CN101827663A - 用于分离大量不胶结物质中杂质的装置及相关方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于分离在滑动设备(12)上放置的大量不胶结物质中杂质的装置。该装置包括与上述滑动设备(12)相关联的探测设备(16)和分离设备(26)。上述分离设备(26)包括多个偏转元件(28)，上述偏转元件(28)适用于通过机械分离作用及选择性的排放来排出一部分含有杂质的不胶结物质。
Description
发明领域
本发明涉及一种用于分离大量不胶结物质(a mass of incoherentmaterial)中杂质的装置，该装置可以以回收为目的而用于例如充分且自动地从木质材料中清除包含有例如硅石、石头、矿石、金属、塑料、玻璃或其他的污染物质。
本发明适用于回收工厂和/或用于处理和分化城市固体废物的工厂。
发明背景
已知的分离装置适合于从大量的不胶结物质，例如基于木材的不胶结物质中分离污染杂质。该杂质可以包括金属、塑料、矿石部分等。
上述已知的装置包括传送带，该传送带直接设置在用于将待经受清洗操作的木质材料卸载的设备的下游。该已知的装置还包括多个传感器，例如利用磁感应的传感器类型，当上述传送带运动时，该传感器适于探测由该传送带传送的、混入到不胶结木质材料中的金属杂质。在大体上与上述传送带的运动方向正交的方向上，将上述传感器布置在传送带的下面，从而在上述传送带的整个宽度上延伸其探测区域。
上述已知的装置还包括控制单元，例如处理器或电子控制单元，所述传感器与该控制单元连接，以及包括含多个喷嘴的设备，各个喷嘴都与预定的传感器相联系，并且适合于通过由该控制单元驱动的相关电磁阀将压缩空气喷射出来。含有射出压缩空气的喷嘴的设备被布置在上述传送带的下面。
随着传送带的运动，当特定的传感器发出有金属杂质存在的信号时，该控制单元激活电磁阀，以从与传送带的由所述金属杂质占用的横向部分有关的至少一个喷嘴中排出压缩空气。用这种方法，该金属杂质由于压缩空气的喷射而排出并且朝向第二收集元件，或者朝向排出杂质的通道。
已知的装置的一个缺点是，为了保证上述杂质从木质材料中有效地分离，上述压缩空气设备包括大量的喷嘴和与此相关的电磁阀，因此增加了上述装置的费用及其制造的复杂性。
另一个缺点是，需要排出相当数量的气体以确保污染杂质从不胶结物质中有效的分离，而这导致该装置作用时产生巨大的能源浪费。
该已知的装置的另一个缺点是，由于使用了空气强大的喷射作用，待探测的大部分材料，例如上述木质材料，被错误地与杂质一起分离了出来，达到甚至大于十分之一的百分比。
本发明的一个目的是实现一种用于分离大量不胶结物质中污染杂质的装置，例如但不仅限于木质材料，从而减少制造成本，同时也减少与能源消耗有关的管理成本。
本发明的另一个目的是实现一种用于分离污染杂质的装置，从而将不胶结物质的不必要的丢弃减少到最少。
为了克服该工艺状态的缺点并且得到上述和其他的目的及优点，申请人已经设计、测试及具体实施了本发明。
发明概述
本发明将在独立权利要求中阐述并描述其特征，而从属权利要求将描述本发明的其他特征或主要发明构思的变形。
根据上述目的，根据本发明的用于分离杂质的装置与适合移动的滑动设备(例如传送带)相关联，在预定的或可预定的速度下，大量不胶结物质经过操作来分离污染杂质。
根据本发明的装置还包括与滑动设备相关联的至少一个探测设备，并且，该至少一个探测设备能够识别污染杂质在由该滑动设备运输的上述大量不胶结物质的预定部分中的位置。
根据优选的解决方案，上述探测设备为X射线设备。根据可能的变形，上述探测设备可以为电视摄像机或电感型、磁型或热型及其他合适类型的探测设备。
上述滑动设备适合将上述大量不胶结物质输送给所选材料的第一收集设备。
上述装置还包括控制和数据处理单元，该控制和数据处理单元适合处理上述探测设备所提供的探测数据。
根据本发明，上述装置包括机械式的分离设备，该分离设备与上述滑动设备相关联，并且能够从大量不胶结物质中分离出污染杂质，并将这些杂质引导至用于杂质收集的第二设备。
根据本发明所特有的特征，上述机械式的分离设备包括偏转元件，该偏转元件在收到相关探测设备的信号以后，能够按照上述控制单元的命令而被驱动，以通过机械分离作用和选择性排放而除去包括杂质的部分材料，从而使探测设备所探测到的污染杂质相对于待被选择的大量物质改变输送运动。
在一个优选的实施方式中，上述偏转元件可以在第一位置或不活动位置和第二位置或活动位置之间移动，在上述第一位置或不活动位置，可以将清洗的材料输送给第一收集设备，而在上述第二位置或活动位置，确定将含有杂质的材料排入到第二收集设备中。
在另一个优选的实施方式中，各个偏转元件都能通过由所述控制单元控制的驱动设备独立地驱动。各个偏转元件都按照与滑动设备前进的速度以及还与由探测设备所探测到的污染杂质相对于输送方向的横向位置协调一致的方式被驱动。
可移动的偏转元件被驱动来将机械冲击赋予给含杂质的材料部分。
根据一个变形，该可移动的偏转元件被驱动来使含杂质的材料部分由于重力而落下。
根据本发明的一个优选的实施方式，上述滑动设备包括滑道(slidinglane)，各个滑道都与相关的偏转元件相关联，并且适合于将大量不胶结物质引导至相应的流。用这种方法，通过对应的偏转元件，可能隔离并因此有效地分离由探测设备识别的含污染杂质的材料部分。
根据本发明的一个变形，上述分离设备包括圆筒，该圆筒围绕着大体上水平的旋转轴，并且在与上述不胶结物质的输送方向正交的方向旋转。上述圆筒包括在该圆筒的侧面开口的多个隔间(compartment)，该多个隔间与预定的偏转元件相关联，并且适合于收集从上述滑动设备卸载的不胶结物质。在圆筒的旋转过程中，各个偏转元件，当处在其第二位置上时，允许含杂质的不胶结物质从接近该偏转元件放置的隔间中有选择性地退出至第二收集设备。含有杂质的物质由于重力和上述圆筒的旋转引起的离心力作用而从上述隔间退出。
相反，在上述圆筒的旋转过程中，当处在第一位置上时，各个偏转元件都防止不胶结物质从相关联的并且接近该偏转元件放置的隔间中退出。当包含无杂质的物质的隔间在圆筒的旋转过程中没有被相关联的偏转元件阻塞时，所选择的材料因此被排出并且输送至第一收集设备中。
根据不胶结物质在上述滑动设备上的输送速度，上述圆筒的旋转速度是预定的或可预定的。
附图说明
本发明的这些特征和其他特征将由于下述的具体实施方式的优选形式的描述而明显，从而作为关于附图的非限制性实施例给出，其中：
图1是根据本发明在第一操作模式下，用于分离大量不胶结物质中杂质的装置的示意性侧视图；
图2是在第二操作模式下，图1中的装置的示意性侧视图；
图3是在第二操作模式下，图1中的装置的细部的部分分解透视图；
图4是在第一操作模式下，图3中的细部的部分分解透视图；
图5是在第一操作模式下，图1中的装置的变形的示意性侧视图；
图6是在第二操作模式下，图5中的变形的示意性侧视图；
图7是图1中装置的第二变形的详细的示意性侧视图；
图8是根据本发明的装置的第三变形的示意性侧视图。
实施方式的优选形式的详细描述
参照图1，根据本发明的用于分离大量不胶结物质中杂质的装置能够被用于例如从大量的不胶结物质(例如木头)中清除污染杂质42，例如清除金属、石头、矿石、玻璃材料、塑料或其他污染杂质。
装置10与输入滑板(entry slide)12或已知类型的且图中没有示出的传送带有关，并且包括探测器16、配置在上述输入滑板12下游的倾斜滑板20、分离设备26、控制和数据处理单元32、第一排出通道36和通过隔板39与第一通道36分开的第二排出通道38。
上述输入滑板12适合于将大量的木质材料输送至已知类型的且图中未示出的已选木质材料的第一收集设备，该输入滑板12被配置在装置10的入口处，并且由卸载设备供给已知类型的且图中未示出的材料。根据不胶结物质的形状和大小，上述木质材料的传送速度是预定的或可预定的。
与上述输入滑板12有关的有已知类型的探测器16，例如X射线设备、电视摄像机或电感型、磁型或者热型或者任何其他合适类型的探测器16，用于探测污染物杂质42。上述探测器16在输入滑板12的整个宽度上实施探测，并且将杂质42的存在度及位置的信号发射给上述控制单元32。
在上述输入滑板12的正下方有一个倾斜滑板20，如果上述木质材料包含污染物杂质42，则该倾斜滑板20适合于将该木质材料输送至已知类型的回收设备11，例如装有水的回收罐，或将其输送至上述第一收集设备。
根据本发明所特有的特征，直接配置在上述滑板20的下游的上述分离设备26包括相互毗邻且彼此可独立移动的多个可移动的偏转板(mobiledeflecting blade)28。上述偏转板28(图1、图2、图3和图4所示)以一端为枢轴，以便在第一位置和第二位置之间以预定的角度旋转，上述第一位置适合于将所选的上述木质材料卸载至第一排出通道36，上述第二位置适合于将含有污染杂质42的上述木质材料卸载至通过隔板39分开的第二排出通道38，并且适合于将他们排出至，例如已知类型的回收罐11中。
各个偏转板28都能由例如电磁驱动器或气动设备的已知类型的相关驱动器30分别驱动，该驱动器由控制单元32控制。
上述滑板20包括多个滑道21，各个滑道21都与相关的偏转板28有关，从而将上述木质材料引导至多条滑流。
前述的装置10的功能如下。
上述大量的以木材为基础的不胶结物质被卸载至上述输入滑板12并且由探测器16所控制，该不胶结物质包含有(如图1和图2所示)混合有污染杂质42的木材成分40。
为了收集所选的材料，上述偏转板28最初配置在其第一位置上，该第一位置适合于将上述木材成分40卸载至上述第一排出口36。
当上述探测器16识别出配置在输入滑板12的预定的横向位置上的污染杂质42时，该探测器16将所述存在度的信号发射给上述控制单元32。与污染杂质42的输送速度及污染杂质42在滑板12上的横向位置进行协调，在将上述污染杂质42输送给相关的偏转板28所需要的一个预定的延迟后，上述控制单元32激活驱动器30，以驱动上述对应的偏转板28。因此，必要时可以将特定的偏转板28放置在其第二位置(如图2所示)来赋予杂质42以机械冲击，以便使污染杂质42的输送运动偏转至上述第二排出通道38。
一旦上述污染杂质42已经被引导至理想的位置，上述特定的偏转板28将再次被放置在其第一位置上。
根据图5和图6的变形，上述第二排出通道与用于收集所选材料的上述第一收集设备有关，而上述第一排出通道36与上述回收设备有关。上述偏转板28通常被放置于第二位置，以便将上述木材成分40引导至上述第二排出通道38。当放置在上述输入带12的预定的横向位置上的杂质42被探测到时，上述探测器16将信号发送给上述控制单元32。在将上述污染杂质42输送给相关的偏转板28所需要的一个预定的延迟后，上述控制单元32激活上述驱动器30，以驱动被放置在其第一位置的上述对应的偏转板28。被放置在其第一位置的上述特定的偏转板28(如图6所述)充当滑动门，从而使上述杂质42由于重力下落到上述第一排出通道36，然后下落到上述回收设备。
本发明的第二变形如图7所示，其中上述分离设备26包括圆筒27，该圆筒27围绕着大体上水平的旋转轴，并且在与待清洗的上述不胶结物质的输送方向正交的方向上旋转。上述圆筒27由于已知型号的但未被附图示出的电动机而在预定的旋转方向上保持旋转，在此例中按顺时针方向旋转。
上述圆筒27包括在其侧面的多个独立的袋(pocket)33，该袋33适合于收集来自滑板12上的所述不胶结物质。该袋33沿着径向朝向所述圆筒27的内侧开放，并且还是以规则的结构设置的，该结构在所述圆筒27的侧面上横向地重复。通过这种方式，根据占用上述圆筒27的侧面的横向位置，将上述袋33分组。
上述分离设备26还包括多个门128，各个门128都与袋33的预定的组有关联。门128在第一位置和第二位置之间可移动，该门被由控制单元32控制的驱动器30所驱动。上述门128具有曲线结构，以便与上述圆筒27的侧面连接，并且当被放置在第一位置上时，在圆筒27旋转过程中用来限定相邻放置的至少一个袋33的容纳和/或关闭状况。
根据装置10的此变形，当被以一个已知的速度输送到上述分离设备26时，大量的以木材为基础的不胶结物质由探测器16来探测。上述圆筒27根据大量的不胶结物质的输送速度，以预定的或可预定的速度保持旋转，并且门128被维持在其第一关闭位置。通过这种方法，无杂质的大量不胶结物质被连续放置到袋33中，并且由于离心力和重力的作用随后被排放到所选材料的所述第一收集设备中。
如果探测器16识别到传送带12上预定的横向位置上放置的杂质42，那么该探测器16就将所述杂质42的存在度和横向位置的信号发送到上述控制单元32。上述杂质42被放置在与上述杂质42的所述横向位置有关联的袋33中。通过与上述杂质42的输送速度和圆筒27的旋转速度进行协调，上述控制单元32以预定的延迟驱动上述驱动器30，以便驱动与其中放置了杂质42的上述袋33有关联的门128。上述门128然后被放置在其第二位置，以使上述特定的袋33中探测到的并包含有的上述杂质42由于重力的作用及圆筒27旋转所产生的离心力的作用而被排放。通过这种方法，上述杂质42被转移到朝向上述第二收集设备的第二排放口38。
显然，只要不脱离本发明的范围和技术领域，可以对前述装置进行部分的修改和/或增加。例如，在本发明的领域中，将配置在上述第一分离设备26的下游的第二分离设备126(如图8所示)插入到装置10，以对所述第一分离设备26废弃的材料进行进一步的选择。根据不胶结物质流的减少，上述第二分离设备126可以比上述第一装置10的尺寸小。或者上述第二分离设备可以与适合于分离特定类型杂质的探测器16有关，例如适合于分离被上述第一分离设备26废弃的杂质中所含的不同类型的金属材料。
同样清楚的是，虽然本发明已经参照一些特定的实施例加以描述了，但本领域的技术人员应该一定能够实现用于分离大量不胶结物质中杂质的装置的许多其他等价形式，并且本发明具有在权利要求中及今后所有在此所限定的保护领域中所陈述的特点。
Claims (24)
1.一种用于分离的装置，其用于分离在滑动设备(12)上放置的大量不胶结物质中的杂质，所述装置包括：探测设备(16)和分离设备(26)，所述探测设备(16)与所述滑动设备(12)相关联，所述用于分离的装置的特征在于，所述分离设备(26)包括多个偏转元件(28)，所述多个偏转元件(28)能够依靠机械分离作用及选择性的排放而去除不胶结物质中包含有杂质的部分。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，各个偏转元件(28)都能够在能输送无杂质的不胶结物质的第一位置和能排出包含有杂质的不胶结物质的第二位置之间移动。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，各个偏转元件(28)都被驱动来将机械冲击赋予给不胶结物质中包含有杂质的部分。
4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，各个偏转元件(28)都被驱动来使不胶结物质中包含有杂质的部分由于重力的作用而落下。
5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述分离设备(26)包括圆筒(27)，所述圆筒(27)围绕着大体上水平的旋转轴并且在正交于不胶结物质的输送的方向上旋转，所述圆筒(27)包括在该圆筒(27)的侧面开口的多个隔间(33)，所述多个隔间(33)与预定的偏转元件(28)相关联，并且能够收集从所述滑动设备(12)卸载的不胶结物质。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，在所述圆筒(27)的旋转过程中，放置在其第二位置的所述偏转元件(28)能够有选择性地从所述圆筒(27)的接近所述偏转元件(28)放置的隔间(33)中将包含有杂质的不胶结物质排放到收集设备中。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，在所述圆筒(27)的旋转过程中，放置在其第一位置的所述偏转元件(28)阻止无杂质的不胶结物质从所述圆筒(27)的接近所述偏转元件(28)放置的隔间(33)中退出。
8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述圆筒(27)能够以预定的或可预定的旋转速度来旋转。
9.如任一前述权利要求所述的装置，其特征在于，各个偏转元件(28)都能够被独立地驱动，以与所述滑动设备(12)的输送速度，以及与相对于所述滑动设备(12)的输送方向来说由所述杂质在所述滑动设备(12)上所占用的横向位置相协调。
10.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置包括多个驱动设备(30)，各个驱动设备(30)都与预定的偏转元件(28)相关联，并且能够在所述第一位置和所述第二位置之间移动所述偏转元件(28)。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置包括控制和数据处理单元(32)，所述控制和数据处理单元(32)连接到所述探测设备(16)，并且能够驱动所述驱动设备(30)。
12.如任一前述权利要求所述的装置，其特征在于，所述滑动设备(12)包括多个滑道(21)，各个滑道(21)都与偏转元件(28)相关联，并且能够将所述大量不胶结物质引导至多个滑流中。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述滑动设备(12)包括滑板。
14.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述滑动设备(12)包括振动通道。
15.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述探测设备(16)包括X射线探测器。
16.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述探测设备(16)包括电视摄像机。
17.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述探测设备(16)包括电感式传感器。
18.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述探测设备(16)包括磁传感器。
19.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述探测设备(16)包括寄生电流传感器。
20.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述驱动设备(30)包括电磁驱动器。
21.一种用于分离杂质的方法，其用于分离大量不胶结物质中的杂质，包括如下步骤：
第一步骤，通过与探测设备(16)相关联的滑动设备(12)来传输大量不胶结物质；以及
第二步骤，为了探测预定位置的杂质，通过所述探测设备(16)来检查大量不胶结物质，
其特征在于，包括第三步骤，将大量不胶结物质输送到包括多个邻近的偏转元件(28)的分离设备(26)，所述多个邻近的偏转元件(28)能在使不含杂质的不胶结物质前进的第一位置和使含杂质的不胶结物质排出的第二位置之间移动。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，在所述第三步骤中，在相对于所述杂质被所述探测设备(16)探测出来的瞬间有一个预定的延迟后，与所探测到的杂质的横向位置相关联的偏转元件(28)从所述第一位置移动到所述第二位置，其中，所述延迟与所述滑动设备(12)的输送速度有关。
23.如权利要求21或22所述的方法，其特征在于，在所述第二步骤中，所述探测设备(16)将杂质的存在度的信号发送给控制和数据处理单元(32)。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，在所述第三步骤中，所述控制和数据处理单元(32)控制着各个偏转元件(28)的激活。
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