PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA LA DETECCIÓN Y LA CLASIFICACIÓN DE VIDRIO.

Procedimiento para la detección y clasificación de vidrio dentro de un flujo (6) de material de vidrio de desecho,

preferentemente vidrio roto, incidiendo los rayos luminosos (14), emitidos por una fuente (7) de radiación UV, sobre el flujo (6) de material de vidrio de desecho, determinándose las propiedades ópticas del flujo (6) de material de vidrio de desecho mediante una unidad (8) de detección y procesándose éstas en una unidad (10) de evaluación y control con conexión para la transmisión de datos y activando en dependencia de esto la unidad (10) de evaluación y control un dispositivo (11) de extracción, por ejemplo, toberas (11) de soplado, que está situado a favor de la corriente de la unidad (8) de detección y separa los materiales no deseados del flujo (6) de material de vidrio de desecho, que son arrastrados en éste, y los desvía hacia un lugar predeterminado, tratándose en el caso de los materiales no deseados, que se van a detectar, de vidrio especial, en particular, cerámica de vidrio, vidrio de cuarzo, vidrio de plomo y vidrios técnicos resistentes a los choques de temperatura y calor, como los vidrios de borosilicato, caracterizado porque los rayos luminosos emitidos (14) inciden a través del flujo (6) de material de vidrio de desecho sobre la unidad (8) de detección y la detección se realiza mediante una comparación de los valores de transmisión UV del flujo (6) de material de vidrio de desecho con los valores de transmisión UV obtenidos previamente a partir de ensayos normalizados de material y para la comparación de los valores de transmisión UV se usa el intervalo de los valores de transmisión identificado como perfil de absorción UV, en el que con una longitud de onda decreciente ya no se produce una transmisión creciente

La invención se refiere a un procedimiento para la detección y la clasificación de vidrio dentro de un flujo de material de vidrio de desecho, preferentemente vidrio roto, incidiendo los rayos luminosos, emitidos por una fuente de radiación UV, sobre el flujo de material de vidrio de desecho, determinándose las propiedades ópticas del flujo de material de vidrio de desecho mediante una unidad de detección, y procesándose éstas en una unidad de evaluación y 5 control con conexión para la transmisión de datos y activando la unidad de evaluación y control, en dependencia de ello, un dispositivo de extracción, por ejemplo toberas de soplado, que está situado a favor de la corriente de la unidad de detección y separa los materiales no deseados del flujo de material de vidrio de desecho, que son arrastrados en éste, y los desvía hacia un lugar predeterminado, tratándose en el caso de los materiales no deseados, que se van a detectar, de vidrio especial, en particular cerámica de vidrio, vidrio de cuarzo, vidrio de plomo y vidrios técnicos resistentes a los 10 choques de temperatura y calor, como los vidrios de borosilicato, según el preámbulo de la reivindicación 1, y se refiere asimismo a un dispositivo para la ejecución de este procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 10.

El reciclado de vidrio de desecho y vidrio roto con un procedimiento organizado de recogida y selección se practica eficazmente desde hace tiempo y ha permitido una reducción evidente del consumo energético en la producción industrial de utensilios de vidrio. La dificultad conocida de que durante la recogida del vidrio de desecho por parte de los 15 consumidores no se realiza una separación exacta del material según el color del vidrio y los materiales extraños, como la cerámica, la piedra y la porcelana, se ha podido superar entretanto de manera fiable mediante procedimientos automatizados de selección de material con dispositivos de clasificación controlados por vía optoelectrónica.

A fin de realizar la clasificación según el color y la identificación de materiales extraños se usan mayormente métodos de medición sin contacto con sensores infrarrojos o sensores RGB que por medio del grado registrado de 20 transmisión o absorción de la luz, dirigida hacia el flujo de material de vidrio de desecho, provocan una separación de los materiales extraños, no deseados, del flujo de material de vidrio de desecho o una desviación de vidrios de color hacia fracciones previstas para esto mediante toberas de soplado o aspiración conectadas a continuación.

Sin embargo, un problema que ha tenido hasta el momento sólo una importancia irrelevante en el reciclado del vidrio, pero que últimamente gana cada vez más fuerza, es la identificación de vidrio especial en el flujo de material 25 de vidrio de desecho. Como vidrios especiales se identifican los tipos de vidrios creados expresamente para aplicaciones especiales que en comparación con el vidrio normal (vidrio a base de sodio y cal) presentan propiedades químicas y físicas muy diferentes, en especial un punto de fusión esencialmente superior, así como mejores propiedades térmicas. Entre estos se encuentran, por ejemplo, la cerámica de vidrio, el vidrio de cuarzo, el vidrio de plomo, así como los vidrios técnicos resistentes a los choques de temperatura y calor, como los vidrios de borosilicato. 30

Tanto la industria como el sector doméstico demandan un vidrio resistente al calor que presente mejores propiedades térmicas, así como sea resistente a los choques de calor. Mientras que el vidrio normal ya experimenta reacciones químicas a 1400ºC aproximadamente y se funde a 1500ºC aproximadamente, algunos vidrios especiales mantienen casi las mismas estructuras químicas en estas zonas de temperatura y contrarrestan la fusión. La cerámica de vidrio y el vidrio puro de cuarzo presentan incluso un punto de fusión de 1800 a 2000ºC aproximadamente. En 35 especial los vidrios técnicos, como los vidrios de borosilicato que se usan en la electrotécnica y la electrónica, así como en aplicaciones ópticas, resultan muy resistentes al calor, a la dilatación y a los choques de calor.

El proceso primario de fabricación de vidrio especial es igual al del vidrio normal, pero a la masa fundida de vidrio se añade un cierto porcentaje de óxidos especiales según el campo de aplicación. Un vidrio de borosilicato puede contener aproximadamente 7-13% de B2O3 y 2-7% de Al2O3 como aditivos. Según sus propiedades deseadas, durante 40 la fabricación de vidrio se añaden óxidos básicos (por ejemplo, óxido de sodio, magnesio, calcio, bario o zinc) u óxidos ácidos (por ejemplo, óxido de boro, óxido de aluminio o pentaóxido de difósforo), usándose como colorantes metales, por ejemplo, cobre, cromo, hierro y manganeso. Los vidrios de borosilicato son resistentes a las sustancias químicas, al calor y a los choques de temperatura y, por tanto, se usan en la industria química, en laboratorios, como ampollas y frascos en la industria farmacéutica, pero también en el sector doméstico, por ejemplo, como vajilla de cocción y como 45 soporte de bombilla.

La producción de cerámica de vidrio se diferencia de la fabricación convencional de vidrio por un paso adicional de procedimiento que se realiza posteriormente. Como en la producción normal de vidrio no tiene lugar una cristalización del vidrio, a la masa fundida de vidrio se adicionan con este fin materiales formadores de gérmenes, por ejemplo, TiO o ZrO2, para obtener una cristalización de la estructura al volverse a calentar un cuerpo moldeado de 50 vidrio. Por consiguiente, en la cerámica de vidrio existen propiedades de material similares al de la cerámica. Como el coeficiente de dilatación térmica de la cerámica de vidrio es igual a cero o incluso negativo, este material es adecuado para tipos de solicitación con cambios rápidos y altos de temperatura y tiene un uso general, por ejemplo, en forma de placas de cocción de cerámica en el sector doméstico.

Los vidrios de plomo representan otro problema. Estos son muy apreciados por su fuerte refracción de la luz y 55 por la buena capacidad de mecanización de su superficie, pero por razones ambientales y sanitarias se tienen que volver a procesar necesariamente en fábricas especiales de vidrio, en las que se vuelven a fundir en condiciones

controladas.

Precisamente las propiedades señaladas de resistencia del vidrio especial son altamente valoradas en el respectivo campo de aplicación, pero en el proceso de reciclado del vidrio originan dificultades considerables, ya que impiden una fusión homogénea mediante el crisol de vidrio normal y de este modo provocan fallos de producción y defectos en el producto. 5

A fin de posibilitar una clasificación online económica de vidrio especial se han realizado hasta el momento algunos experimentos que usan procedimientos conocidos que separan las fracciones del material recogido de vidrio roto y se basan esencialmente en sistemas optoelectrónicos que separan estas fracciones mediante la identificación del color en el intervalo de luz visible. Esto se lleva a cabo al irradiarse la pieza, que se va a clasificar, del flujo mezclado de material de vidrio de desecho mediante fuentes de radiación sobre una cinta de clasificación o durante un recorrido en 10 caída libre, así como al captarse la intensidad de la radiación, que pasa a través del flujo de material de vidrio de desecho o es reflejada por éste, mediante una unidad de detección y compararse con valores de referencia. Una unidad de evaluación y control, que tiene conexión para la transmisión de datos con la unidad de detección, asigna a continuación la pieza a una respectiva fracción y provoca un registro de ésta mediante sensores o una desviación hacia contenedores predeterminados mediante toberas de aire comprimido o aspiración. 15

Existen procedimientos elementales, en los que el vidrio especial se detecta en el intervalo de longitudes de onda de la luz visible mediante clasificadores de color, en la mayoría de los casos sensores RGB, intentándose una identificación por medio de valores umbrales que están en correspondencia con colores, conocidos previamente, de vidrios especiales. Como los vidrios especiales presentan mayormente tonos especiales, por ejemplo, violeta o miel, con este método de detección se puede identificar una parte de las piezas de vidrio especial, pero no garantiza aún una 20 detección fiable de vidrio especial. Como para la coloración de vidrio especial no existen directivas uniformes, se fabrican también vidrios especiales con colores convencionales... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la detección y clasificación de vidrio dentro de un flujo (6) de material de vidrio de desecho, preferentemente vidrio roto, incidiendo los rayos luminosos (14), emitidos por una fuente (7) de radiación UV, sobre el flujo (6) de material de vidrio de desecho, determinándose las propiedades ópticas del flujo (6) de material de vidrio de desecho mediante una unidad (8) de detección y procesándose éstas en una unidad (10) de evaluación y 5 control con conexión para la transmisión de datos y activando en dependencia de esto la unidad (10) de evaluación y control un dispositivo (11) de extracción, por ejemplo, toberas (11) de soplado, que está situado a favor de la corriente de la unidad (8) de detección y separa los materiales no deseados del flujo (6) de material de vidrio de desecho, que son arrastrados en éste, y los desvía hacia un lugar predeterminado, tratándose en el caso de los materiales no deseados, que se van a detectar, de vidrio especial, en particular, cerámica de vidrio, vidrio de cuarzo, vidrio de plomo y vidrios 10 técnicos resistentes a los choques de temperatura y calor, como los vidrios de borosilicato, caracterizado porque los rayos luminosos emitidos (14) inciden a través del flujo (6) de material de vidrio de desecho sobre la unidad (8) de detección y la detección se realiza mediante una comparación de los valores de transmisión UV del flujo (6) de material de vidrio de desecho con los valores de transmisión UV obtenidos previamente a partir de ensayos normalizados de material y para la comparación de los valores de transmisión UV se usa el intervalo de los valores de transmisión 15 identificado como perfil de absorción UV, en el que con una longitud de onda decreciente ya no se produce una transmisión creciente.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la luz emitida por la fuente (7) de radiación cubre todo el intervalo de longitud de onda UV.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la comparación de los valores de 20 transmisión UV del flujo (6) de material de vidrio de desecho, detectados por la unidad (8) de detección, se realiza sólo en los intervalos seleccionados de longitud de onda del espectro UV.

4. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la comparación de los valores de transmisión UV del flujo (6) de material de vidrio de desecho, detectados por la unidad (8) de detección, se realiza en todo el intervalo de longitud de onda del espectro UV. 25

5. Procedimiento según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque dentro de los intervalos seleccionados de longitud de onda o dentro de todo el espectro UV están previstos puntos de medición a distancias regulares entre sí para la determinación de los valores de transmisión UV.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque para la comparación de los valores de transmisión UV se usa el intervalo del perfil de absorción UV, en el que la permeabilidad de la pieza del flujo 30 (6) de material de vidrio de desecho es de 0 a 50%.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque para la comparación de los valores de transmisión UV se determina la tangente de los perfiles de absorción UV y su gradiente se compara con gradientes almacenados de referencia.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque el punto de intersección 0 de la tangente en 35 el perfil de absorción UV con la abscisa (punto cero de los valores de transmisión o absorción) se ha de calcular y usar como valor característico para la comparación de los valores de transmisión UV.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el flujo de material de vidrio de desecho se irradia adicionalmente con luz visible y el vidrio especial se detecta mediante una comparación de los valores de transmisión, detectados por la unidad (8) de detección, de la luz visible del flujo (6) de material de vidrio de 40 desecho con los valores de transmisión de la luz visible obtenidos previamente a partir de ensayos normalizados de material.

10. Dispositivo para la detección y clasificación de vidrio dentro de un flujo (6) de material de vidrio de desecho, preferentemente vidrio roto, incidiendo los rayos luminosos UV (14) emitidos por una fuente (7) de radiación a través del flujo (6) de material de vidrio de desecho sobre una unidad (8) de detección y siendo procesados por ésta, así 45 como activando en dependencia de esto una unidad (10) de evaluación y control, conectada a la unidad (8) de detección, un dispositivo (11) de extracción, por ejemplo, toberas (11) de soplado, que está situado a favor de la corriente de la unidad (8) de detección y separa los materiales no deseados del flujo (6) de material de vidrio de desecho, que son arrastrados en éste, y los desvía hacia un lugar predeterminado, funcionando el dispositivo sobre la base de un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9. 50