles or a blow-out nozzle array.
  • a separating means 5 comprising two guide plates 32 is arranged after the slides 3, as seen in the conveying direction 22, whereby the three areas 16, 17, 18 are formed by means of the guide plates 32.
  • Side walls 33 can be provided on each of the guide plates 32 (in Fig. 2 by lines on the surfaces of the guide plates 32 only indicated) in order to laterally delimit the areas 16,17,18 directly after each of the slides 3 as seen in the conveying direction 22.
  • the side walls 33 thus ensure, for example, that objects 2 coming from the first slide 3 do not come into contact with the objects 2 coming from the second slide 3. in the separating means 5.
  • the first region 16, in which the non-sorted objects 2 from all slides 3 land is arranged on a flight path of the objects 2.
  • the second region 17 is arranged such that the fractions of the objects 2 from all slides 3 sorted by means of the discharge means 7 land therein, while the third region 18 is arranged such that the fractions of the objects 2 sorted by means of the further discharge means 13 land therein.
  • the sorting device network comprises a return means 21.
  • the return means 21 is in transport connection with the first area 21 of the first sorting device 1 and returns the objects 2 that have not been sorted out to a return area 24, which in this embodiment corresponds to the guide element 30 of the second sorting device 2. This means that in the second sorting device, in addition to the "newly" placed objects 2 in the tub of the vibrating chute 19, the returned objects 2 also pass through the chute 3.
  • a further return means 21 is not provided in this embodiment; i.e. the third sorting device 1 is only passed through by "newly" submitted objects 2.
  • the sorting device network shown comprises only a common (not shown) control device 8, which is set up to control all discharge means 7 and all further discharge means 13 depending on the measurement results of the LIBS laser devices 6.
  • the positions of the discharge means 7 and the further discharge means 13 can be adjusted independently of each other with respect to the chute 3 or an imaginary extension of the chute 3. This is shown in the Figures 3 to 6 clearly visible.
  • Fig.3 shows a schematic side view of an embodiment of the sorting device 1 according to the invention
  • Fig.4 a schematic side view of the embodiment of the sorting device 1 according to the invention from Fig.3 wherein one discharge means 7 and another discharge means 13 are located in a different position
  • Fig.5 again shows a schematic side view of the embodiment of the sorting device 1 according to the invention from Fig.3 or Fig.4 , whereby the discharge means 7 and the further discharge means 13 are again in a different position.
  • Fig.6 which is a schematic side view of the embodiment of the sorting device 1 according to the invention Fig. 3, Fig. 4 or Fig.5 then the (different) positions of the discharge means 7 and the further discharge means 13 are Fig. 3, Fig. 4 and Fig.5 compared to each other.
  • the discharge means 7 can be rotated about a point; i.e. an angle ⁇ between the discharge direction 25 and the conveying direction 22 can be set.
  • the further discharge means 13 can in turn be moved parallel to the conveying direction 22 and also rotated about a point; i.e. here too, an angle ⁇ between the discharge direction 26 and the conveying direction 22 can be set.
  • a shortest distance 15 between the further discharge means 13 and the imaginary extension of the chute 3 can be adjusted.
  • the shortest distance 14 between the discharge means 7 and the imaginary extension of the chute 3 cannot be set in this embodiment and is therefore constant.
  • Fig.5 was compared to Fig.4 in the discharge means 7, the angle ⁇ is further increased and in the further discharge means 13, the angle ⁇ is further reduced.
  • the angle ⁇ is approximately 90° here and is advantageous when the objects 2 are rather short when viewed in the conveying direction 22.
  • the further discharge means 13 was moved in the conveying direction 22 parallel to the conveying direction 22 and the distance 15 was increased.

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  • Sorting Of Articles (AREA)

Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft eine Sortiervorrichtung umfassend
    • eine Rutsche, auf der die Objekte durch eine einwirkende Gravitationskraft in einer Förderrichtung bewegbar sind, wobei die Rutsche eine Aussparung umfassend einen Messbereich aufweist,
    • eine LIBS-Laservorrichtung, die benachbart zur Aussparung der Rutsche angeordnet ist, um eine spektroskopische Vermessung der sich entlang der Rutsche bewegenden Objekte durch die Aussparung hindurch durchzuführen,
    • ein Austragmittel zum Aussortieren einer ersten Fraktion der Objekte längs einer Austragrichtung, wobei das Austragmittel unterhalb der Rutsche und/oder unterhalb einer gedachten Verlängerung der Rutsche angeordnet ist, sowie
    • eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Austragmittels in Abhängigkeit von den Messergebnissen der LIBS-Laservorrichtung.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Sortieren.
    • STAND DER TECHNIK
  • Im Stand der Technik ist der Einsatz von LIBS (engl. Laser Induced Breakdown Spectroscopy; laserinduzierte Plasmaspektroskopie) im Zusammenhang mit Sortiervorrichtungen bereits bekannt. Das LIBS-Verfahren wird insbesondere im Zusammenhang mit der Sortierung von Metallen und Erzen verwendet, um eine rasche Analyse der vorliegenden Metalle bzw. Erze zu erhalten.
  • LIBS ist ein Analyseverfahren, bei dem ein gepulster, fokussierter Laserstrahl auf der Materialoberfläche eines Objekts ein kleines Gebiet extrem erhitzt, ein Plasma erzeugt und danach eine quantitative, elementbezogene Spektralanalyse des Plasmas ermöglicht.
  • Die Messung der Intensitäten einzelner Spektrallinien verschiedener Elemente erlaubt Rückschlüsse auf die atomare Zusammensetzung des Objekts. Das so aufgenommene Spektrum des Materials kann zur Identifikation von Materialien, zur Bestimmung des Gehalts an bestimmten chemischen Elementen oder chemischen Verbindungen im Objekt und damit quasi als Fingerabdruck für eine bestimmte Art von Objekten herangezogen werden.
  • Um die Objekte mittels LIBS-Laservorrichtung in der Sortiervorrichtung vermessen zu können, sind im Stand der Technik konkave Rutschen bekannt, auf denen die Objekte, vorzugsweise mittels Gravitationskraft, bewegt werden, sodass sie sich an der LIBS-Laservorrichtung vorbeibewegen, die unter der Rutsche angeordnet ist. In einem Endbereich solcher Sortiervorrichtungen ist üblicherweise unterhalb der Rutsche und/oder unterhalb einer gedachten Verlängerung der Rutsche ein Austragmittel vorgesehen, um eine Fraktion der Objekte austragen zu können, siehe beispielsweise EP 3967413 A1 .
  • Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Sortiervorrichtungen ist, dass lediglich eine Fraktion der Objekte gezielt ausgetragen werden kann.
    • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sortiervorrichtung zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Stands der Technik überwindet. Insbesondere soll es möglich sein, mit der Sortiervorrichtung eine zusätzliche Fraktion der Objekte gezielt auszutragen, wobei die Sortiervorrichtung weiterhin platzsparend und einfach ausgebildet sein soll.
    • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Diese Aufgabe wird bei einer erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung zum Sortieren von Objekten umfassend
    • zumindest eine Rutsche, auf der die Objekte durch eine einwirkende Gravitationskraft in einer Förderrichtung bewegbar sind, wobei die Rutsche eine Aussparung umfassend einen Messbereich aufweist,
    • eine LIBS-Laservorrichtung, die benachbart zur Aussparung der Rutsche angeordnet ist, um eine spektroskopische Vermessung der sich entlang der Rutsche bewegenden Objekte durch die Aussparung hindurch durchzuführen,
    • ein Austragmittel zum Aussortieren einer ersten Fraktion der Objekte längs einer Austragrichtung, wobei das Austragmittel unterhalb der Rutsche und/oder unterhalb einer gedachten Verlängerung der Rutsche angeordnet ist, sowie
    • eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Austragmittels in Abhängigkeit von den Messergebnissen der LIBS-Laservorrichtung,
    • erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
    • die Sortiervorrichtung ein weiteres Austragmittel zum Aussortieren einer zweiten Fraktion der Objekte entlang einer Austragrichtung umfasst, welches weitere Austragmittel oberhalb der Rutsche und/oder oberhalb der gedachten Verlängerung der Rutsche angeordnet ist, wobei die Steuereinrichtung ausgebildet ist das weitere Austragmittel in Abhängigkeit von den Messergebnissen der LIBS-Laservorrichtung zu steuern.
  • Unter einer Rutsche wird ein Element verstanden, das in einem Betriebszustand zumindest abschnittsweise geneigt angeordnet ist und auf dem Objekte allein durch die Gravitation, vorzugsweise zumindest abschnittsweise nacheinander, entlang gleiten können.
  • Die erfindungsgemäße Sortiervorrichtung umfasst eine LIBS-Laservorrichtung, um eine Analyse des jeweiligen sich auf der Rutsche an der LIBS-Laservorrichtung vorbeibewegenden Objekts durchzuführen. Die LIBS-Laservorrichtung umfasst dabei zumindest einen Laser sowie einen Detektor, um die Messung eines Spektrums durchzuführen. Mit der LIBS-Laservorrichtung ist es entweder möglich, das jeweilige Objekt über das Spektrum der einzelnen enthaltenen chemischen Elemente lediglich zu identifizieren und/oder aber eine quantitative Analyse durchzuführen. Dies bedeutet, dass mit der LIBS-Laservorrichtung einerseits bestimmt werden kann, ob das Objekt das vorher festgelegte Material aufweist, also ein bestimmtes chemisches Element oder eine bestimmte chemische Verbindung, - d.h. ob das Objekt ein werthaltiges Element ist - und andererseits auch welchen Gehalt dieses chemischen Elements oder dieser chemischen Verbindung das (werthaltige) Objekt aufweist.
  • Um die LIBS-Messung durchführen zu können, ist in der Rutsche eine Aussparung umfassend einen Messbereich vorgesehen. Die Aussparung muss jedenfalls solche Abmessungen aufweisen, dass der Laserstrahl zur Durchführung der laserinduzierten Plasmaspektroskopie zum Objekt gelangen kann und auch die Vermessung des durch den Laserstrahl entstehenden Plasmas möglich ist. Der Messbereich befindet sich dort, wo im Betriebszustand der Vorrichtung der Laserstrahl durch die Aussparung tritt. Dies bedeutet, dass die Aussparung hinsichtlich ihrer Größe entweder dem Messbereich entspricht, oder aber größer ist als der Messbereich. Der Messbereich legt jedoch jedenfalls fest, wo die LIBS-Vermessung der Objekte erfolgt.
  • Eine der LIBS-Messung nachgeordnete Sortierung erfolgt jedoch nur dann, wenn zumindest ein Messpunkt eines Objekts eine erfolgreiche Messung aufweist. Liegt keine erfolgreiche Messung vor, handelt es sich um eine sogenannte Leermessung und das Objekt wird nicht aussortiert. Liegen mehrere Messungen für ein Objekt vor, welche sowohl zumindest eine Materialzuordnung, also eine gültige Messung, als auch eine Leermessung umfassen, kann aus dem Verhältnis der Anzahl, gegebenenfalls unter weiterer Parametrierung, der gültigen Messung(en) und der Leermessungen eine Zuordnung für das Objekt zu einer Fraktion durchgeführt werden.
  • Die erfindungsgemäße Sortiervorrichtung umfasst ein Austragmittel und ein weiteres Austragmittel, die beide mittels der Steuereinrichtung automatisiert gesteuert werden. Die Steuereinrichtung ist also in der Lage, Signale bzw. Daten der LIBS-Laservorrichtung sowie ggf. einer Objekterkennungseinrichtung (siehe unten) auszuwerten und das Austragmittel und das weitere Austragmittel dementsprechend zu instruieren.
  • Üblicherweise werden mittels des Austragmittels und des weiteren Austragmittels jeweils werthaltige Fraktionen der Objekte, die als ein (zuvor) bestimmtes Material, z.B. ein bestimmtes Metall bzw. eine bestimmte Legierung, enthaltend definiert worden sind, von den anderen (nicht werthaltigen) Objekten getrennt, wenn die LIBS-Analyse ein entsprechendes Ergebnis geliefert hat, wobei im Ergebnis der LIBS-Analyse auch das Ergebnis der Auswertung einer gegebenenfalls vorhandenen Objekterkennungseinrichtung enthalten sein kann. Die erste Fraktion der Objekte unterscheidet sich in diesem Fall von der zweiten Fraktion der Objekte dahingehend, dass die erste Fraktion beispielsweise eine (etwas) andere Legierungszusammensetzung als die zweite Fraktion aufweist. D.h. sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten Fraktion handelt es sich um werthaltige Fraktionen, die sich jedoch in zumindest einem Parameter unterscheiden.
  • Eine werthaltige Fraktion wird typischer Weise 1% bis 90% der Objekte umfassen, die der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung zugeführt werden.
  • Ebenso ist es jedoch möglich, dass mittels des Austragmittels und des weiteren Austragmittels jeweils eine nicht werthaltige Fraktion der Objekte von den anderen (werthaltigen) Objekten getrennt wird. Unter einer nicht werthaltigen Fraktion wird in diesem Zusammenhang eine Fraktion verstanden, die ein (zuvor) bestimmtes Material, z.B. ein bestimmtes Metall bzw. ein bestimmte Legierung, nicht enthält.
  • Es ist auch nicht ausgeschlossen, dass mittels des Austragmittels eine werthaltige Fraktion der Objekte ausgetragen wird und mittels des weiteren Austragmittels eine nicht werthaltige Fraktion der Objekte oder umgekehrt.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei dem Austragmittel und dem weiteren Austragmittel jeweils um ein Ausblasmittel in Form einer oder mehrerer Ausblasdüsen, aus welcher bzw. welchen zumindest ein Fluidstrom, insbesondere zumindest ein Druckluftstrom, austritt. Die Austragrichtung entspricht bei einem Ausblasmittel der Richtung der Ausblasdüse(n).
  • Mittels des Austragmittels und des weiteren Austragmittels ist es also möglich zwei Fraktionen der Objekte zielgerichtet auszutragen. Die Anordnung des weiteren Austragmittels oberhalb der Rutsche und/oder oberhalb der gedachten Verlängerung der Rutsche ist besonders vorteilhaft, da die kompakte Bauweise der Sortiervorrichtung beibehalten werden kann und auch bestehende Sortiervorrichtungen entsprechend einfach adaptiert werden können.
  • Ob werthaltige Fraktionen oder nicht werthaltige Fraktionen aussortiert werden, ist im Rahmen der gegenständlichen Erfindung - wie bereits oben ausgeführt - nicht wesentlich und kann etwa davon abhängen, welche der Fraktionen die größere Anzahl an Objekten aufweist, oder wird durch qualitative Aspekte bestimmt.
  • Es ist vorstellbar, dass die Mehrheit der Objekte der ersten Fraktion eine größere Dichte aufweist als die Mehrheit der Objekte der zweiten Fraktion. D.h. dass die Mehrheit der Objekte der ersten Fraktion pro Volumeneinheit schwerer ist als die Mehrheit der Objekte der zweiten Fraktion pro derselben Volumeneinheit. Dies ist deshalb besonders vorteilhaft, da das Austragmittel, insbesondere ein Auslass des Austragmittels, mittels welchem die erste Fraktion der Objekte austragbar ist, direkt unterhalb der Rutsche und/oder direkt unter einer gedachten Verlängerung der Rutsche platziert werden kann, wodurch weniger Energie für das Austragen benötigt wird im Vergleich zu einem von der Rutsche und/oder einer gedachten Verlängerung der Rutsche weiter beabstandeten Austragmittel, da die Objekte unabhängig von ihrer Größe immer den im Wesentlichen gleichen Abstand zum Austragmittel, insbesondere zum Auslass des Austragmittels, aufweisen. Beim weiteren Austragmittel ist dies nicht der Fall. Das weitere Austragmittel muss jedenfalls weiter von der Rutsche bzw. von der gedachten Verlängerung der Rutsche beabstandet sein, da die Objekte unterschiedliche Größen aufweisen können und allesamt den Bereich zwischen dem Austragmittel und dem weiteren Austragmittel passieren müssen. D.h. der Abstand zwischen dem weiteren Austragmittel, insbesondere dem Auslass des weiteren Austragmittels, und den Objekten variiert abhängig von der Größe der Objekte. Bei Objekten, die einen kleineren Durchmesser aufweisen, ist der kürzeste Abstand zwischen dem jeweiligen Objekt und dem weiteren Austragmittel größer, als bei Objekten, die einen größeren Durchmesser aufweisen. Daraus folgt, dass bei größerem Abstand zwischen dem weiteren Austragmittel und den Objekten entsprechend mehr Energie für den Austragungsvorgang benötigt wird. Um alle Objekte (unabhängig von ihrer Größe) austragen zu können, muss das weitere Austragmittel in der Regel somit immer mit einem größeren Energieaufwand betrieben werden.
  • Unter Mehrheit wird im Sinne der Erfindung eine überwiegende Anzahl aus einer Gesamtanzahl von Objekten verstanden; d.h. mehr als 50%, bevorzugt mehr als 70%, besonders bevorzugt mehr als 90%.
  • Aus dem eben Gesagten folgt, dass ein (kürzester) Abstand zwischen dem Austragmittel, insbesondere dem Auslass des Austragmittels, und der Objekte somit im Wesentlichen konstant bleibt - unabhängig von einer Größe der Objekte, während ein (kürzester) Abstand zwischen dem weiteren Austragmittel, insbesondere dem Auslass des weiteren Austragmittels, und der Objekte in Abhängigkeit der Größe der Objekte variabel ist.
  • Somit ist es vorteilhaft, wenn die erste Fraktion, deren Objekte mehrheitlich eine größere Dichte aufweisen als die Mehrheit der Objekte zweiten Fraktion, mit dem Austragmittel austragbar ist, weil beim Austrag von Objekten mit größerer Dichte im Vergleich zum Austrag von Objekten mit geringerer Dichte prinzipiell mehr Energie benötigt wird, welche Energie aber gut einstellbar ist und auf ein Minimum reduziert werden kann, wenn der Abstand zwischen den auszutragenden Objekten und dem Austragmittel im Wesentlichen konstant bleibt.
  • Bevor die erfindungsgemäße Sortiervorrichtung im Betriebszustand läuft, muss selbstverständlich festgestellt werden, bei welcher der beiden auszusortierenden Fraktionen es sich um die Fraktion, deren Objekte mehrheitlich eine größere Dichte aufweisen, handelt. Dies wird üblicherweise vorab bestimmt - entweder anhand von Berechnungen oder anhand von experimentellen Daten.
  • Bei jenen Objekten, die nicht mittels des Austragmittels und des weiteren Austragmittels ausgetragen werden, d.h. jene Objekte, die nicht der ersten Fraktion oder der zweiten Fraktion zugeordnet wurden, handelt es sich demnach um nicht aussortierte Objekte.
  • Die erfindungsgemäße Sortiervorrichtung wird insbesondere beim Recycling von Metallabfällen eingesetzt, wobei vorzugsweise Objekte, wie beispielsweise Metalle, insbesondere Aluminiumlegierungen, mittels des Austragmittels und/oder mittels des weiteren Austragmittels aussortiert werden. So können etwa Objekte aus Aluminiumguss-Legierungen, die üblicherweise einen hohen Silizium Anteil aufweisen und eine größere Dichte haben als Objekte aus Aluminium-Knetlegierungen, aufgrund typischer Bestandteile (z.B. des hohen Silizium Anteils) durch die LIBS-Analyse erkannt und mit dem Austragmittel ausgetragen werden, während Objekte aus Aluminium-Knetlegierungen aufgrund typischer Bestandteile durch die LIBS-Analyse erkannt und mit dem weiteren Austragmittel ausgetragen werden.
  • Üblicherweise sind jene Objekte, die mittels der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung aussortiert werden bzw. diese durchlaufen, vorsortiert. D.h. die Objekte durchlaufen, bevor sie auf der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung aufgegeben werden, eine Vorsortierung, bei welcher (grobe) Verunreinigungen bereits aussortiert werden. Somit sind Verunreinigungen bei den Objekten vor dem Durchlauf durch die erfindungsgemäße Sortiervorrichtung bereits entsprechend reduziert. Metallabfälle, die mit der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung sortiert werden, enthalten daher in der Regel keine Objekte aus Glas oder Kunststoff. Insbesondere wenn Objekte aus unterschiedlichen Aluminiumlegierungen voneinander getrennt werden sollen, werden der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung vorzugsweise nur Objekte aus Metall zugeführt, die hauptsächlich Aluminium enthalten.
  • Der Ort des jeweiligen Objekts auf der Rutsche, und damit sein Eintreffen bei der Trenneinrichtung, kann in der Regel mittels der LIBS-Messung der LIBS-Laservorrichtung erfolgen: im Zeitpunkt der LIBS-Messung befindet sich ein bestimmtes Objekt im Messbereich und es kann bestimmt werden, wann dieses Objekt beim Austragmittel bzw. beim weiteren Austragmittel einlangt. Vor allem bei der kontinuierlichen LIBS-Messung wäre es grundsätzlich auch möglich, die Länge eines Objekts durch die LIBS-Messung zu bestimmen, da die Frequenz der kontinuierlichen LIBS-Messung bekannt ist und man aus mehreren aufeinanderfolgenden LIBS-Messungen darauf schließen kann, dass es sich um ein Objekt mit entsprechender Länge handelt. Es kann bei der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung aber auch eine eigene Objekterkennungseinrichtung vorgesehen sein, welche dazu ausgebildet ist, zumindest die Lage eines Objekts auf der Rutsche, also die Orientierung des Objekts relativ zur Rutsche, und zusätzlich die Form und die Abmessungen des Objekts zu erfassen. Das bedeutet, dass die Objekterkennungseinrichtung beispielsweise erkennen kann, wie das Objekt relativ zum Messbereich und/oder zum Austragmittel bzw. zum weiteren Austragmittel liegt, etwa, ob ein Objekt quer zur Förderrichtung liegt. Generell nimmt die Objekterkennungseinrichtung nur ein zweidimensionales Bild auf, es ist jedoch natürlich nicht ausgeschlossen, dass auch dreidimensionale Bilder erstellt werden. Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung zur Steuerung des Austragmittels bzw. des weiteren Austragmittels würde gegebenenfalls in Abhängigkeit von den Messergebnissen der Objekterkennungseinrichtung und der LIBS-Laservorrichtung gesteuert werden. Die Steuereinrichtung könnte auch, sollte es erforderlich sein, eine eigenständige Regelung des Austragmittels bzw. des weiteren Austragmittels, z.B. der Luftmenge, vornehmen, unabhängig von den Messergebnissen der Objekterkennung und/oder der LIBS-Laservorrichtung.
  • Als Objekterkennungseinrichtung kommen insbesondere eine VIS-Kamera und eine LED- und/oder Laser-Beleuchtung in Betracht, sodass zwei- oder dreidimensionale Abbildungen der Objekte erstellt werden können, aber selbstverständlich ist auch eine andere Vorrichtung zur Erkennung von Objekten von der Verwendung im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung nicht ausgeschlossen. Es ist auch nicht ausgeschlossen, dass die Objekterkennungseinrichtung mehr Parameter als lediglich die Lage eines Objekts erfasst, beispielsweise die Größe (Länge und/oder Breite) und/oder die Form und/oder die Farbe und/oder spektrale Eigenschaften im NIR-Bereich (wenn die Objekterkennungseinrichtung eine NIR-Kamera enthält) und/oder die Struktur und/oder die Höhe des Objekts. Es versteht sich von selbst, dass die Höhe lediglich aus dreidimensionalen Bildern oder aus mehreren zweidimensionalen Bildern ermittelt werden kann.
  • Eine eigene Objekterkennungseinrichtung kann die Klassifikation der Objekte verbessern, indem mehr Information über die Beschaffenheit der Objekte zur Verfügung gestellt wird. Sie kann die Trennung verbessern, weil das Austragmittel und das weitere Austragmittel auf die Lage und/oder die Form der Objekte reagieren können.
  • Falls eine Objekterkennungseinrichtung vorhanden ist, kann diese auch - anstatt der Verwendung der LIBS-Laservorrichtung hierzu - den momentanen Ort der Objekte bestimmen, sodass die Steuereinrichtung berechnen kann, wann dieses Objekt beim Austragmittel bzw. beim weiteren Austragmittel einlangen wird.
  • Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Sortiervorrichtung eine Abstandsmesseinrichtung zur Ermittlung des Abstands der Objekte auf der Rutsche zur LIBS-Laservorrichtung aufweisen. Mit der Abstandsmesseinrichtung kann vor der LIBS-Messung der Abstand der zu vermessenden Oberfläche des Objekts von der LIBS-Laservorrichtung ermittelt werden und so können Abweichungen, in Folge unebener Objektoberflächen, berücksichtigt werden, wodurch Messungenauigkeiten verhindert und/oder die einzelnen Messungen abstandsabhängig selektiert werden können.
  • Zusätzlich wäre es auch möglich, dass die erfindungsgemäße Sortiervorrichtung eine zweite Laservorrichtung zum Reinigen der Objekte aufweist, wobei die zweite Laservorrichtung in Förderrichtung der Objekte gesehen vor der LIBS-Laservorrichtung angeordnet ist, um die Oberfläche der Objekte vor der Vermessung zumindest in einem Bereich reinigen zu können, der zumindest so groß wie der Auftreffbereich des LIBS-Laserstrahls am Objekt ist.
  • Um mittels des Austragmittels und/oder des weiteren Austragmittels Objekte, unabhängig von ihrer Form und/oder Größe bestmöglich zielgerichtet austragen zu können, ist in einer Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass das Austragmittel und/oder das weitere Austragmittel parallel zur Förderrichtung verschiebbar ist. In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Winkel zwischen der Austragrichtung des Austragmittels und der Förderrichtung und/oder ein Winkel zwischen der Austragrichtung des weiteren Austragmittels und der Förderrichtung einstellbar ist. Zusätzlich ist in einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass ein kürzester Abstand zwischen dem Austragmittel und der Rutsche und/oder der gedachten Verlängerung der Rutsche und/oder ein kürzester Abstand zwischen dem weiteren Austragmittel und der Rutsche und/oder der gedachten Verlängerung der Rutsche einstellbar ist. D.h. das Austragmittel und das weitere Austragmittel sind unabhängig von einander einstellbar. Das Austragmittel und/oder das weitere Austragmittel können also unabhängig von einander entlang der Förderrichtung verschoben werden. Des Weiteren können die oberhalb definierten Winkel und/oder die oberhalb definierten Abstände, bei denen es sich um Normalabstände handelt, unabhängig voneinander eingestellt werden. Zusätzlich wäre es auch vorstellbar, dass der Luftdruck des Austragmittels und/oder des weiteren Austragmittels einstellbar ist.
  • Beispielsweise wird bei schweren auszusortierenden Objekten d.h. bei Objekten mit großer Masse, der Winkel zwischen der Austragrichtung des Austragmittels / des weiteren Austragmittels, insbesondere des Austragmittels, und der Förderrichtung erhöht, um die (schweren) Objekte - trotz der großen Masse - entsprechend austragen zu können.
  • Der kürzeste Abstand zwischen dem Austragmittel / weiteren Austragmittel und der Rutsche (bzw. der gedachten Verlängerung der Rutsche) wird üblicherweise an die Flugbahn der Objekte bzw. an deren Fallparabel und/oder an den maximalen Durchmesser der Objekte angepasst.
  • Des Weiteren ist es vorstellbar, dass bei in Förderrichtung gesehen länglichen Objekten der Winkel zwischen der Austragrichtung des Austragmittels / des weiteren Austragmittels und der Förderrichtung reduziert wird, während der Winkel bei in Förderrichtung gesehen kurzen Objekten erhöht wird.
  • Um die nicht aussortierten Objekte, die erste Fraktion der Objekte und die zweite Fraktion der Objekte von einander zu separieren, ist in einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass in Förderrichtung gesehen nach der Rutsche ein Trennmittel umfassend drei Bereiche angeordnet ist.
  • Durch die Anordnung des Trennmittels in Förderrichtung gesehen nach der Rutsche können bestehende Sortiervorrichtungen leicht nachgerüstet werden. Gleichzeitig kann die kompakte Bauweise beibehalten werden, da die Rutsche nicht verändert werden muss.
  • Es ist vorstellbar, dass es sich bei jedem der drei Bereiche um einen schachtförmigen Bereich handelt.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass
    • ein erster Bereich des Trennmittels zumindest abschnittsweise an einer Flugbahn der Objekte, entlang welcher Flugbahn die Objekte beim Verlassen der Rutsche mittels Gravitationskraft bewegbar sind, angeordnet ist,
    • mittels des Austragmittels die erste Fraktion der Objekte in einen zweiten Bereich des Trennmittels austragbar ist und
    • mittels des weiteren Austragmittels die zweite Fraktion der Objekte in einen dritten Bereich des Trennmittels austragbar ist,
    wobei die Mehrheit der Objekte der ersten Fraktion eine größere Dichte aufweist als die Mehrheit der Objekte der zweiten Fraktion. Durch diese Anordnung ist vorgesehen, dass die die Rutsche verlassenden (nicht auszusortierenden) Objekte ohne Austragmittel in den ersten Bereich des Trennmittels beförderbar sind, während die erste Fraktion der Objekte durch das Austragmittel in den zweiten Bereich und die zweite Fraktion der Objekte durch das weitere Austragmittel in den dritten Bereich beförderbar ist, wobei es sich bei der ersten Fraktion der Objekte und der zweiten Fraktion der Objekte jeweils um auszusortierende Objekte handelt.
  • D.h. in dieser Ausführungsvariante sind die nicht auszusortierenden Objekte mittels Schwerkraft von der Rutsche in den ersten Bereich des Trennmittels bewegbar, während die erste und zweite Fraktion der Objekte durch das Austragmittel und das weitere Austragmittel von deren Flugbahn abgelenkt werden und in den zweiten und dritten Bereich des Trennmittels befördert werden.
  • Aus den obigen Ausführungen ergibt sich, dass der erste Bereich des Trennmittels zwischen dem zweiten und dritten Bereich des Trennmittels liegt.
  • Hinsichtlich der Vorteile der Austragung der ersten Fraktion, deren Objekte mehrheitlich eine größere Dichte aufweisen als die Objekte der zweiten Fraktion, mit dem Austragmittel wird auf die im Zusammenhang mit dem unabhängigen Anspruch 1 getätigten Ausführungen verwiesen.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rutsche zumindest zwei Abschnitte umfasst, wobei der erste Abschnitt, durch den die Objekte zuerst bewegbar sind, derart ausgebildet ist, dass die sich entlang des ersten Abschnitts bewegenden Objekte mittels Gravitationskraft normal zur Förderrichtung zentriert werden, und der zweite Abschnitt der Rutsche eben ausgebildet ist, wobei die Aussparung umfassend den Messbereich im zweiten Abschnitt der Rutsche angeordnet ist. D.h. der erste und der zweite Abschnitt weisen eine unterschiedliche Form des Querschnitts normal zur Förderrichtung auf.
  • Unter dem ersten Abschnitt werden insbesondere solche Abschnitte verstanden, durch deren Form die Objekte durch die einwirkende Gravitationskraft quer zur Förderrichtung in die Mitte des ersten Abschnitts befördert werden. Zentriert werden Objekte durch die Gravitationskraft in der Regel dann, wenn der erste Abschnitt zwei zueinander geneigte Teil-Förderflächen aufweist, welche Teil der gesamten Förderfläche sind. Die geneigten Teil-Förderflächen, welche im Querschnitt gerade oder gekrümmt sein können, stehen miteinander in der Regel an einem tiefsten Bereich der Rutsche in Verbindung. In einem Querschnitt des ersten Abschnitts normal zur Förderrichtung entspricht der tiefste Bereich der Rutsche einem tiefsten Punkt oder einem tiefsten Abschnitt.
  • Die geneigten Teil-Förderflächen sind in der Regel - betrachtet in einem Querschnitt des ersten Abschnitts normal zur Förderrichtung - symmetrisch zueinander angeordnet, insbesondere symmetrisch zu einer im Betriebszustand der Sortiervorrichtung senkrechten Ebene, die in Förderrichtung verläuft. Es ist aber nicht ausgeschlossen, dass die geneigten Teil-Förderflächen nicht symmetrisch zueinander angeordnet sind, indem diese - betrachtet in einem Querschnitt des ersten Abschnitts normal zur Förderrichtung - z.B. jeweils einen unterschiedlichen Winkel aufweisen zu einer im Betriebszustand der Sortiervorrichtung senkrechten Ebene, die in Förderrichtung verläuft (etwa ein V-förmiger Querschnitt, der zur Seite gekippt ist); oder z.B. zwar den gleichen Winkel aufweisen zu der im Betriebszustand der Sortiervorrichtung senkrechten Ebene, die in Förderrichtung verläuft, aber im Querschnitt eine unterschiedliche Länge aufweisen (etwa ein V-förmiger Querschnitt mit ungleich hohen Seitenwänden); oder z.B. sowohl unterschiedliche Winkel als auch unterschiedliche Längen im Querschnitt aufweisen (etwa ein zur Seite gekippter V-förmiger Querschnitt mit ungleich hohen Seitenwänden). Die Objekte werden durch die geneigten Teil-Förderflächen und die auf die Objekte einwirkende Gravitationskraft zum tiefsten Punkt bzw. Bereich des Querschnitts der Rutsche befördert. Die Objekte nähern sich daher, während sie entlang der Förderrichtung durch den ersten Abschnitt rutschen, immer mehr dem tiefsten Punkt der Rutsche an. Als Förderfläche wird hier jene Oberfläche der Rutsche verstanden, auf der die Objekte aufgrund der Gravitationskraft aufliegen können.
  • Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Aussparung zur Durchführung der LIBS-Vermessung im zweiten Abschnitt der Rutsche angeordnet ist. Damit wird sichergestellt, dass einerseits die Objekte vereinzelt vorliegen und damit nacheinander vermessen werden können, und andererseits wird sichergestellt, dass die Objekte durch die ebene Ausgestaltung des zweiten Abschnitts immer im Wesentlichen denselben Abstand, mit geringerer Abhängigkeit von Objektgröße oder - form, zur LIBS-Laservorrichtung aufweisen, da alle Auflagepunkt der Objekte in der Ebene des zweiten Abschnitt liegen. Die Aussparung wird in der Regel mittig in der Rutsche angeordnet sein, also mit gleichem Abstand zu den Seiten der Rutsche.
  • Selbstverständlich kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass einige Objekte auf Grund ihrer besonderen äußeren Form dort, wo der Laserstrahl auf sie auftrifft, einen Abstand zur ebenen Förderfläche des zweiten Abschnitts haben.
  • Um die Sortierung mehrerer Objekte parallel zu ermöglichen, ist des Weiteren erfindungsgemäß ein Sortiervorrichtungsverbund umfassend zumindest zwei erfindungsgemäße Sortiervorrichtungen vorgesehen, wobei die zumindest zwei erfindungsgemäßen Sortiervorrichtungen zumindest abschnittsweise parallel nebeneinander angeordnet sind, wobei die zumindest zwei Sortiervorrichtungen vorzugsweise eine gemeinsame Steuereinrichtung umfassen.
  • Durch die parallele Anordnung wird insbesondere ermöglicht, den Sortierdurchsatz zu erhöhen. Prinzipiell wäre es allerdings auch möglich, mehrere unterschiedliche Objekte, wie zum Beispiel Metalle oder Erze und/oder auch Objekte mit verschiedenen Größen auf den einzelnen Sortiervorrichtungen auszusortieren. Es können natürlich auch mehr als 2 Sortiervorrichtungen nebeneinander angeordnet werden, z.B. 3 oder 4 oder 5. Jedenfalls erforderlich ist, dass jede Rutsche über eine eigene Aussparung sowie eine eigene LIBS-Laservorrichtung zur LIBS-Messung verfügt, da sonst die Objekte nicht vermessen und analysiert werden können. Des Weiteren sollte jede Rutsche ein Austragmittel und ein weiteres Austragmittel aufweisen, um die Objekte in die Fraktionen aufteilen zu können. Nicht erforderlich ist, dass jede Sortiervorrichtung über eine eigene Steuereinrichtung verfügt. Es wäre also denkbar, dass nur eine gemeinsame Steuereinrichtung für den Sortiervorrichtungsverbund vorgesehen ist.
  • In einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Sortiervorrichtungsverbunds ist vorgesehen, dass sowohl
    • mittels der ersten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen, insbesondere mittels des Austragmittels und des weiteren Austragmittels der ersten Sortiervorrichtung, als auch
    • mittels der zweiten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen, insbesondere mittels des Austragmittels und des weiteren Austragmittels der zweiten Sortiervorrichtung,
    die erste Fraktion der Objekte und die zweite Fraktion der Objekte austragbar sind. D.h. mittels jeder der Sortiervorrichtungen können die gleiche erste und die gleiche zweite Fraktion sowie die nicht aussortierten Objekte ausgetragen werden; die zumindest zwei Sortiervorrichtungen arbeiten also nach den gleichen Sortierkriterien.
  • Um mehrere Fraktionen austragen zu können, ist in einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Sortiervorrichtungsverbunds vorgesehen, dass
    • mittels der ersten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen, insbesondere mittels des Austragmittels und des weiteren Austragmittels der ersten Sortiervorrichtung, die erste Fraktion der Objekte und die zweite Fraktion der Objekte austragbar sind sowie
    • mittels der zweiten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen, insbesondere mittels des Austragmittels und des weiteren Austragmittels der zweiten Sortiervorrichtung, eine dritte Fraktion der Objekte und eine vierte Fraktion der Objekte austragbar sind.
    D.h. mittels der Sortiervorrichtungen können die erste, die zweite, die dritte und die vierte Fraktion sowie die nicht aussortierten Objekte ausgetragen werden; die zumindest zwei Sortiervorrichtungen arbeiten also nach unterschiedlichen Sortierkriterien, da sich die vier Fraktionen üblicherweise jeweils durch zumindest einen Parameter von einander unterscheiden.
  • Um die Objekte, die die erste Sortiervorrichtung durchlaufen, trenngenauer zu sortieren oder um aus diesen weitere Fraktionen auszusortieren, ist in einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Sortiervorrichtungsverbunds ist vorgesehen, dass der Sortiervorrichtungsverbund ein Rückführmittel zur Rückführung von Objekten aus der ersten Sortiervorrichtung zu einem Rückführbereich der zweiten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen umfasst, wobei der Rückführbereich in Förderrichtung gesehen vor der Aussparung der zweiten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen liegt. Die rückgeführten Objekte durchlaufen somit sowohl die erste der zumindest zwei Sortiervorrichtungen als auch die zweite der zumindest zwei Sortiervorrichtungen.
  • Bei jenen Objekten, die mittels des Rückführmittels zum Rückführbereich geführt werden, kann es sich um auf der ersten Sortiervorrichtung nicht aussortierte Objekte handeln oder um die erste Fraktion der Objekte, die auf der ersten Sortiervorrichtung ausgetragen wurde, oder um die zweite Fraktion der Objekte, die auf der ersten Sortiervorrichtung ausgetragen wurde. Vorzugsweise handelt es sich bei den Objekten, die rückgeführt werden, um die auf der ersten Sortiervorrichtung nicht aussortierten Objekte.
  • Selbstverständlich ist nicht ausgeschlossen, dass neben den von der ersten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen rückgeführten Objekten auch "neue" Objekte, die die erste der zumindest zwei Sortiervorrichtungen nicht durchlaufen haben, die zweite der zumindest zwei Sortiervorrichtungen durchlaufen.
  • Um eine besonders platzsparende Bauweise und gleichzeitig eine besonders hohe Effizienz des Sortiervorrichtungsverbunds zu ermöglichen, ist in einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Sortiervorrichtungsverbunds vorgesehen, dass das Rückführmittel mit einem der Bereiche des Trennmittels in Transportverbindung steht. Somit werden die von der ersten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen kommenden Objekte - d.h. die nicht aussortierten Objekte oder die erste Fraktion der Objekte oder die zweite Fraktion der Objekte - direkt auf die zweite der zumindest zwei Sortiervorrichtungen rückgeführt und erneut sortiert.
  • Damit der Sortiervorrichtungsverbund besonders wirtschaftlich herstellbar ist sowie einfach aufgebaut und wartbar ist, ist in einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Sortiervorrichtungsverbunds vorgesehen, dass die zumindest zwei Sortiervorrichtungen eine gemeinsame Steuereinrichtung umfassen, welche Steuereinrichtung eingerichtet ist, um
    • das Austragmittel und das weitere Austragmittel der ersten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen in Abhängigkeit von den Messergebnissen der LIBS-Laservorrichtung der ersten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen zu steuern sowie
    • das Austragmittel und das weitere Austragmittel der zweiten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen in Abhängigkeit von den Messergebnissen der LIBS-Laservorrichtung der zweiten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen zu steuern.
    D.h. sowohl die Daten der LIBS-Laservorrichtung der ersten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen als auch die Daten der LIBS-Laservorrichtung der zweiten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen werden der gemeinsamen Steuereinrichtung zugeleitet, die die Auswertung der Daten vornimmt und darauf basierend das Austragmittel und das weitere Austragmittel der ersten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen sowie das Austragmittel und das weitere Austragmittel der zweiten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen ansteuert.
  • Die Steuereinrichtung umfasst in der Regel einen Computer.
  • Zur Lösung der eingangs beschriebenen Problemstellung ist auch ein Verfahren zum Sortieren von Objekten mit einer erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung vorgesehen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    • Anordnung der Objekte auf einer Rutsche, um die Objekte mittels Gravitationskraft zu bewegen;
    • spektroskopische Vermessung der Objekte mittels einer LIBS-Laservorrichtung;
    • Aussortieren
      • ∘ einer ersten Fraktion der Objekte mittels eines oberhalb der Rutsche und/oder oberhalb einer gedachten Verlängerung der Rutsche angeordneten Austragmittels und
      • ∘ einer zweiten Fraktion der Objekte mittels eines unterhalb der Rutsche und/oder unterhalb der gedachten Verlängerung der Rutsche angeordneten weiteren Austragmittels.
  • Um die Fraktion der Objekte, welche mehrheitlich Objekte einer größeren Dichte aufweist, besonders effizient austragen zu können, ist in einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass
    • die nicht aussortierten Objekte in einen ersten Bereich eines Trennmittels fallen, welcher erste Bereich zumindest abschnittsweise an einer Flugbahn der Objekte, entlang welcher Flugbahn die Objekte beim Verlassen der Rutsche mittels Gravitationskraft bewegbar sind, angeordnet ist,
    • die erste Fraktion der Objekte in einen zweiten Bereich des Trennmittels austragen werden und
    • die zweite Fraktion der Objekte in einen dritten Bereich des Trennmittels ausgetragen werden,
    wobei die Mehrheit der Objekte der ersten Fraktion eine größere Dichte aufweist als die Mehrheit der Objekte der zweiten Fraktion.
  • Die oberhalb beschriebenen Verfahrensschritte können auch bei einem Sortiervorrichtungsverbund umfassend zumindest zwei Sortiervorrichtungen durchgeführt werden, welche Sortiervorrichtungen dann die gleichen Sortierkriterien anwenden und jeweils die gleiche erste und zweite Fraktion aussortieren.
  • Des Weiteren ist selbstverständlich nicht ausgeschlossen, dass das erfindungsgemäße Verfahren zum Sortieren von Objekten auch mit einem Sortiervorrichtungsverbund durchgeführt werden kann, wobei das Verfahren dann beispielsweise folgende Schritte umfasst:
    • Anordnung der Objekte auf einer Rutsche einer ersten Sortiervorrichtung, um die Objekte mittels Gravitationskraft zu bewegen;
    • spektroskopische Vermessung der Objekte mittels einer LIBS-Laservorrichtung der ersten Sortiervorrichtung;
    • Aussortieren
      • ∘ einer ersten Fraktion der Objekte mittels eines oberhalb der Rutsche der ersten Sortiervorrichtung und/oder oberhalb einer gedachten Verlängerung der Rutsche der ersten Sortiervorrichtung angeordneten Austragmittels und
      • ∘ einer zweiten Fraktion der Objekte mittels eines unterhalb der Rutsche der ersten Sortiervorrichtung und/oder unterhalb der gedachten Verlängerung der Rutsche der ersten Sortiervorrichtung angeordneten weiteren Austragmittels;
    • Anordnung der Objekte auf einer Rutsche einer zweiten Sortiervorrichtung, um die Objekte mittels Gravitationskraft zu bewegen;
    • spektroskopische Vermessung der Objekte mittels einer LIBS-Laservorrichtung der zweiten Sortiervorrichtung;
    • Aussortieren
      • ∘ einer dritten Fraktion der Objekte mittels eines oberhalb der Rutsche der zweiten Sortiervorrichtung und/oder oberhalb einer gedachten Verlängerung der Rutsche der zweiten Sortiervorrichtung angeordneten Austragmittels und
      • ∘ einer vierten Fraktion der Objekte mittels eines unterhalb der Rutsche der zweiten Sortiervorrichtung und/oder unterhalb der gedachten Verlängerung der Rutsche der zweiten Sortiervorrichtung angeordneten weiteren Austragmittels.
  • Es könnten somit zumindest vier unterschiedliche Fraktionen aussortiert werden.
  • Außerdem wäre es vorstellbar, dass die von der ersten Sortiervorrichtung nicht aussortierten Objekte mittels eines Rückführmittels zu einem Rückführbereich der zweiten Sortiervorrichtung transportiert werden.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben.
  • Dabei zeigt:
    • Fig. 1
    einen schematischen Aufbau einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung;
    Fig. 2
    eine schematische axonometrische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sortiervorrichtungsverbunds;
    Fig. 3
    eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung;
    Fig. 4
    eine schematische Seitenansicht der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung aus Fig. 3, wobei sich ein Austragmittel und ein weiteres Austragmittel in einer anderen Position befinden;
    Fig. 5
    eine schematische Seitenansicht der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung aus Fig. 3 bzw. Fig. 4, wobei sich das Austragmittel und das weitere Austragmittel in einer anderen Position befinden;
    Fig. 6
    eine schematische Seitenansicht der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung aus Fig. 3, Fig. 4 bzw. Fig. 5, wobei die Positionen des Austragmittels und des weiteren Austragmittels aus Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 5 einander gegenübergestellt sind.
    WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Fig. 1 zeigt einen schematischen Aufbau einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung 1, wobei die Sortiervorrichtung 1
    • eine Rutsche 3, auf der Objekte 2 durch die Gravitationskraft in einer Förderrichtung 22 bewegbar sind,
    • eine (optionale) Objekterkennungseinrichtung 20,
    • eine (optionale) Abstandsmesseinrichtung 28,
    • eine LIBS-Laservorrichtung 6,
    • eine (optionale) zweite Laservorrichtung 29,
    • eine Steuereinrichtung 8 sowie
    • ein Austragmittel 7 und
    • ein weiteres Austragmittel 13 umfasst.
    Die Sortiervorrichtung 1 kann weiter eine Einrichtung zur Vereinzelung 19 der Objekte 2 aufweisen, hier eine Rüttelrinne 19, welche aus einem Objektstrom eine linienförmige Anordnung aus einzelnen Objekten 2 erzeugen kann, sodass die LIBS-Messung der Objekte 2 im Wesentlichen nacheinander erfolgen kann.
  • Die Rutsche 3 ist in einen ersten Abschnitt 9 und einen zweiten Abschnitt 10 unterteilt, wobei die Objekte 2 zunächst durch den ersten Abschnitt 9 bewegbar sind und erst anschließend in den zweiten Abschnitt 10 der Rutsche 3 gelangen. Der erste Abschnitt 9 ist derart ausgebildet, dass die sich entlang des ersten Abschnitts 9 bewegenden Objekte 2 mittels Gravitationskraft normal zur Förderrichtung 22 zentriert werden, und der zweite Abschnitt 10 der Rutsche 3 ist dann eben ausgebildet. Der zweite Abschnitt 10 der Rutsche 3 weist eine Aussparung 4 umfassend einen Messbereich 23 auf, unter welcher Aussparung 4 in einem Abstand die LIBS-Laservorrichtung 6 zur Durchführung einer LIBS-Messung durch die Aussparung 4 hindurch angeordnet ist. Die LIBS-Laservorrichtung 6 umfasst zumindest ein Element zur Erzeugung eines Laserstrahls sowie einen Detektor.
  • Die Objekte 2 werden also mit Hilfe der Einrichtung zur Vereinzelung 19 vereinzelt und gelangen dann nacheinander auf den ersten Abschnitt 9 der Rutsche 3. Jedes Objekt 2 wird zuerst von der Beleuchtung 27 angestrahlt und dadurch von der Objekterkennungseinrichtung 20 erkannt bzw. die Lage des Objekts 2 festgestellt und die entsprechenden Daten an die Steuereinrichtung 8 übermittelt. Mittels dieser Daten kann die Steuereinrichtung 8 berechnen, wann das jeweilige Objekt 2 bei der LIBS-Laservorrichtung 6 und beim Austragmittel 7 bzw. beim weiteren Austragmittel 13 sein wird. Prinzipiell wäre es auch möglich, dass die Objekterkennungseinrichtung 20 noch weitere Daten des Objekts 2 erfasst und der Steuereinrichtung 8 zusätzlich Daten über die Form, Größe oder Höhe des Objekts 2 liefert. Dies bedeutet, die Objekterkennungseinrichtung 20 kann entweder eine zweidimensionale Abbildung erstellen, wenn lediglich die Lage bzw. die Form des Objekts 2 von Interesse ist, oder eine dreidimensionale Abbildung erstellen, wenn auch beispielsweise die Höhe des Objekts 2 von Relevanz ist. Durch die Daten der Objekterkennungseinrichtung 20 kann auch ermittelt werden, wie lange das Objekt 2 den Messbereich 23 abdeckt, also wie viele LIBS-Messungen von diesem Objekt 2 gemacht werden sollten, und wo das Austragmittel 7 oder das weitere Austragmittel 13 am Objekt 2 angreifen soll, also etwa, welche Ausblasdüsen eines Ausblasdüsenarrays angesteuert werden. So könnten z.B. mehrere Ausblasdüsen quer zur Förderrichtung 22 angesteuert werden, wenn das Objekt 2 quer liegt.
  • Wenn keine kontinuierliche Laserstrahlung abgegeben wird, kann einerseits vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung 8 dann ein Signal an die LIBS-Laservorrichtung 6 gibt, eine LIBS-Messung durchzuführen, sobald das Objekt 2 die Aussparung 4, hinter bzw. unter der sich die LIBS-Laservorrichtung 6 befindet, passiert, oder es wird ständig gepulste Laserstrahlung abgegeben, sodass die Messung unabhängig von einem Signal der Objekterkennungseinrichtung 20 erfolgt.
  • Wie eingangs erwähnt, könnte vor der LIBS-Laservorrichtung 6 noch eine zweite Laservorrichtung 29 vorgesehen sein, um das jeweilige Objekt 2 vor der LIBS-Messung durch die LIBS-Laservorrichtung 6 zumindest an den Messbereichen auf dem Objekt 2 von eventuellen Verunreinigungen zu befreien. Die LIBS-Laservorrichtung 6 führt eine LIBS-Messung durch, wobei das Ergebnis, d.h. die ermittelten Messdaten, an die Steuereinrichtung 8 gesendet wird, die nun ihrerseits die Messdaten bewertet und ggf. ein Signal an das Austragmittel 7 oder an das weitere Austragmittel 13 sendet, sodass das Objekt 2, wenn es vorher definierte Parameter aufweist, aussortiert wird. Anhand der Messdaten kann das Austragmittel 7 bzw. das weitere Austragmittel 13 beispielsweise hinsichtlich Form, Lage oder Größe des jeweiligen Objekts 2 angepasst gesteuert bzw. geregelt werden.
  • Mittels des Austragmittels 7 wird eine erste Fraktion 11 der Objekte 2 längs einer Austragrichtung 25 aussortiert und mittels des weiteren Austragmittels 13 eine zweite Fraktion 12 der Objekte 2 längs einer Austragrichtung 26 aussortiert, wobei das Austragmittel 7 unterhalb einer gedachten Verlängerung der Rutsche 3 angeordnet ist und das weitere Austragmittel 13 oberhalb einer gedachten Verlängerung der Rutsche 3 angeordnet ist. Jene Objekte 2, die nicht mittels des Austragmittels 7 oder des weiteren Austragmittels 13 aussortiert werden, werden als nicht aussortierte Objekte 34 bezeichnet.
  • In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Objekten 2 der ersten Fraktion 11 und der zweiten Fraktion 12 jeweils um werthaltige Objekte 2. Die Objekte 2 der ersten und zweiten Fraktion 11,12 enthalten jeweils eine Aluminiumlegierung mit etwas unterschiedlicher Legierungszusammensetzung, wobei die Mehrheit der Objekte 2 der ersten Fraktion 11 eine größere Dichte besitzt als die Mehrheit der Objekte 2 der zweiten Fraktion 12.
  • Dass die erste Fraktion 11 der Objekte 2 mittels des Austragmittels 7 aussortiert wird, ist insofern vorteilhaft, als dass das Austragmittel 7 direkt unter einer gedachten Verlängerung der Rutsche 3 platziert ist, wodurch weniger Energie für das Austragen benötigt wird im Vergleich zum von der gedachten Verlängerung der Rutsche 3 weiter beabstandeten weiteren Austragmittel 13, da die Objekte 2 unabhängig von ihrer Größe immer den im Wesentlichen gleichen Abstand zum Austragmittel 7 aufweisen. Beim Austragen von Objekten 2 mit größerer Dichte im Vergleich zum Austragen von Objekten 2 mit geringerer Dichte wird prinzipiell mehr Energie benötigt, welche Energie aber gut einstellbar ist und auf ein Minimum reduziert werden kann, wenn der Abstand zwischen den auszutragenden Objekten 2 und dem Austragmittel 7 im Wesentlichen konstant bleibt.
  • In Förderrichtung 22 gesehen nach der Rutsche 3 ist ein Trennmittel 5 umfassend drei Bereiche 16,17,18 angeordnet, wobei der erste Bereich 16 an einer Flugbahn der Objekte 2, entlang welcher Flugbahn die Objekte 2 beim Verlassen der Rutsche 3 mittels Gravitationskraft bewegbar sind, angeordnet ist. Im ersten Bereich 16 landen in diesem Ausführungsbeispiel die nicht aussortierten Objekte 34. Der zweite Bereich 17 ist derart angeordnet, dass die mittels des Austragmittels 7 aussortierte erste Fraktion 11 der Objekte 2 darin landet, während der dritte Bereich 18 derart angeordnet ist, dass die mittels des weiteren Austragmittels 13 aussortierte zweite Fraktion 12 der Objekte 2 darin landet. D.h. sowohl die erste als auch die zweite Fraktion 11,12 der Objekte 2 wird mittels des Austragmittels 7 bzw. des weiteren Austragmittels 13 von deren Flugbahn abgelenkt und in den zweiten bzw. dritten Bereich 17,18 befördert.
  • Fig. 2 stellt eine schematische axonometrische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sortiervorrichtungsverbunds dar, welcher Sortiervorrichtungsverbund drei gleichartige Sortiervorrichtungen 1 umfasst. Jede dieser Sortiervorrichtungen 1 weist eine Rutsche 3 auf, die einen ersten Abschnitt 9 und einen zweiten Abschnitt 10 umfasst. In Förderrichtung 22 gesehen ist vor den Rutschen 3 eine Einrichtung zur Vereinzelung 19 der Objekte 2, in Form einer Rüttelrinne 19 mit je einem rinnenförmigen Führungselement 30 pro Rutsche 3 angeordnet, welches Führungselement 30 jeweils in den ersten Abschnitt 9 einer Rutsche 3 mündet. Die Rüttelrinne 19, und damit deren Führungselemente 30, hat bzw. haben eine geringere Neigung als die Rutsche 3. Die Rüttelrinne umfasst eine Wanne, der die "neuen", (ggf.) auszusortierenden Objekte 2 zugeführt werden.
  • Durch die drei Rutschen 3 können gleichzeitig Objekte 2 ausgetragen werden. Jede der Rutschen 3 gemäß der Ausführungsform der Fig. 2 umfasst einen Übergangsabschnitt 31, welcher einen sukzessiven Übergang des ersten Abschnitts 9 in den zweiten Abschnitt 10 ermöglicht, also den Querschnitt des ersten Abschnitts 9, hier halbkreisförmig, kontinuierlich in den Querschnitt des zweiten Abschnitts 10, hier eine ebene Auflagefläche ohne Seitenwände, überführt. Des Weiteren weist der zweite Abschnitt 10 der Rutsche 3 eine Aussparung 4 umfassend einen Messbereich 23 auf, wobei die LIBS-Laservorrichtung 6 beabstandet von der Aussparung 4 zur Durchführung der Messung von unterhalb der Rutsche 3 durch die Aussparung 4 hindurch angeordnet ist.
  • Außerdem zeigt die Ausführungsform der Fig. 2 weiter ein Austragmittel 7 und ein weiteres Austragmittel 13 pro Sortiervorrichtung 1, welche dazu dienen, Fraktionen der Objekte 2 auszutragen. In der Ausführungsform der Fig. 2 wird jedes Austragmittel 7 und jedes weitere Austragmittel 13 durch Ausblasdüsen bzw. ein Ausblasdüsenarray verwirklicht.
  • Mittels der Ausführungsform der Fig. 2 können mit der ersten Sortiervorrichtung 1 zwei Fraktionen 11,12 der Objekte 2 und nicht aussortierte Objekte 2 ausgetragen werden.
  • Mit der zweiten Sortiervorrichtung 1 können entweder
    • die gleichen zwei Fraktionen 11,12 der Objekte 2, die auch auf der ersten Sortiervorrichtung 1 ausgetragen werden, und die nicht aussortierten Objekte 2 ausgetragen werden oder
    • zwei andere Fraktionen der Objekte 2, als jene Fraktionen 11,12 der Objekte 2, die auf der ersten Sortiervorrichtung 1 ausgetragen werden, und die nicht aussortierten Objekte 2 ausgetragen werden oder
    • eine gleiche Fraktion 11,12 der Objekte 2, die auch auf der ersten Sortiervorrichtung 1 ausgetragen wird, sowie eine andere Fraktion der Objekte 2, als jene Fraktionen 11,12 der Objekte 2, die auf der ersten Sortiervorrichtung 1 ausgetragen wird, und die nicht aussortierten Objekte 2 ausgetragen werden.
    Mit der dritten Sortiervorrichtung 1 können entweder
    • die gleichen zwei Fraktionen 11,12 der Objekte 2, die auch auf der ersten und der zweiten Sortiervorrichtung 1 ausgetragen werden, und die nicht aussortierten Objekte 2 ausgetragen werden oder
    • zwei andere Fraktionen der Objekte 2, als jene Fraktionen 11,12 der Objekte 2, die auf der ersten und zweiten Sortiervorrichtung 1 ausgetragen werden, und die nicht aussortierten Objekte 2 ausgetragen werden oder
    • eine gleiche Fraktion 11,12 der Objekte 2, die auch auf der ersten oder der zweiten Sortiervorrichtung 1 ausgetragen wird, sowie eine andere Fraktion der Objekte 2, als jene Fraktionen 11,12 der Objekte 2, die auf der ersten und zweiten Sortiervorrichtung 1 ausgetragen wird, und die nicht aussortierten Objekte 2 ausgetragen werden.
  • In Förderrichtung 22 gesehen nach den Rutschen 3 ist auch in diesem Ausführungsbeispiel ein Trennmittel 5 umfassend zwei Leitbleche 32 angeordnet, wobei mittels der Leitbleche 32 die drei Bereiche 16,17,18 ausgebildet werden. Auf jedem der Leitbleche 32 können Seitenwände 33 vorgesehen sein (in Fig. 2 durch Linien auf den Oberflächen der Leitbleche 32 lediglich angedeutet), um die Bereiche 16,17,18 in Förderrichtung 22 gesehen direkt nach jeder der Rutschen 3 seitlich zu begrenzen. Die Seitenwände 33 sorgen also beispielsweise dafür, dass sich von der ersten Rutsche 3 kommende Objekte 2 nicht mit den von der zweiten Rutsche 3 kommenden Objekten 2 im Trennmittel 5 vermischen. Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Bereich 16, in dem die nicht aussortierten Objekte 2 aller Rutschen 3 landen, an einer Flugbahn der Objekte 2 angeordnet. Der zweite Bereich 17 ist derart angeordnet, dass die mittels des Austragmittels 7 aussortierten Fraktionen der Objekte 2 aller Rutschen 3 darin landen, während der dritte Bereich 18 derart angeordnet ist, dass die mittels des weiteren Austragmittels 13 aussortierten Fraktionen der Objekte 2 darin landen.
  • Um aus den nicht aussortierten Objekten 2 der ersten Sortiervorrichtung 1 weitere Fraktionen austragen zu können, ist in diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass der Sortiervorrichtungsverbund ein Rückführmittel 21 umfasst. Das Rückführmittel 21 steht mit dem ersten Bereich 21 der ersten Sortiervorrichtung 1 in Transportverbindung und führt die nicht aussortierten Objekte 2 zu einem Rückführbereich 24, der in diesem Ausführungsbeispiel dem Führungselement 30 der zweiten Sortiervorrichtung 2 entspricht, zurück. D.h. bei der zweiten Sortiervorrichtung durchlaufen neben den in der Wanne der Rüttelrinne 19 "neu" aufgegebenen Objekten 2 auch die zurückgeführten Objekte 2 die Rutsche 3.
  • Ein weiteres Rückführmittel 21 ist in diesem Ausführungsbeispiel nicht vorgesehen; d.h. die dritte Sortiervorrichtung 1 wird lediglich von "neu" aufgegebenen Objekten 2 durchlaufen.
  • Der in Fig. 2 dargestellte Sortiervorrichtungsverbund umfasst lediglich eine gemeinsame (nicht dargestellte) Steuereinrichtung 8, die eingerichtet ist, um alle Austragmittel 7 und alle weiteren Austragmittel 13 in Abhängigkeit von den Messergebnissen der LIBS-Laservorrichtungen 6 zu steuern.
  • Die Positionen des Austragmittels 7 und des weiteren Austragmittels 13 sind bezüglich der Rutsche 3 bzw. einer gedachten Verlängerung der Rutsche 3 unabhängig von einander einstellbar. Dies ist in den Figuren 3 bis 6 gut sichtbar.
  • Fig. 3 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung 1, während Fig. 4 eine schematische Seitenansicht der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung 1 aus Fig. 3 darstellt, wobei sich ein Austragmittel 7 und ein weiteres Austragmittel 13 in einer anderen Position befinden. Fig. 5 wiederum zeigt eine schematische Seitenansicht der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung 1 aus Fig. 3 bzw. Fig. 4, wobei sich das Austragmittel 7 und das weitere Austragmittel 13 wieder in einer anderen Position befinden. In Fig. 6, die eine schematische Seitenansicht der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung 1 aus Fig. 3, Fig. 4 bzw. Fig. 5 darstellt, sind dann die (unterschiedlichen) Positionen des Austragmittels 7 und des weiteren Austragmittels 13 aus Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 5 einander gegenübergestellt.
  • Das Austragmittel 7 kann in diesem Ausführungsbeispiel um einen Punkt gedreht werden; d.h. ein Winkel α zwischen der Austragrichtung 25 und der Förderrichtung 22 ist einstellbar. Das weitere Austragmittel 13 kann in diesem Ausführungsbeispiel wiederum sowohl parallel zur Förderrichtung 22 verschoben werden als auch um einen Punkt gedreht werden; d.h. auch hier ist ein Winkel β zwischen der Austragrichtung 26 und der Förderrichtung 22 einstellbar. Des Weiteren kann beim weiteren Austragmittel 13 ein kürzester Abstand 15 zwischen dem weiteren Austragmittel 13 und der gedachten Verlängerung der Rutsche 3 verstellt werden. Der kürzeste Abstand 14 zwischen dem Austragmittel 7 und der gedachten Verlängerung der Rutsche 3 kann in diesem Ausführungsbeispiel nicht eingestellt werden und ist daher konstant.
  • Beispielsweise werden bei auszusortierenden Objekten 2 mit großer Masse die Winkel α,β, insbesondere der Winkel α, erhöht, um die Objekte 2 - trotz der großen Masse - entsprechend in den zweiten bzw. dritten Bereich 17,18 des Trennmittels 5 austragen zu können.
  • In Fig. 3 beträgt der Winkel α weniger als 90° und ist vorteilhaft, wenn die Objekte 2 in Förderrichtung 22 gesehen eher lang sind.
  • In Fig. 4 wurde im Vergleich zu Fig. 3 beim Austragmittel 7 der Winkel α zwischen der Austragrichtung 25 und der Förderrichtung 22 vergrößert, während beim weiteren Austragmittel 13 im Vergleich zu Fig. 3 nicht nur der Winkel β verkleinert sondern das weitere Austragmittel 13 zusätzlich auch in Förderrichtung 22 parallel zur Förderrichtung 22 verschoben wurde.
  • In Fig. 5 wurde im Vergleich zu Fig. 4 beim Austragmittel 7 der Winkel α weiter vergrößert und beim weiteren Austragmittel 13 der Winkel β weiter verkleinert. Der Winkel α beträgt hier annähernd 90° und ist vorteilhaft, wenn die Objekte 2 in Förderrichtung 22 gesehen eher kurz sind. Zusätzlich wurde das weitere Austragmittel 13 in Förderrichtung 22 parallel zur Förderrichtung 22 verschoben und der Abstand 15 wurde erhöht.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Sortiervorrichtung
    2
    Objekte
    3
    Rutsche
    4
    Aussparung
    5
    Trennmittel
    6
    LIBS-Laservorrichtung
    7
    Austragmittel
    8
    Steuereinrichtung
    9
    erster Abschnitt der Rutsche 3
    10
    zweiter Abschnitt der Rutsche 3
    11
    erste Fraktion der Objekte 2
    12
    zweite Fraktion der Objekte 2
    13
    weiteres Austragmittel
    14
    kürzester Abstand zwischen dem Austragmittel 7 und der Rutsche 3
    15
    kürzester Abstand zwischen dem weiteren Austragmittel 13 und der Rutsche 3
    16
    erster Bereich des Trennmittels 5
    17
    zweiter Bereich des Trennmittels 5
    18
    dritter Bereich des Trennmittels 5
    19
    Einrichtung zur Vereinzelung der Objekte 2
    20
    Objekterkennungseinrichtung
    21
    Rückführmittel
    22
    Förderrichtung
    23
    Messbereich
    24
    Rückführbereich
    25
    Austragrichtung des Austragmittels 7
    26
    Austragrichtung des weiteren Austragmittels 13
    27
    Beleuchtung
    28
    Abstandsmesseinrichtung
    29
    zweite Laservorrichtung
    30
    Führungselement
    31
    Übergangsabschnitt
    32
    Leitblech des Trennmittels 5
    33
    Seitenwand des Trennmittels 5
    34
    nicht aussortierte Objekte
    α
    Winkel zwischen der Austragrichtung 25 des Austragmittels 7 und der Förderrichtung 22
    β
    Winkel zwischen der Austragrichtung 26 des weiteren Austragmittels 13 und der Förderrichtung 22

Claims (15)

  1. Sortiervorrichtung (1) zum Sortieren von Objekten (2) umfassend
    - eine Rutsche (3), auf der die Objekte (2) durch eine einwirkende Gravitationskraft in einer Förderrichtung (22) bewegbar sind, wobei die Rutsche (3) eine Aussparung (4) umfassend einen Messbereich (23) aufweist,
    - eine LIBS-Laservorrichtung (6), die benachbart zur Aussparung (4) der Rutsche (3) angeordnet ist, um eine spektroskopische Vermessung der sich entlang der Rutsche (3) bewegenden Objekte (2) durch die Aussparung (4) hindurch durchzuführen,
    - ein Austragmittel (7) zum Aussortieren einer ersten Fraktion (11) der Objekte (2) längs einer Austragrichtung (25), wobei das Austragmittel (7) unterhalb der Rutsche (3) und/oder unterhalb einer gedachten Verlängerung der Rutsche (3) angeordnet ist, sowie
    - eine Steuereinrichtung (8) zur Steuerung des Austragmittels (7) in Abhängigkeit von den Messergebnissen der LIBS-Laservorrichtung (6),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Sortiervorrichtung (1) ein weiteres Austragmittel (13) zum Aussortieren einer zweiten Fraktion (12) der Objekte (2) entlang einer Austragrichtung (26) umfasst, welches weitere Austragmittel (13) oberhalb der Rutsche (3) und/oder oberhalb der gedachten Verlängerung der Rutsche (3) angeordnet ist, wobei die Steuereinrichtung (8) ausgebildet ist das weitere Austragmittel (13) in Abhängigkeit von den Messergebnissen der LIBS-Laservorrichtung (6) zu steuern.
  2. Sortiervorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Austragmittel (7) und/oder das weitere Austragmittel (13) parallel zur Förderrichtung (22) verschiebbar ist.
  3. Sortiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkel (α) zwischen der Austragrichtung (25) des Austragmittels (7) und der Förderrichtung (22) und/oder ein Winkel (β) zwischen der Austragrichtung (26) des weiteren Austragmittels (13) und der Förderrichtung (22) einstellbar ist.
  4. Sortiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein kürzester Abstand (14) zwischen dem Austragmittel (7) und der Rutsche (3) und/oder der gedachten Verlängerung der Rutsche (3) und/oder ein kürzester Abstand (15) zwischen dem weiteren Austragmittel (13) und der Rutsche (3) und/oder der gedachten Verlängerung der Rutsche (3) einstellbar ist.
  5. Sortiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Förderrichtung (22) gesehen nach der Rutsche (3) ein Trennmittel (5) umfassend drei Bereiche (16,17,18) angeordnet ist.
  6. Sortiervorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
    - ein erster Bereich (16) des Trennmittels (5) zumindest abschnittsweise an einer Flugbahn der Objekte (2), entlang welcher Flugbahn die Objekte (2) beim Verlassen der Rutsche (3) mittels Gravitationskraft bewegbar sind, angeordnet ist,
    - mittels des Austragmittels (7) die erste Fraktion (11) der Objekte (2) in einen zweiten Bereich (17) des Trennmittels (5) austragbar ist und
    - mittels des weiteren Austragmittels (13) die zweite Fraktion (12) der Objekte (2) in einen dritten Bereich (18) des Trennmittels (5) austragbar ist,
    wobei die Mehrheit der Objekte (2) der ersten Fraktion (11) eine größere Dichte aufweist als die Mehrheit der Objekte (2) der zweiten Fraktion (12).
  7. Sortiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rutsche (3) zumindest zwei Abschnitte umfasst, wobei der erste Abschnitt (9), durch den die Objekte (2) zuerst bewegbar sind, derart ausgebildet ist, dass die sich entlang des ersten Abschnitts (9) bewegenden Objekte (2) mittels Gravitationskraft normal zur Förderrichtung (22) zentriert werden, und der zweite Abschnitt (10) der Rutsche (3) eben ausgebildet ist, wobei die Aussparung (4) umfassend den Messbereich (23) im zweiten Abschnitt (10) der Rutsche (3) angeordnet ist.
  8. Sortiervorrichtungsverbund, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Sortiervorrichtungen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zumindest abschnittsweise parallel nebeneinander angeordnet sind, wobei die zumindest zwei Sortiervorrichtungen (1) vorzugsweise eine gemeinsame Steuereinrichtung (8) umfassen.
  9. Sortiervorrichtungsverbund nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl
    - mittels der ersten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen (1), insbesondere mittels des Austragmittels (7) und des weiteren Austragmittels (13) der ersten Sortiervorrichtung (1), als auch
    - mittels der zweiten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen (1), insbesondere mittels des Austragmittels (7) und des weiteren Austragmittels (13) der zweiten Sortiervorrichtung (1),
    die erste Fraktion (11) der Objekte (2) und die zweite Fraktion (12) der Objekte (2) austragbar sind.
  10. Sortiervorrichtungsverbund nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
    - mittels der ersten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen (1), insbesondere mittels des Austragmittels (7) und des weiteren Austragmittels (13) der ersten Sortiervorrichtung (1), die erste Fraktion (11) der Objekte (2) und die zweite Fraktion (12) der Objekte (2) austragbar sind sowie
    - mittels der zweiten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen (1), insbesondere mittels des Austragmittels (7) und des weiteren Austragmittels (13) der zweiten Sortiervorrichtung (1), eine dritte Fraktion (19) der Objekte (2) und eine vierte Fraktion (20) der Objekte (2) austragbar sind.
  11. Sortiervorrichtungsverbund nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sortiervorrichtungsverbund ein Rückführmittel (21) zur Rückführung von Objekten (2) aus der ersten Sortiervorrichtung (1) zu einem Rückführbereich (24) der zweiten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen (1) umfasst, wobei der Rückführbereich (24) in Förderrichtung (22) gesehen vor der Aussparung (4) der zweiten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen (1) liegt.
  12. Sortiervorrichtungsverbund nach Anspruch 11 und nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückführmittel (21) mit einem der Bereiche des Trennmittels (5) in Transportverbindung steht.
  13. Sortiervorrichtungsverbund nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Sortiervorrichtungen (1) eine gemeinsame Steuereinrichtung (8) umfassen, welche Steuereinrichtung (8) eingerichtet ist, um
    - das Austragmittel (7) und das weitere Austragmittel (13) der ersten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen (1) in Abhängigkeit von den Messergebnissen der LIBS-Laservorrichtung (6) der ersten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen (1) zu steuern sowie
    - das Austragmittel (7) und das weitere Austragmittel (13) der zweiten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen (1) in Abhängigkeit von den Messergebnissen der LIBS-Laservorrichtung (6) der zweiten der zumindest zwei Sortiervorrichtungen (1) zu steuern.
  14. Verfahren zum Sortieren von Objekten mit einer Sortiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    - Anordnung der Objekte (2) auf einer Rutsche (3), um die Objekte (2) mittels Gravitationskraft zu bewegen;
    - spektroskopische Vermessung der Objekte (2) mittels einer LIBS-Laservorrichtung (6);
    - Aussortieren
    ∘ einer ersten Fraktion (11) der Objekte (2) mittels eines oberhalb der Rutsche (3) und/oder oberhalb einer gedachten Verlängerung der Rutsche (3) angeordneten Austragmittels (7) und
    ∘ einer zweiten Fraktion (12) der Objekte (2) mittels eines unterhalb der Rutsche (3) und/oder unterhalb der gedachten Verlängerung der Rutsche (3) angeordneten weiteren Austragmittels (13).
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass
    - die nicht aussortierten Objekte (2) in einen ersten Bereich (16) eines Trennmittels (5) fallen, welcher erste Bereich (16) zumindest abschnittsweise an einer Flugbahn der Objekte (2), entlang welcher Flugbahn die Objekte (2) beim Verlassen der Rutsche (3) mittels Gravitationskraft bewegbar sind, angeordnet ist,
    - die erste Fraktion (11) der Objekte (2) in einen zweiten Bereich (17) des Trennmittels (5) austragen werden und
    - die zweite Fraktion (12) der Objekte (2) in einen dritten Bereich (18) des Trennmittels (5) ausgetragen werden,
    wobei die Mehrheit der Objekte (2) der ersten Fraktion (11) eine größere Dichte aufweist als die Mehrheit der Objekte (2) der zweiten Fraktion (12).
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