(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特にペレット用のバルク材料仕分け装置であって、
振動コンベヤ装置（１２）と、
前記振動コンベヤ装置（１２）にバルク材料を供給する供給装置（１０）と、
第１出口と第２出口とを備え、
前記第１出口は、前記振動コンベヤ装置（１２）の終端に搬送された前記バルク材料が前記第１出口に落下するように配列され、
前記振動コンベヤ装置（１２）により搬送された前記バルク材料に欠陥がないか検査するように作られた少なくとも１つの検出装置（２２、２６、３０、３２）をさらに備え、
前記検出装置（２２、２６、３０、３２）は、少なくとも１つのＸ線放射線源（２２）と少なくとも１つのＸ線センサ（２６）とを有する少なくとも１つのＸ線検出装置（２２、２６）を備え、
前記検出装置（２２、２６、３０、３２）は、少なくとも１つの光照射源と少なくとも１つの光学センサを有する、可視波長範囲および／または赤外線波長範囲において作動する少なくとも１つの光学式検出装置（３０、３２）を備え、
前記バルク材料仕分け装置は、前記検出装置（２２、２６、３０、３２）により不良品と識別され、かつ、前記振動コンベヤ装置（１２）の終端に搬送されたバルク材料を、不良品と識別されたバルク材料が前記第２出口へ落下するような軌道へ処理するよう作られた仕分け器（３４）をさらに備え、
湾曲部（４４）が前記振動コンベヤ装置（１２）の終端に接続され、
前記振動コンベヤ装置（１２）の終端を搬送されるバルク材料が前記湾曲部（４４）に到着し、前記湾曲部（４４）は、第１出口の方向に前記湾曲部（４４）の湾曲により予め定められた軌道で前記バルク材料を搬送し、
Ｘ線放射線を透過する窓（２４）が、前記振動コンベヤ装置（１２）の振動コンベヤ（１４、１６、１８）の床に作られ、
少なくとも１つのＸ線放射線源（２２）が、振動コンベヤ（１４、１６、１８）上で搬送されるバルク材料および窓（２４）を透過し、
少なくとも１つのＸ線センサ（２６）が、バルク材料および窓（２４）を通ったＸ線放射線を検出し、
前記窓（２４）は、前記バルク材料が前記窓（２４）の上を搬送されることが可能となるように構成されている
ことを特徴とするバルク材料仕分け装置。
【請求項２】
特にペレット用のバルク材料仕分け装置であって、
振動コンベヤ装置（１２）と、
前記振動コンベヤ装置（１２）にバルク材料を供給する供給装置（１０）と、
第１出口と第２出口とを備え、
前記第１出口は、前記振動コンベヤ装置（１２）の終端に搬送された前記バルク材料が前記第１出口に落下するように配列され、
前記振動コンベヤ装置（１２）により搬送された前記バルク材料に欠陥がないか検査するように作られた少なくとも１つの検出装置（２２、２６、３０、３２）をさらに備え、
前記検出装置（２２、２６、３０、３２）は、少なくとも１つのＸ線放射線源（２２）と少なくとも１つのＸ線センサ（２６）とを有する少なくとも１つのＸ線検出装置（２２、２６）を備え、
前記検出装置（２２、２６、３０、３２）は、少なくとも１つの光照射源と少なくとも１つの光学センサを有する、可視波長範囲および／または赤外線波長範囲において作動する少なくとも１つの光学式検出装置（３０、３２）を備え、
前記バルク材料仕分け装置は、前記検出装置（２２、２６、３０、３２）により不良品と識別され、かつ、前記振動コンベヤ装置（１２）の終端に搬送されたバルク材料を、不良品と識別されたバルク材料が前記第２出口へ落下するような軌道へ処理するよう作られた仕分け器（３４）をさらに備え、
被駆動回転ローラ（２８）が前記振動コンベヤ装置（１２）の終端に接続され、
前記振動コンベヤ装置（１２）の終端を搬送される前記バルク材料が前記ローラ（２８）に到着し、前記ローラ（２８）は、前記第１出口の方向に前記ローラ（２８）の回転により予め定められた軌道で前記バルク材料を搬送し、
Ｘ線放射線を透過する窓（２４）が、前記振動コンベヤ装置（１２）の振動コンベヤ（１４、１６、１８）の床に作られ、
少なくとも１つのＸ線放射線源（２２）が、振動コンベヤ（１４、１６、１８）上で搬送されるバルク材料および窓（２４）を透過し、
少なくとも１つのＸ線センサ（２６）が、バルク材料および窓（２４）を通ったＸ線放射線を検出し、
前記検出装置が２つの光学式検出装置（３０、３２）を備え、
前記被駆動回転ローラ（２８）上の、または、前記被駆動回転ローラ（２８）を離れた後の前記バルク材料を、第1光学式検出装置（３０）が頂部側から検査し、
前記バルク材料が前記被駆動回転ローラ（２８）を離れた後で自由落下中の際に、第２光学式検出装置（３２）が前記バルク材料を底部から検査し、
前記窓（２４）は、前記バルク材料が前記窓（２４）の上を搬送されることが可能となるように構成されている
ことを特徴とするバルク材料仕分け装置。
【請求項３】
特にペレット用のバルク材料仕分け装置であって、
振動コンベヤ装置（１２）と、
前記振動コンベヤ装置（１２）にバルク材料を供給する供給装置（１０）と、
第１出口と第２出口とを備え、
前記第１出口は、前記振動コンベヤ装置（１２）の終端に搬送された前記バルク材料が前記第１出口に落下するように配列され、
前記振動コンベヤ装置（１２）により搬送された前記バルク材料に欠陥がないか検査するように作られた少なくとも１つの検出装置（２２、２６、３０、３２）をさらに備え、
前記検出装置（２２、２６、３０、３２）は、少なくとも１つのＸ線放射線源（２２）と少なくとも１つのＸ線センサ（２６）とを有する少なくとも１つのＸ線検出装置（２２、２６）を備え、
前記検出装置（２２、２６、３０、３２）は、少なくとも１つの光照射源と少なくとも１つの光学センサを有する、可視波長範囲および／または赤外線波長範囲において作動する少なくとも１つの光学式検出装置（３０、３２）を備え、
前記バルク材料仕分け装置は、前記検出装置（２２、２６、３０、３２）により不良品と識別され、かつ、前記振動コンベヤ装置（１２）の終端に搬送されたバルク材料を、不良品と識別されたバルク材料が前記第２出口へ落下するような軌道へ処理するよう作られた仕分け器（３４）をさらに備え、
湾曲部（４４）が前記振動コンベヤ装置（１２）の終端に接続され、
前記振動コンベヤ装置（１２）の終端を搬送される前記バルク材料が前記湾曲部（４４）に到着し、前記湾曲部（４４）は、前記第１出口の方向に前記湾曲部（４４）の湾曲により予め定められた軌道で前記バルク材料を搬送し、
Ｘ線放射線を透過する窓（２４）が、前記振動コンベヤ装置（１２）の振動コンベヤ（１４、１６、１８）の床に作られ、
少なくとも１つのＸ線放射線源（２２）が、振動コンベヤ（１４、１６、１８）上で搬送されるバルク材料および窓（２４）を透過し、
少なくとも１つのＸ線センサ（２６）が、バルク材料および窓（２４）を通ったＸ線放射線を検出し、
前記検出装置が２つの光学式検出装置（３０、３２）を備え、
前記湾曲部（４４）上の、または前記湾曲部（４４）を離れた後の前記バルク材料を、第1光学式検出装置（３０）が頂部側から検査し、
前記バルク材料が前記湾曲部（４４）を離れた後で自由落下中の際に、第２光学式検出装置（３２）が前記バルク材料を底部から検査し、
前記窓（２４）は、前記バルク材料が前記窓（２４）の上を搬送されることが可能となるように構成されている
ことを特徴とするバルク材料仕分け装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載のバルク材料仕分け装置において、
少なくとも１つの前記光学式検出装置（３０、３２）の少なくとも１つの前記光学センサが高速度センサ、特にＴＤＩモード（時間遅延積分モード）で作動される高速度センサを備え、および／または、
少なくとも１つの前記Ｘ線検出装置（２２、２６）の少なくとも１つの前記Ｘ線センサ（２６）が高速度センサ、特にＴＤＩモード（時間遅延積分モード）で作動される高速度センサを備える
バルク材料仕分け装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載のバルク材料仕分け装置において、
少なくとも１つの光学式検出装置（３０、３２）は、照明されていない暗い背景、好ましくは、照明されていない黒背景の前で、バルク材料を検査し、
少なくとも１つの光学センサの焦点の面が検査されるバルク材料の範囲に位置する
ことを特徴とするバルク材料仕分け装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載のバルク材料仕分け装置において、
被駆動回転ローラ（２８）または湾曲部（４４）が少なくともＸ線放射線が透過する材質での領域で作られ、
少なくとも１つのＸ線センサ（２６）が、前記回転ローラ（２８）において、または、前記回転ローラ（２８）の下方または上方で、または、前記湾曲部（４４）の上側部より上方または下方で配置され、
少なくとも１つのＸ線放射線源（２２）は、前記被駆動回転ローラ（２８）または前記湾曲部（４４）上を搬送されるバルク材料を照射し、
バルク材料を透過したＸ線放射線は、前記被駆動回転ローラ（２８）において、または、前記回転ローラ（２８）の下方または上方に、または、前記湾曲部（４４）の上側部の下方または上方に配置された少なくとも１つのＸ線センサ（２６）により検出される
ことを特徴とするバルク材料仕分け装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１つに記載のバルク材料仕分け装置において、
少なくとも前記振動コンベヤ装置（１２）が、閉じたハウジング、特に、気密の閉じたハウジングに囲まれている
ことを特徴とするバルク材料仕分け装置。
【請求項８】
請求項１に記載のバルク材料仕分け装置において、
前記検出装置が２つの光学式検出装置（３０、３２）を備え、
前記湾曲部（４４）上の、または前記湾曲部（４４）を離れた後の前記バルク材料を、第1光学式検出装置（３０）が頂部側から検査し、
前記バルク材料が前記湾曲部（４４）を離れた後で自由落下中の際に、第２光学式検出装置（３２）が前記バルク材料を底部から検査する
ことを特徴とするバルク材料仕分け装置。
【請求項９】
請求項１または請求項３に記載のバルク材料仕分け装置において、
前記湾曲部（４４）は放物線状である
ことを特徴とするバルク材料仕分け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動コンベヤ装置と、振動コンベヤ装置にバルク材料を供給する供給装置と、  第１出口と第２出口とを備え、第１出口は、振動コンベヤ装置の終端に搬送されたバルク材料が第１出口に落下するように配列され、振動コンベヤ装置により搬送されたバルク材料に欠陥がないか検査するように作られた少なくとも１つの検出装置をさらに備え、検出装置により不良品と識別され、かつ、振動コンベヤ装置の終端に搬送されたバルク材料を、不良品と識別されたバルク材料が前記第２出口へ落下するような軌道へ処理するよう作られた仕分け器をさらに備えた、特にペレット用のバルク材料仕分け装置に関する。
【０００２】
さらに、本発明は、バルク材料を振動コンベヤ装置に供給し、振動コンベヤ装置により搬送されるバルク材料に欠陥がないか検査し、バルク材料を振動コンベヤ装置の一端へ搬送して第１出口へ落下させ、不良品と識別され、振動コンベヤ装置の終端に搬送されたバルク材料を、不良品と識別されたバルク材料が第２出口へ落下するような軌道へ処理する、特にペレット用のバルク材料仕分け方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
欠陥のあるバルク材料を検出し、仕分けすることは、非常に重要である。１例として、押出成形工程の原料となるプラスチック・ペレットが挙げられ、その工程においてプラスチック絶縁は金属導体につけられる。これらのペレットにおける汚染物質は、絶縁機能に影響を及ぼし、かくして、検出されなければならず、欠陥のあるペレットを仕分けなければならない。
【０００４】
プラスチック・ペレットのバッチの一部を薄いプラスチック膜に加工して、このプラスチック膜に汚染物質がないか調べることは公知である。汚染物質が検出されない場合、全バッチがリリースされる。当然、ペレットのわずかな一部だけがこのように検査されるので、汚染物質を確実に除外することができない。
【０００５】
ペレットの仕分け装置および方法は欧州特許出願公開第１０４５７３４号により公知であり、そこでは１００％の検査が行われている。ペレットが搬送装置に置かれている間に、ペレットが光学式検出装置により汚染物質がないか検査される。ペレットがその後さらに処理されない場合、ペレットは搬送装置の終端から第１容器の中へ落下する。しかしながら、光学式検出装置により欠陥が検出された場合、吹き出し装置が起動し、ペレットが第２容器に落下するように、吹き出し装置は、それはその軌道から搬送装置の終端から落下するペレットの進路をその軌道から変更する。この場合、ペレット軌道の変更が可能な限りわずかで、第２容器へ落下する良品のペレットが可能な限り少ないように選択されなければならない。光学式検査のための多数のセンサ配置装置およびバルク材料の仕分けは、独国特許出願公開第１０２０１００２４７８４号からも公知である。ダイヤモンド含有材料を仕分けするために、吸引穴を備える回転ドラム上のダイヤモンド含有材料を１層で振動コンベヤによりできるだけ多量に搬送し、Ｘ線源によりダイヤモンド含有材料に蛍光発光を起こさせて光電子増倍管により蛍光を検出することが、英国特許出願公開第２０６７７５３号から公知である。振動コンベヤを離れて自由落下中のバルク材料を光学センサにより検出し、適用可能であれば、バルク材料を仕分けすることは、米国特許出願公開第５２４６１１８号からも公知である。さらに、傾斜台は欧州特許出願公開第１７２６３７２号から公知であり、傾斜台により粒状材料が搬送される。傾斜台を離れた後、粒状材料が垂直方向に移動する際に、光学センサにより粒状材料が検出される。
【０００６】
一方、従来技術の不都合な点は、ペレットは通常透過されないので、周知の検出装置ではペレット表面の汚染物質しか検出することができない点である。このことにより、欠陥検出が制限される。さらに、特に、欧州特許第１０４５７３４号公報に記載されている搬送装置の配置の場合、ペレットの軌道のわずかでない変化が起こる。とりわけこのことは、ペレットが自由落下の間、ペレットの検査をより困難にする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
説明された従来技術から始まって、本発明の目的は、バルク材料の総合的な１００％の検査が信頼性の高い方法において達成される、初めに挙げたタイプの装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、独立請求項１、２および１７および１８の構成により解決される。有益な構成が、従属請求項、説明および図に記載されている。
【０００９】
初めに挙げたタイプの装置として、本発明は、被駆動回転ローラが振動コンベヤ装置の終端に接続され、振動コンベヤ装置の終端を搬送されるバルク材料がローラに到着し、ローラは、ローラの回転により予め定められた軌道で第１出口の方向にバルク材料を搬送する、第１の態様により上記課題を解決する。
【００１０】
初めに挙げたタイプの装置として、本発明は、湾曲部が振動コンベヤ装置の終端に接続され、振動コンベヤ装置の終端を搬送されるバルク材料が湾曲部に到着し、湾曲部は、湾曲部の湾曲により予め定められた軌道で第１出口の方向にバルク材料を搬送する、第２の態様により上記課題を解決する。
【００１１】
初めに挙げたタイプの方法として、本発明は、振動コンベヤ装置の終端に搬送されたバルク材料を、振動コンベヤ装置の終端に接続された被駆動回転ローラ上へ搬送し、ローラの回転により予め定められた軌道で第１出口の方向にバルク材料を搬送する、第１の態様により上記課題を解決する。
【００１２】
初めに挙げたタイプの方法として、本発明は、湾曲部が振動コンベヤ装置の終端に接続され、振動コンベヤ装置の終端を搬送されるバルク材料が湾曲部に到着し、湾曲部は、湾曲部の湾曲により予め定められた軌道で第１出口の方向にバルク材料を搬送する、第２の態様により上記課題を解決する。
【００１３】
本発明による装置および本発明による方法は、ほとんどあらゆるバルク材料、例えば、粒状体およびその他粒状生成物、穀物、錠剤、フレーク、食品チップ、食品またはプラスチック薄片などの検査に、それぞれ適している。本発明は、特に、プラスチック・ペレットの検査に適している。最初に説明したように、プラスチック・ペレットは押出工程の原料として用いられ、その工程において、プラスチック絶縁体は金属導体上に押し出される。この種のペレットは、多くの場合、白色を有する。この種のバルク材料のために、潜在的な汚染物質のための１００％の検査は、決定的に重要である。特に、絶縁機能を低減する金属的汚染の検出は、非常に重要である。
【００１４】
バルク材料が仕分け工程で汚染されないことも確実にしなければならない。この課題は特に従来技術で用いられるコンベヤベルトで発生し、コンベヤベルトがすり減ることで、バルク材料のさらなる汚染に至る。この背景に基づいて、振動コンベヤ装置の使用は、長い運転の後でも、検査されたバルク材料の汚染に至るような成分が分離されないので、特に有益である。この点について、振動コンベヤ装置が金属製の場合、特に有益である。剥離または摩耗による汚染の危険性が最小限に抑えられる。かくして、本発明による装置は、装置がバルク材料自体の汚染の原因とならないように、建設的に作られる。
【００１５】
バルク材料は、供給装置、例えば、供給ホッパまたは貯蔵部により、振動コンベヤ装置に供給される。振動コンベヤ装置は、一般に公知で、搬送方向に沿ってバルク材料を確実に搬送する。バルク材料が振動コンベヤ装置に置かれている間に、および／または、バルク材料が振動コンベヤ装置をすでに離れた後に、少なくとも１つの検出装置が、振動コンベヤ装置により搬送されるバルク材料を検査する。第１出口および第２出口は、バルク材料の搬送方向において振動コンベヤ装置の下流に配置される。さらに設けられた仕分け器によりバルク材料が処理されないままである場合、バルク材料は振動コンベヤ装置を出た後に自動的に第１出口に落下する。対照的に、仕分け器が起動する場合、バルク材料が第２出口に落下するように、バルク材料の軌道が処理される。したがって、第１出口は、品質要求に対応する良品のバルク材料のための良品出口を形成し、第２出口は、品質要求に非対応な不良のバルク材料のための不良品出口を形成する。バルク材料がすでに自由落下中の際に、仕分け器がバルク材料の進路を処理するように、仕分け器は振動コンベヤ装置の下流に配置してもよい。第１出口は第１容器を備え、第２出口は第２容器を備えてもよい。そして、バルク材料はそれぞれの容器の中に搬送される。しかし、一方または両方の出口が、例えば連続工程の構成内で、バルク材料のさらなる工程に直接至ることは、可能である。
【００１６】
本発明によれば、被駆動回転ローラまたは湾曲部が、振動コンベヤ装置の終端に直接接続する。かくして、バルク材料を、振動コンベヤ装置からローラまたは湾曲部上に直接に搬送することができる。ローラは、特に、バルク材料の搬送方向に垂直に延びる回転軸の周りに回転する。その時、バルク材料は、ローラにより横方向の方向変化を受けない。好ましくは、バルク材料は、湾曲部によっても横方向の方向変化を受けない。ローラは、特に円筒形に作られ、定められた一定の軌道で振動コンベヤ装置により搬送される、分離されて密集されたバルク材料を転送する。ローラによりバルク材料に伝達される軌道は、振動コンベヤ装置における１つ以上の振動コンベヤの、水平に対するいかなる角度とも無関係である。むしろ、バルク材料の軌道は、ローラの寸法および回転速度よってのみ特定される。向心力および遠心力は、重要である。これらの力の効果により、バルク材料は、非常に制御されて、その指定された軌道にもってこられる。バルク材料の軌道の変化は、従来技術よりかなり小さい。本発明において設けられている被駆動回転ローラにより、バルク材料は非常に一定の速度となる。このことは本発明による軌道をより明確に定め、バルク材料の速度は欠陥検出を改善する。かくして、測定平面でのバルク材料の一定の速度は、汚染物質の寸法に対して特に高い解像度および測定精度について決定に重要である。さらに、それぞれのセンサ装置に対するバルク材料の距離における低減された変化は、最高解像度で最適に焦点を定められたバルク材料を常にとらえるために重要である。説明したように、本発明による被駆動回転ローラを配置することにより、高精度な測定のための両方の条件を最適に満たす。第２の態様による本発明の場合、バルク材料の軌道は、振動コンベヤ装置の終端に接続する湾曲部によって特定される。湾曲部を、例えば、パラボラまたは円形のように作ってもよい。それは、非回転のローラに関係してもよい。湾曲部は、振動された状態または固定された状態にしてもよい。湾曲部は、振動コンベヤ装置に続く、特に振動コンベヤ装置の最後の振動コンベヤに続く、バルク材料の軌道をサポートする傾斜路を形成する。この傾斜路の大きさは、被駆動回転ローラの大きさと同様にしてもよい。従来技術とは対照的に、Ｘ線検出装置と可視または赤外線波長範囲で作動する光学式検出装置とを配置することにより、表面欠陥に加えて、特にバルク材料粒子内部に存在する欠陥等の、バルク材料の全ての欠陥を確実に検出することができる。
【００１７】
当然、本発明においても、制御および調整装置が設けられており、制御および調整装置は、仕分け工程全体をそれぞれ制御または調整する。仕分け器を対応して起動もさせる評価装置が、少なくとも１つの検出装置の測定結果を評価するために備えられる。評価装置を、制御および調整装置に集積してもよい。
【００１８】
１つの構成によれば、少なくとも１つの振動コンベヤ装置は、バルク材料の搬送方向に連続して配置されるいくつかの振動コンベヤを備える。さらに、いくつかの振動コンベヤのうちの少なくとも２つ、好ましくはいくつかの振動コンベヤの全てが水平に対して異なる角度で配置されてもよいし、および／または、いくつかの振動コンベヤのうちの少なくとも２つ、好ましくはいくつかの振動コンベヤの全てが振幅および／または振動数に関して個々に制御可能な振動駆動装置が備えられていてもよい。全ての振動コンベヤは、振動により駆動されてもよい。バルク材料の動きを制御するために、振動の振動数および振動の振幅に関して振動コンベヤを互いに独立に設定することができる場合、特に有益である。
【００１９】
例えば、３つの振動コンベヤを設けてもよく、３つの振動コンベヤにより、バルク材料が供給装置から出発して第1または第２出口にそれぞれ搬送される。第1振動コンベヤがバルク材料を搬送し、第２振動コンベヤがバルク材料を分離し、第３振動コンベヤがバルク材料を密集させることができる。バルク材料は、最初に供給装置により第１振動コンベヤに供給される。このことは、バルク材料が搬送方向に移動し始めるように、バルク材料にエネルギーを供給するのに有用である。次の第２振動コンベヤは、バルク材料を加速して、分離するのに有用である。このために、例えば、第２振動コンベヤは、水平に対して第１振動コンベヤより傾けてもよい。例えば、第３振動コンベヤは第２振動コンベヤに接続され、第３振動コンベヤは水平に対して再び小さい傾斜を有する。それは、バルク材料を密集させるのに有用で、特にバルク材料の欠陥を検出するのに有用である。１つ以上の振動コンベヤを水平に対して傾けないことも、一般に可能である。しかしながら、全ての振動コンベヤが水平に対して少なくともわずかな傾斜を有する場合、バルク材料の搬送にとって有益である。
【００２０】
さらなる構成によれば、振動コンベヤ装置の少なくとも１つの振動コンベヤ、例えば、第１および／または第２および／または第３振動コンベヤが、バルク材料の搬送方向に対して直角に延びる壁を有してもよく、この振動コンベヤの振動が停止した場合にこの壁がバルク材料を制止するように作られている。壁を有する振動コンベヤが振動しなくなるとすぐに、壁はバルク材料の流れを止める。このことにより、単純な方法で、機械式閉鎖装置が供給装置の領域に必要なくなる。さらに、壁は、例えば供給装置の丸い開口部から流出するバルク材料を振動コンベヤ上にできるだけ均一に分散配置するのを確実にする。
【００２１】
しかしながら、このような壁を通過した後でさえ、バルク材料の構成要素、例えばペレットが、いくつかの層で互いの上によく存在し、このことは次の工程にとって望ましくない。かくして、振動コンベヤ装置の少なくとも１つの振動コンベヤ、特に１つ以上の振動コンベヤが、バルク材料の搬送方向に直角に延びる、好ましくは横断面が波形形状または三角形形状を形成する、少なくとも1つ、特に複数の障壁を有してもよい。好ましくは波形形状または三角形形状の障壁は、バルク材料が繰り返し加減速される点で、１例として、バルク材料の構成要素の速度を均一にするのに有用である。バリアは、搬送方向において特に第２振動コンベヤ上のバルク材料の構成要素に垂直エネルギーを供給するのに有用である。これは、バルク材料がその後単層の「混雑配置」で置かれるように、バルク材料の構成要素の複数の層を崩すのに有用である。バルク材料の構成要素が横向きに、すなわち車が交通渋滞においてレーンを変えることができないのと同様に、移動することができなくなることが、この「混雑配置」の目的である。このことにより、バルク材料の構成要素の定められた位置が、検出装置におけるその後の検査のために、存在し、それは仕分け器までの更なる経路でも変化しない。
【００２２】
さらなる構成によれば、振動コンベヤ装置の終端を搬送されるバルク材料がローラにより搬送速度において加速または減速されるような回転速度でローラが駆動されるように、ローラの回転駆動装置が作動可能である。かくして、ローラは、（最後の）振動コンベヤによりバルク材料に与えられた速度より、早くまたは遅く回転する。バルク材料が、（最後の）振動コンベヤからローラの表面まで前進する際に、バルク材料は加速または減速される。このことにより、ローラを離れた後に、バルク材料の軌道を所望する通りに操作することができる。
【００２３】
さらなる構成によれば、前記検出装置は、少なくとも１つの光照射源と少なくとも１つの光学センサを有する、（人間の眼での）可視波長範囲および／または赤外線波長範囲において作動する少なくとも１つの光学式検出装置、および／または、少なくとも１つのＸ線放射線源と少なくとも１つのＸ線センサとを有する少なくとも１つのＸ線検出装置を備える。Ｘ線検出装置は、検査されるバルク材料を透過する。バルク材料を透過しないように、少なくとも１つの光学式検出装置を構成してもよく、バルク材料は用いられる波長範囲に対して非透過である。両方の方法が、それぞれの他の方法の不利な点を互いに補償するので、少なくとも１つのこのような光学式検出装置とＸ線検出装置との組合せは特に有益である。例えば、このような光学式検出装置は青いペレットと赤いペレットとを区別することができるが、着色添加物は大きな減衰差を引き起こさないので、Ｘ線検出装置では通常、区別することができない。しかしながら、Ｘ線検出器はペレット内部の汚染を検出することができるが、光学式検出装置ではこの場合検出することができない。バルク材料を透過するＸ線検出装置に加えてまたは代わりに、バルク材料を透過する、例えば赤外線波長領域で作動する光学式検出装置を１つまたはいくつか備えてもよい。透明なバルク材料の場合に対応して、可視波長領域で作動する光学式検出器装置を備えてもよい。例えば誘導センサなど他の検出装置を代わりに、または、追加することも当然考えられる。挙げられた全ての検出装置は、どのような方法でも互いに組み合わすことができる。
【００２４】
さらなる構成によれば、少なくとも１つの光学式検出装置の光学センサが高速度センサ、特にＴＤＩモード（Time Delay Integration Mode；時間遅延積分モード）で作動される高速度センサを備え、および／または、少なくとも１つのＸ線検出装置の少なくとも１つのＸ線センサが高速度センサ、特にＴＤＩモードで作動される高速度センサを備えてもよい。用いられる高速度センサは、特に高速度カメラ、例えばライン走査カメラでもよい。もちろん、それぞれ用いられる画像処理の種類は、検査される材料の形状によって決まる。画像処理は、例えばＦＰＧＡボード（Field Programmable Gate Array）で、特にリアルタイムで行われる。
【００２５】
ＴＤＩモードでの光学またはＸ線センサのそれぞれの動作効果は、必要な照射が少ないのと高解像度にある。従来技術の比較可能なシステムは１００μｍの光学的分解能で機能する。その一方で、本発明のこの構成により、３０μｍの範囲の光学的分解能を達成することができる。とりわけＴＤＩモードでセンサを作動する場合、バルク材料の軌跡および速度の特に高い均等性が、時間的積分のために重要である。これは、本発明によるローラによって保証される。光学式検出装置の場合、バルク材料への照射は好ましくは直接照明で行われない。この理由は、直接照明での照射がバルク材料表面での面倒な反射の原因となり、汚染を次々に隠すからである。バルク材料は、その代わりに、拡散照明で照射される。これは、例えば、いわゆるライトドームを用いることで実現することができる。
【００２６】
さらに、検出装置が２つの光学式検出装置を備え、被駆動回転ローラ上のまたは湾曲部上の、または、被駆動回転ローラまたは湾曲部を離れた後の、バルク材料を、第1光学式検出装置が頂部側から検査し、バルク材料が被駆動回転ローラまたは湾曲部を離れた後で自由落下中の際に、第２光学式検出装置がバルク材料を底部から検査してもよい。２つの光学式検出装置を用いることで、バルク材料の特に広範囲の光学検査を行うことができる。この場合、バルク材料の頂側部からの測定を、ローラまたは湾曲部を離れた後、特に直接行うことができる。
【００２７】
さらなる構成によれば、少なくとも１つの光学式検出装置は、照明されていない暗い背景、好ましくは、照明されていない黒背景の前で、バルク材料を検査し、少なくとも１つの光学センサの焦点の面が検査されるバルク材料の範囲に位置してもよい。従来技術において、例えば暗い汚染物質の光学的検出は、背景の前で汚染物質の可能な限り最も大きなコントラストを達成する考えで、できるだけ白い背景の前で一般に行われる。実際、明るいまたは白い背景は、バルク材料により避けることのできない影ができ、また、誤った測定結果となる可能性がある。このことは、背景の暗いまたは黒い構成により防止される。このことにより、背景は、照明されず、すなわち受動的である。非照明な背景とは、背景が別の光源で照らされていないかまたは背景自体を照明しないことを意味する。当然、背景は、周辺光の不可避な発生によって、または、光照射源から照射される光照射線の散乱によって、わずかに照らされる。光学センサおよび光照射源は、背景に向いている。さらに、背景には焦点が合っていない。光学センサの焦点面は、バルク材料が位置する平面に位置する。かくして、測定結果を偽る影の投影が暗いまたは黒い構成によって生じない定められた背景が形成される。同時に、暗いまたは黒い背景は、測定結果の評価の枠組みの中で適切な標準化により、取り除かられる。暗いまたは黒い表面汚染物質のようなどのような光学欠陥も、コントラストの大きな方法により目立ち、暗いまたは黒い背景の色にもかかわらず安全に検出される。特に、光照射線は表面の汚染に反射され、その後の評価の過程の中で確実に識別される。
【００２８】
Ｘ線放射線を透過する窓が、振動コンベヤ装置の振動コンベヤの床に作られ、少なくとも１つのＸ線放射線源が、振動コンベヤ上で搬送されるバルク材料および窓を照射し、  少なくとも１つのＸ線センサが、バルク材料および窓を通ったＸ線放射線を検出してもよい。例えばプラスチック・ペレットのように、いくらかのバルク材料の材質および小さな寸法により、非常に軟らかいＸ線放射線を、Ｘ線検出のために用いられなければならない。このことにより、振動コンベヤの材質、通常金属、を透過することができない。この構成によれば、Ｘ線放射線が透過する窓は、例えば、ローラまたは湾曲部の前の最後の振動コンベヤに設置される。窓は、いわゆるマイラー窓でよい。マイラーは、ポリエチレン製で、非常に薄く、さらに非常に安定で、裂けにくい。Ｘ線放射線源は、振動コンベヤの上方または下方に配置してもよい。Ｘ線センサは、したがって、振動コンベヤの下方、または、上方に配置される。窓は、振動コンベヤと共に振動してもよいし、振動コンベヤの振動から分離して固定されてもよい。後者は、測定精度のために好ましい。
【００２９】
被駆動回転ローラまたは湾曲部が少なくともＸ線放射線が透過する材質での領域で作られ、少なくとも１つのＸ線センサが、回転ローラにおいて、または、湾曲部の上側部より上方または下方で、トルクに耐えることができるように配置され、少なくとも１つのＸ線放射線源は、被駆動回転ローラまたは湾曲部上を搬送されるバルク材料を照射し、バルク材料を透過したＸ線放射線は、被駆動回転ローラにおいて、または、湾曲部の上側部の下方または上方に配置された少なくとも１つのＸ線センサにより検出される。回転ローラまたは湾曲部の表面で受けた後で、ローラまたは湾曲部から取り出される前に、バルク材料は、その位置に固定される。これは、バルク材料を検出するのに、特にＸ線検出において、一般に適切な機会である。上述した構成は、この考えに基づく。さらに、作動中に潜在的に発生する回転速度の変化と同様に、ローラの回転速度はわかる。Ｘ線評価、特にＴＤＩスキャンを、ローラの表面上のバルク材料の速度と単純な方法で同期させることができる。当然、Ｘ線センサは、ローラの上方または下方に配置されてもいいし、振動コンベヤの下端上に、または、振動コンベヤの動かない部分に位置してもよい。同じことが、湾曲部の場合にあてはまる。振動コンベヤ装置とローラとの間の配置も考えられる。さらに、ローラに、または、湾曲部の上側部より下方または上方に、Ｘ線センサを配置する場合、ローラ全体または湾曲部全体が、Ｘ線放射線を透過する材質で作られていてもよい。上記に説明した窓における同じ材質の使用が考えられる。
【００３０】
さらなる構成によれば、仕分け器は、吹き出しまたは吸入器備え、不良品と識別されたバルク材料が第２出口に落下するように、吹きつけまたは吸入により不良品と識別されたバルク材料の進路をその軌道から変更してもよい。吹き出しまたは吸入器は、１列に沿ってまたは２次元配列に沿って配置される複数の吹き出しまたは吸入ノズルを備えてもよい。検出装置のうちの1つによって汚染が検出されるとすぐに、検出装置の下流に位置する仕分け器が起動する。複数の吹き出しまたは吸入ノズルが設けられている場合、不良品と識別されたバルク材料、例えば不良品と識別されたペレットは、第２出口に落下するように、その軌道から特に方向転換される。仕分け器は、不良品と識別されたバルク材料が通過する前に、すぐに、通常すでに起動されており、通過の直後に再び停止することができる。安全性の理由で、不良品と識別されたバルク材料だけでなく、少量の良品のバルク材料も選び出される。
【００３１】
あるいは、仕分け器は、不良品と識別されたバルク材料が第２出口に落下するように、不良品と識別されたバルク材料の進路をその軌道から変更する少なくとも１つの機械式排出器を備えてもよい。さらなる構成によれば、バルク材料が、被駆動回転ローラまたは湾曲部上に静電的に保持されて、被駆動回転ローラまたは湾曲部により定められた位置で放出されるように、被駆動回転ローラまたは湾曲部を静電気的に帯電させる装置が設けられていてもよい。さらに、被駆動回転ローラまたは湾曲部上の適所にバルク材料が保持されて、被駆動回転ローラまたは湾曲部により定められた位置において放出される複数の吸入開口部を、被駆動回転ローラまたは湾曲部の表面に有してもよい。この構成では、吸入開口部で適切な負の圧力を発生させる負圧装置が、ローラまたは湾曲部に接続されている。被駆動回転ローラまたは湾曲部を静電気的に帯電させる装置、または、負圧装置と吸入開口部とを、仕分け器の一部にしてもよい。
【００３２】
さらなる構成によれば、仕分け器により進路をその軌道から変更されたバルク材料は、好ましくは垂直に配置された少なくとも１つのブレードにより少なくとも２つの経路領域に細別された仕分け経路へと進む。例えば、吹き出しまたは吸入器を用いる場合、このブレードは仕分け器の領域での乱気流を防止する。乱気流は最終的にバルク材料の誤った仕分けに至る。
【００３３】
通常、少なくとも振動コンベヤ装置が、閉じたハウジング、特に、気密の閉じたハウジングに囲まれていてもよい。気密性は、このことにより、汚染物質の損傷を受ける侵入を防止するために充分である。周囲空気からのバルク材料の遮蔽により、例えば周囲空気からのほこりによる、バルク材料の汚染が防止される。このことにより、周囲に対して過剰な圧力がハウジング内に広がることは可能である。汚染物質の侵入が、このことにより特に効果的に防止される。当然、周囲に対して負の圧力がハウジング内に広がることも通常可能である。本発明による装置または本発明による方法により、５０μｍの大きさからの非常に小さな汚染が、すでに検出されている。このことは、周囲空気からのほこりの発生の場合に、望まれない欠陥検出に至る。さらに装置を確実にするために、第１および第２出口と同様に、特に供給装置、被駆動回転ローラまたは湾曲部を、特に気密にしてハウジングで囲んでもよい。かくして、供給装置または潜在的に設けられた貯蔵部から第1または第２出口内までのバルク材料の搬送経路全体が、周囲空気から遮蔽される。かくして、装置は密閉システムを形成する。
【００３４】
回転ローラまたは湾曲部の表面形状に適合した案内カバー、特に案内プレートが、少なくとも、回転ローラまたは湾曲部の上方の領域に配置され、バルク材料が案内される分離距離が、案内カバーと回転ローラまたは湾曲部の表面との間に形成されてもよい。案内カバーは、ローラのまたは湾曲部の表面の湾曲に適合した湾曲を特に有してもよい。案内カバーの誘導により、バルク材料粒子のコンベヤベルトでの変化が最小限に抑えられる。欠陥の検出性能が、このことによりさらに改善される。
【００３５】
さらなる構成によれば、回転ローラまたは湾曲部から仕分け器の方向にバルク材料が落下する領域に、横断面において先細りになる案内経路が、回転ローラまたは湾曲部と仕分け器との間に形成されてもよい。案内経路は、少なくともバルク材料の落下方向の領域においてテーパーがついているスリット状の案内経路である。案内経路は、横断面において、第１経路部でバルク材料の落下方向にテーパーがつけられ、第1経路部に接続される第２経路部において再び拡大する。これのために、案内経路は、ほとんど垂直で、平坦な第1壁と、第1壁に対向して位置し、少なくとも断面において第1壁の方向に先細りになっている第２壁とを有する。第２壁は、横断面において、例えば三角形であるか、三日月形でもよい。幅の狭い、スリットのような案内経路には、案内経路の壁によって導かれるバルク材料が軌道の変化を最小にして仕分け器に到達する効果がある。案内経路の壁が平行に配置された場合、特に、壁がわずかに間隔を置かれただけの場合、例えば吹き出しノズルが配置されるかまさにこの後に作動中のときに、負の圧力が発生することは明らかであり、負の圧力は、バルク材料を仕分け器の中にではなく、むしろ経路内の上向きにバルク材料の落下方向の反対側に吸入する。このことは、バルク材料の許容できない誤った仕分けとなるかもしれない。これは特に、上記で説明した、装置が密封システムとして構成される場合にあてはまる。この負の圧力は、案内経路の部分的な断面狭小化と、適用可能であれば、次に断面拡大化により問題なく回避される。
【００３６】
本発明による装置は、特に、本発明による方法を実施することに適している。したがって、本発明による方法は、この特許出願において記載または請求される本発明による装置で実施される。
【００３７】
本発明の例示的実施形態が、図に基づいて以下にさらに詳細に説明される。それらが図によって示される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明によるバルク材料仕分け装置の斜視図。
【図２】図１の装置の部分拡大斜視図。
【図３】第２実施例による図２に示される図１の装置の部分拡大斜視図。
【図４】本発明によるバルク材料仕分け装置のさらなる実施例における斜視図。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００３９】
他に特定されていなければ、図面において、同じ符号は同一の物体を示す。図１における符号１０は、例として示されるプラスチック・ペレットなどのバルク材料用の供給ホッパを有する供給装置を示す。本発明による装置および本発明による方法をプラスチック・ペレットの仕分けに基づいて以下に説明するが、他のバルク材料の仕分けでも当然に可能である。装置は、さらに、第1振動コンベヤ１４、第1振動コンベヤ１４に接続される第２振動コンベヤ１６、および、第２振動コンベヤ１６に接続される第３振動コンベヤ１８を有する振動コンベヤ装置１２を備える。供給装置１０は、第1振動コンベヤ１４にプラスチック・ペレットを供給する。全ての振動コンベヤ１４、１６、１８は振動により駆動され、振動コンベヤ１４、１６、１８はそれらの振動シーケンスおよび振動振幅に関して個々に制御可能である。これのために、図示されていない制御および調整装置が設けられ、その装置は本発明による装置を全体的に制御する。さらに、図１は、３つの振動コンベヤ１４、１６、１８が水平に対して異なる角度で配置されることを示す。第１振動コンベヤ１４は水平に対してわずかな傾斜を有し、第３振動コンベヤ１８も水平に対してわずかな傾斜を有し、第２振動コンベヤ１６は水平に対して最も大きな傾斜を有する。振動コンベヤ１４、１６、１８は傾斜路のように構成され、プラスチック・ペレットの動きは振動コンベヤ１４、１６、１８の側壁により横方向で制限される。
【００４０】
バルク材料の搬送方向に対して直角に延びる壁２０が、第1振動コンベヤ１４の表面上に作られる。一方、それは、供給ホッパ１０の開口部から離れたプラスチック・ペレットを振動コンベヤ１４上に均一に分散するのに有用である。さらに、振動コンベヤ１４が停止されると、すなわち、振動しなくなるとすぐに、壁２０はペレットがまだ運動するのを止める。第1振動コンベヤ１４上において、ペレットは、搬送方向に動き出す。第２振動コンベヤ１６上において運動エネルギーがペレットに供給されて増加し、ペレットが加速されて、搬送方向においてバラバラになる。少なくとも１つの振動コンベヤ、例えば、第２および／または第３振動コンベヤ１６、１８の表面上において、バルク材料の搬送方向に対して直角に延在し、好ましくは断面が波形状または三角形状に形成された１つまたは複数の障壁が、好ましくは形成される。１例として、これらは、ペレットの搬送速度を均等化にするのに有用である。それらは、ペレットに垂直エネルギーも与え、ペレットの複数の層の崩壊に至る。かくして、好ましくは波形状または三角形状の障壁を通過した後、ペレットは単層の「混雑配置」にある。この配置において、それらはＸ線検出装置により検査され、そのＸ線放射線源が図1において符号２２により示される。Ｘ線放射線を透過する窓２４、ここでは、マイラー窓２４が、第３振動コンベヤ１８の床に作られる。Ｘ線放射線源２２はＸ線放射線を放射し、Ｘ線放射線は窓２４および窓２４の上を搬送されるペレットを透過する。Ｘ線放射線を検出するＸ線センサは、符号２６によって図示され、窓２４の下方に位置する。この場合、Ｘ線センサはＴＤＩモードで作動するＸ線カメラである。Ｘ線検出装置は、ペレットをその内部に汚染物質がないか検査する。測定結果は制御および調整装置に統合された評価装置に送られ、評価装置は、検査されたペレットを不良品として仕分けしなければならないかどうかをこれに基づいて決定する。示される実施例において、ペレットの搬送方向に対して垂直に延びるシリンダ軸の周りを回転駆動される円筒ローラ２８は、第３振動コンベヤ１８の終端に、直接接続される。第３振動コンベヤ１８から回転ローラ２８上へ前進するペレットは、それにより短い距離を搬送され、その後、定められた軌道において定められた速度で搬送される。このことにより、ペレットは操作されない限り、ペレットは図１のＡで示される軌道３１に沿って良品なペレット用の第１出口に落下する。示される実施例において、ローラ２８に当たる前のペレットの搬送速度よりわずかに速くローラ２８が回転され、ペレットがわずかに加速される。
【００４１】
図１は、符号３０により第１光学式検出装置も示し、第１光学式検出装置３０は、頂部側から被動ローラ２８を出た直後のペレットを検査する。符号３２は第２光学式検出装置を示し、第２光学式検出装置３２は、底部からローラ２８を出た後の軌道のペレットを検査する。両方の光学式検出装置３０、３２は、黒い背景の前において拡散光でペレットを照射し、また、光センサとして高速度カメラを備えている。高速度カメラは、ＴＤＩモードで作動される。光学式検出装置３０、３２は、ペレットに、特にペレットの表面領域に、光学的な汚染物質がないか検査する。次に、測定結果は、制御および調整装置に統合された評価装置に送られ、評価装置は、検査されたペレットを不良品として仕分けしなければならないかどうかを測定結果に基づいて決定する。検出装置２２、２６、３０、３２のうちの１つの測定結果に基づいて、評価装置がペレットを不良品として仕分けするように検出する場合、図1の符号３４により示される噴出装置が適切なタイミングで起動され、不良品として仕分けされるペレットは、それらの軌道から図１のＢにより示される軌道３６に方向転換され、不良ペレット用の第２出口の中へ落下する。
【００４２】
図２の部分拡大図において、符号３８は、第３振動コンベヤ１８の水平に対する傾斜角αを示す。本発明によれば、どのような傾斜角αも、通常、考えられる。それは、搬送量および検査されるバルク材料により主に決定される。振動コンベヤ１８上のペレットの搬送速度ｖがローラの回転により新たな搬送速度ｖ＋Δｖへ処理されるのを符号４０は同時に示す。さらに、例示の目的として、図２に示される符号４２は、窓２４の代わりに、ペレットの搬送方向に対して直角に延在し、好ましくは断面において波形状または三角形状を形成する障壁の例として示される。
【００４３】
図３は、第２実施例の図２から部分的な説明を示す。この実施例は、図１および２により実施例と主に一致する。図１および２による実施例と対比して、図３による実施例は、被回転駆動ローラ２８の代わりに第３振動コンベヤ１８に接続される湾曲部４４を備えている。湾曲部４４の湾曲は、例えば放物線状であるか、円形であってもよい。湾曲部４４は、バルク材料の軌道を補助する傾斜路を形成する。図１および２で説明された他の構成は、図３の実施例にも適用できる。
【００４４】
図４に示される装置は、図１に示される装置と主に一致する。図１の装置と対比して、図４に示される装置は１つの振動コンベヤ１８だけを備え、供給口１１の上方の供給装置１０から振動コンベヤ１８の上側にバルク材料が供給される。次に、振動コンベヤ１８は、Ｘ線放射線が透過する窓２４を有し、Ｘ線放射線源２２は、振動コンベヤ１８上に置かれるバルク材料を透過し、窓２４を通り、すでに上記で説明したように、Ｘ線放射線が、窓２４の下方に配置されるＸ線センサ２６により検出される。さらに、図４の実施例において、ローラ２８の表面湾曲に適合した案内カバー４６、ここでは湾曲案内プレート４６は、回転ローラ２８の上方領域に少なくとも配置される。バルク材料が減少された軌道の変化の下で搬送される湾曲した隙間が、案内プレート４６とローラ２８の表面との間に存在する。さらに、バルク材料がローラ２８から吹き出し装置３４へ落下するために、第1壁４８および第２壁５０で区切られたスリット状案内経路５２が、ローラ２８と吹き出し装置３４との間に形成される。第1の壁４８は平坦で、垂直面に配置されている。バルク材料の軌道における案内経路５２は、横断面において最初に狭くなり、それから、再び拡大するように、第２壁５０は三角形の横断面を有する。さらに、図４の実施例で、符号５４は仕分け経路を示し、仕分け経路５４は、垂直面に配置された平坦なブレード５６により互いに隣り合って配置される２つの経路領域に細別される。
【００４５】
もちろん、図４に示される構成は図１から３に基づいて説明される実施例にも用いることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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