CN103459040A - 涡流分离设备、分离模块、分离方法以及调节涡流分离设备的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于从颗粒流（w）分离颗粒（20）的涡流分离设备（1），其中该设备（1）包括：分离鼓（4），其适合于形成第一颗粒部分（21）以及第二颗粒部分（23）；位于分离鼓（4）上游的供给装置（2），用于将颗粒（20）供应至所述分离鼓（4）；以及设置于分离鼓（4）下游的分隔元件（14），用于分隔相应的部分（21，23），其中该设备（1）还包括传感器装置（11，111，211），其设置用于从颗粒部分（21）之一的至少部分中检测颗粒（20），至少其数量和/或材料特性，其中该分离设备（1）构造为在使用中基于所检测颗粒的数量和/或材料特性基于来自传感器装置（11，111，211）的信号调节分隔元件（14）相对于分离鼓（4）的位置和/或方位和/或供给装置（2）的传输速度。

Description

涡流分离设备、分离模块、分离方法以及调节涡流分离设备的方法

技术领域

本发明涉及涡流分离技术。更具体地，本发明涉及用于从颗粒流分离颗粒的涡流分离设备，其中分离设备包括：分离鼓，其适合于从颗粒流至少形成从鼓沿着第一轨迹移动的第一颗粒部分以及从鼓沿着第二轨迹移动的第二颗粒部分；位于分离鼓上游的供给装置，用于将颗粒供应至所述分离鼓；以及设置于分离鼓下游的分隔元件，用于将第一颗粒部分与第二颗粒部分分隔开。

背景技术

公知地，涡流分离技术用于从颗粒流分类和分离金属颗粒。通过使用涡流分离设备，能从家用、工业和焚化废物（包括惰性塑料和其他材料）回收金属比如铝。涡流分离技术提供了从垃圾和废物回收大部分有价值材料的相对成本有效的方法。

这种已知的涡流分离设备通常包括将废物颗粒流朝着由磁块构成的旋转鼓传输的输送机构。鼓适合于以高的旋转速度自旋，即速度高于输送机构的传输速度，以使得在金属颗粒中产生涡流。涡流与不同金属基于其质量密度和电阻率而相互作用，以使得在颗粒上产生斥力。如果金属是轻质导电的，例如铝，颗粒被提升并且沿着第一轨迹从正常颗粒流排出。这些排出的颗粒那么可与非金属颗粒分离，非金属颗粒继续沿着传送机构行进并且落到将它们与排出的金属颗粒分开的鼓上。设置于鼓下游的分隔元件将沿着相应轨迹移动的这两个分离的颗粒部分朝着收集相应颗粒部分的相应接收器导向。

在使用涡流分离器来从废物流分离金属颗粒时，分隔元件由分离器的操作者相对于鼓定位和/或定向。废物流的成分使得颗粒沿着一定颗粒轨迹行进。因而，在视觉地观察到所述颗粒轨迹后并且还基于操作者的直觉，操作者可确定分隔元件的最佳位置和/或定向并相应地调节该元件。在待分离颗粒具有相对较小的直径时，更加难以分离不同颗粒并且不同颗粒部分的相应轨迹紧密地间隔或者甚至部分地重叠。因而，基于视觉观察和直觉确定分隔元件的适合位置将是困难的。

因此，本发明的目标是提供一种改进的涡流分离设备。更具体地，本发明的目标是提供一种涡流分离设备，其使得即使待分离颗粒具有极小直径也能以有效的方式从废物流分离颗粒。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了上述类型的用于从颗粒流分离颗粒的涡流分离设备。该分离设备的特征在于其还包括传感器装置，其布置用于从颗粒部分之一的至少部分中检测颗粒，至少颗粒的数量和/或材料特性，其中该分离设备构造为在使用中基于所检测颗粒的数量和/或材料特性基于来自传感器装置的信号调节分隔元件相对于分离鼓的位置和/或方位和/或供给装置的传输速度，例如基于穿过传感器装置的颗粒的计数数量。

通过基于客观的传感器量测自动地调节分隔元件的位置和/或方位，对于具体废物流，可确定分隔元件相对于分离鼓的最佳位置和/或方位。优选地，分隔元件可移动地安装至该设备以使得分隔元件与分离鼓之间的距离和/或分隔元件相对于分离鼓的方位可基于来自传感器装置的所述信号调节。传感器装置可适合于计数穿过传感器装置的不同类型颗粒的数量并且基于收集的数据确定具体的分隔元件位置。操作者可调节位置或分隔元件的位置可自动地调整，优选地实时进行。例如，废物流可经受其湿气含量的改变。在废物流的供给速度保持恒定的情况下，在其湿气含量改变时，第一颗粒部分所遵循的第一轨迹相对于第二颗粒部分所遵循的第二轨迹改变。例如，如果废物流变得更潮湿，在当前分隔元件位置附近检测到的第一颗粒部分的颗粒数量改变。在此情况下，分隔元件的位置可调节以使得第一颗粒部分的颗粒数量保持大致不变。对于分隔元件的位置和/或方位的调节而言替代地或另外地，可调节供给装置的传输速度。在计数颗粒的数量不符合预定值时，供给装置的传输速度可增大或减小。在增大速度时，颗粒将从分离鼓行进较大距离，并且在速度减小的情况下，颗粒将以距分离鼓较短的距离结束。由于涡流分离设备的这种构造，相应颗粒的分离能以有效且客观的方式实施，使得能有效分离包含相对较小颗粒的废物流，例如平均直径小于15毫米或者甚至小于10毫米，例如在1-10毫米之间的颗粒。由于颗粒流，例如废物流，比如底灰废物流，可大致由基本上单色，比如基本上灰色、或具有大致类似颜色的颜色范围构成，包括在所述废物流中的不同颗粒仅借助于其外观是不可识别的。因此，不可能借助于照相机，比如黑白照相机、彩色照相机、红外线照相机以及类似照相机基于视觉检测获得各个颗粒部分从底灰废物流的精确分离。根据本发明的传感器装置构造为检测不同种类的颗粒，而不管外观，比如颗粒流的不同颗粒的颜色或颜色范围，并且还不管由灰尘覆盖的颗粒。

因而，所分离颗粒部分的纯度由此可增大，在分离金属颗粒的情况下，增加所回收的分离颗粒部分的价值。

而且，由于分隔元件的位置基于通过传感器装置的颗粒的数量的客观传感器量测并且由于分隔元件的位置的后续自动调节，实时获得分隔元件的最佳位置，因而增强分离操作的连续准确度。除此以外，用于提供改进涡流分离设备的投资相对于可由所述改进分离设备回收的颗粒部分的改进质量而言相对较低。

优选地，涡流分离设备构造为基于来自传感器装置的信号基本上连续地调节分隔元件的位置，例如每几秒，比如十秒。在从底灰废物流分离颗粒部分时，每十秒调节分隔元件的位置通常就足够。在这种废物流中，材料的组分不会比每几秒变化地更快。因此，每几秒调节分隔元件的位置与待分离颗粒流的所述种类相一致。在需要分离另一种颗粒流时，分隔元件的连续调节之间的时间可以不同，即更长或更短。

根据本发明的又一方面，传感器装置优选地包括：第一传感器部分，其是发送器传感器部分，比如光学发送器或声音发送器，适合于以大致束状（beam shape）发送能量；以及第二传感器部分，其是接收器传感器部分，比如光学接收器或声音接收器。而且有利地可使用其他种类的传感器装置，例如基于微辐射、电磁辐射比如红外辐射、以及构造为在颗粒通过能量束时发送光束形能量并且引起可测量反射/或衰减的其他适合传感器装置。传感器装置可构造为计数每单位时间通过作为能量的光束的颗粒，并且测量相应颗粒的尺寸和/或相应颗粒的角速度。

各个颗粒部分可包括铁颗粒部分、非铁金属颗粒部分以及非金属颗粒部分之一。涡流分离设备可构造为从颗粒流分离两种或更多颗粒部分。分离鼓可包括永磁体或电磁体。后者可构造为在分离过程期间接通和切断，在分离颗粒部分之一是铁金属颗粒部分的情况下。

为了能更准确地确定颗粒流的已分离颗粒部分的质量，所述颗粒部分是金属颗粒部分，有利地可提供具有第三传感器部分的传感器装置，比如电线圈，其构造来检测通过所述第三传感器部分的导电颗粒的电磁响应。在本发明的进一步改进中，第三传感器部分可包括至少两个电线圈。至少一个用于产生磁场并且至少一个用于检测通过所述第三传感器部分的金属颗粒。这种电气发送线圈产生电磁场，但是不发出净能量，因而也不发出能量束，在颗粒缺失时。

涡流分离总体上是不完美的。这意味着第一颗粒部分，例如金属颗粒部分，一直包含紧邻第一颗粒的第二颗粒部分的颗粒，例如非金属颗粒，比如塑料颗粒。通过确定一段时期内已分离金属部分的颗粒数量以及包含于所述部分中的实际金属颗粒的数量，分离鼓和分隔元件之间的距离可更准确地确定。例如，在金属颗粒的数量相对于非金属颗粒的数量而言增大的情况下，可期望将分隔元件朝着分离鼓移动。另一方面，如果金属颗粒的数量相对于非金属颗粒的数量而言减少，分隔元件可移动远离分离鼓。对于移动分隔元件而言另外地或替代地，供给装置比如传输机构的传输速度，可通过增大或降低速度来调节。归根结底，在增大传输机构的速度时，借助于分离鼓排出的颗粒将行进不同的轨迹并且可结束于相比较低传输速度而言距分离鼓更大的距离处。

要说明的是，分隔元件的最佳位置取决于涡流分离单元的设置，例如传输机构的速度和分离鼓的旋转速度。

在本发明的进一步改进中，传感器装置包括构造为允许通过第一颗粒部分的样品（即，小百分比）的检测段，其中传感器装置构造为基于传感器计数以及非金属与金属颗粒之间的给定平均颗粒质量比来计算第一颗粒部分的金属等级。这种传感器装置的抽样数量可以最大为每秒20份。来自废物颗粒流的代表性颗粒数量（抽样数量）的金属等级（金属颗粒集中度）可由传感器计数以及非金属和金属颗粒之间的给定平均颗粒质量比来计算。废物流的金属等级由此标记为G，而m是平均颗粒质量并且N^IRS、N^EMS是传感器计数。N^IRS是第一和第二传感器部分的传感器计数，并且表示通过所述传感器部分的总颗粒数量。N^EMS是第三传感器部分的传感器计数，并且表示通过所述传感器部分的金属颗粒数量。考虑到各个传感器部分错失一些颗粒（主要是由于颗粒通过掉落穿过传感器装置）的几率，对于相应传感器部分引入计数纠正因数。金属等级现在可与混合传感器量测关联如下：

$G=\frac{N^{\mathrm{EMS}}{C}^{\mathrm{EMS}}{m}^{\mathrm{metal}}}{(N^{\mathrm{IRS}}{C}^{\mathrm{IRS}}-N^{\mathrm{EMS}}{C}^{\mathrm{EMS}})m^{\mathrm{non}-\mathrm{metal}}+N^{\mathrm{EMS}}{C}^{\mathrm{EMS}}{m}^{\mathrm{metal}}}=\frac{Z}{(C-Z)k+Z}\·---\left(1\right)$

Z（0<Z<1）表示传感器计数的比率，C是传感器计数纠正因数的比率，并且k是平均颗粒质量的比率，按照

Z=N^EMS/N^IRS,k=m^non-metal/m^metal,C=C^IRS/C^EMS.(2)

纠正因数和k能在使用已知组分（已知等级）的颗粒混合物进行的校准测试中确定。

具有包括第一和第二传感器部分以及第三传感器部分的传感器装置，可获得非铁金属颗粒从颗粒流（比如底灰废物流）非常准确的分离。甚至平均直径为1-10mm的颗粒也能有效地分离。典型的涡流分离设备构造用于准确地分离平均直径为大约10mm和更大的颗粒。因而，具有根据本发明的涡流分离装置，甚至对于具有大致类似颜色或色调的颗粒的废物流也能实现改进的分离。由于对颗粒部分的样品进行检测，颗粒部分的分散对于借助于根据本发明的传感器装置的分离的准确度没有显著影响，与基于例如照相机的分离形成对比，在照相机的情况下，颗粒流的分散导致颗粒技术不够准确，因为不是每个颗粒都被照相机检测到。因而，借助于本发明的传感器装置进行的颗粒分离非常有效。

要说明的是，这种传感器装置也能有利地用来监控质量。

优选地，传感器装置布置于分隔元件背离分离鼓的一侧处。例如，第一、第二和第三传感器部分可设置于壳体中，它们可结合至分隔元件用于第一颗粒流的有效取样。

为了能分隔各个分离颗粒部分，在本发明的又一改进中，分离设备可包括操作地连接至传感器装置、颗粒供给装置和/或分隔元件的控制单元，其中控制单元构造为控制供给装置速度（比如传输速度）、分隔元件相对于分离鼓的位移和/或方位中的至少一个。

根据本发明的又一方面，有利地是，控制单元包括存储器以存储至少已检测颗粒的数量与分隔元件位置和/或供给装置速度之间的预定关系。控制单元那么可使得在涡流分离设备的操作期间已检测颗粒的数量改变的情况下分隔元件容易重新定位。根据测量数据，分离鼓和分隔元件之间的距离和/或供给装置的最优速度可从存储关系已知。因而，在通过传感器装置的颗粒数量已知时，分隔元件的新位置自动地产生。这种系统在分离设备的操作期间提供了分隔元件的实时调节。

根据本发明的另一方面，分离设备可包括框架，框架可滑动地接收分隔元件，例如借助于设置于框架上的导向件。这产生可移动分隔元件的简单构造并且提供了所述元件至/从分隔鼓的容易位移。在本发明的又一改进中，分离设备可包括可旋转地接收分隔元件的框架，例如还包括马达，马达操作性地结合至分隔元件以使得所述分隔元件能通过所述马达的旋转轴线而旋转。这产生可旋转分隔元件的简单构造并且提供了所述元件相对于分离鼓的容易旋转。

要说明的是，本申请中的分隔元件应当宽泛地解释。例如，分隔元件可以是如上所述可移动和/或可旋转地设置于框架上的分离部件。替代地，分隔元件可包括设置于颗粒轨迹下游的容器或接收器的壁。所述容器或接收器可相对于分离鼓可位移地设置以使得能调节分隔元件的位置。

在本发明的又一改进中，分离设备可包含超过一个的分隔元件。各个分隔元件可设置为相互间有距离以使得超过两个的颗粒部分可从颗粒流分离。各个分隔元件可同时地或独立地控制。在后一情况下，可设置超过一个的传感器装置，每个装置操作地结合至控制单元以基于来自相应传感器装置的信号控制相应分隔元件。

传感器装置可具有不同构造并且相对于分隔元件以不同方式设置以准确地确定通过颗粒的数量。例如，传感器装置的发送器部分可布置为使得，在使用中发送的能量在与所述分隔元件表面大致垂直的方向上朝着分隔元件表面行进。可选地，传感器装置的发送器部分可布置为使得，在使用中发送的能量与分隔元件表面大致平行地并且因而大致平行于分离鼓中心轴线地行进。

而且，在发送器部分的任一构造中，传感器装置的接收器部分可布置为距分隔元件表面一个距离。可选地，传感器装置的接收器部分可布置为使得，在使用中发送的能量从与延伸穿过分隔元件表面的平面大致平行的方向接收。

为了包含传感器装置以免被弄脏，传感器装置可至少部分地由盖包围。根据本发明的又一方面，该可包括至少一个片状元件，其中片状元件设置为相对于金属颗粒部分的位移方向成角度。

本发明还涉及一种用于与涡流分离设备（比如如前所述的已知涡流分离设备）一起使用的分离模块。根据本发明，分离模块至少包括上述分隔元件、传感器装置和控制单元。本发明还涉及一种用于将涡流分离设备改变为根据本发明的涡流分离设备的方法。该方法包括提供涡流分离设备并且提供上述分离模块。在从涡流分离设备移除分隔元件后，分离模块可安装至涡流分离设备。然后，控制单元可操作地连接至分离设备的供给装置以使得，除了基于来自传感器装置的信号调节分隔元件的位置之外，还可调节供给装置的传送速度。通过提供适合于涡流分离设备的这种分离模块以及这种方法，已知涡流分离设备可易于调节为根据本发明的改进分离设备，从而提供如前所述的类似作用和优点。

而且，本发明涉及一种用于从颗粒流分离颗粒的方法，优选地通过使用根据本发明的上述涡流分离设备，其中该方法包括：

—将颗粒流供应至分离鼓；

—检测来自鼓的颗粒部分之一的至少部分的颗粒的数量；

—计数所述颗粒数量；

—基于颗粒计数移位分隔元件以调节分隔元件相对于鼓的外圆周的距离和/或方位和/或基于颗粒的计数数量调节供给装置的传输速度。

这种方法提供了与根据本发明的涡流分离设备所述的类似的作用和优点。

本发明的前述以及其他特点和优点从以下结合附图对本发明某些实施例的详细描述中将得到更完全的理解，这些实施例意在示例性的而非是要限制本发明。

附图说明

图1示出根据本发明第一实施例的涡流分离设备的示意性侧视图；

图2示出图1中所示的设备的示意性正视图；

图3示出根据本发明第二实施例的涡流分离设备的示意性侧视图；

图4示出图3中所示的设备的示意性正视图；

图5示出根据本发明第三实施例的涡流分离设备的示意性正视图；并且

图6示出图5中所示的设备的示意性侧视图。

要说明的是，不同附图中的相同或相应元件用相同或相应的参考数字指示。

具体实施方式

在图1和2中，示出了根据本发明的涡流分离设备1的第一示例。涡流分离设备1适合用于从废物流W中分离非铁金属颗粒20，比如铝、铜、锌和黄铜颗粒。因此，涡流分离设备1包括用于在传输方向Rt上将废料W的颗粒流供应至分离鼓4的输送机构。分离鼓4包括可旋转永磁体鼓并且适合于感应在鼓4附近流动的每个颗粒20、22的体积内电流，即，涡流。磁场对感应电流的影响产生洛伦兹（Lorenz）力，其将颗粒20从鼓4的磁场排出，产生沿着第一轨迹6行进的第一非铁颗粒部分21。颗粒流的剩余部分，没有借助于所产生涡流从鼓4的磁场排出的部分，即，非金属或非传导性颗粒部分23，因而沿着远离第一轨迹6的第二轨迹8行进。

分离设备1还包括分隔元件14，其设置于分离鼓4的下游以在颗粒流的非铁金属颗粒部分21与颗粒流的非导电部分23之间提供分隔。颗粒部分21、23都可独立地收集，例如收集在设置于分隔元件14的两侧上的相应容器（未示出）中。

要说明的是，“下游”和“上游”相对于颗粒20、22的传输方向Rt定义。

分隔元件14可沿着设置于分离设备1中的导向件15可移位地布置。导向件可安装于可连接至支撑输送机构2和分离鼓4的基部（未示出）的框架（未示出）上或者可以是与基部相邻设置的独立框架上。而且其他适合的构造也是可能的。分隔元件14也可布置为使得其相对于分离鼓4的方位可以改变。换言之，由分隔元件14和与输送机构2的传输方向Rt大致平行的平面所包围的角α可以改变以使得分隔元件14的方位调整至相应颗粒部分21、23的轨迹6、8。分隔元件14的位移和/或分隔元件14的方位的改变可借助于来自设置于分离设备1中的传感器装置11的信号来感应。

传感器装置11适合于在某个时间段期间检测颗粒数量，在示出的实施例中检测通过所述装置11的非铁颗粒部分的颗粒20的数量。传感器装置11还可构造为基于来自传感器信号的振荡的推断来确定颗粒20的尺寸，或者颗粒20是否是非铁金属。优选地，传感器装置11适合于当颗粒20穿过光束17时测量反射和衰减。传感器装置11设置于分隔元件14背离分离鼓4的一侧处。根据本发明的分离装置1的第一示例，传感器装置包括协作以确定所通过颗粒数量的光发射传感器部分12和光接收传感器部分13。光发射传感器部分12布置为使得由传感器部分12发射的光束17在与分隔元件14大致平行的方向上行进。光接收传感器部分13设置为相对于分隔元件14大致垂直并且检测穿过光束的颗粒20。

分离设备1包括可操作地结合至传感器装置11、分隔元件14和输送机构2的控制单元16。控制单元16包括存储器，在一定的时间跨度中通过传感器装置11的颗粒20的数量与分隔元件14相对于分离鼓4的位置和/或方位之间的预定关系存储于存储器中。在检测到一定数量的颗粒20的情况下，控制单元16可控制分隔元件14以调节距分离鼓4的距离d和/或相对于与输送机构2的传输方向Rt大致平行的平面的方位。基于测量，分隔元件14可针对待分离的颗粒流W的种类最佳地定位，从而增强非铁颗粒20从废物流W的回收以及等级。例如，在颗粒的确定数量小于预定阈值的情况下，分隔元件14与分离鼓4之间的距离可减小。同时，分隔元件14的倾斜，因而角α，可增大。在颗粒数量超过预定阈值的情况下，分隔元件14可移动远离分离鼓4并且倾斜可减小。

控制单元16还可控制输送速度以影响废物流W的分离颗粒部分的颗粒轨迹6、8从而进一步增大非铁材料的等级以及回收。设备1还可包括带式称重装置（未示出）以确定涡流分离装置的供给速度。替代地，超声传感器装置（未示出）可设置为借助于废物流W的高度确定供给速度。控制单元16还可构造为基于由装置收集的数据来控制分隔元件14的位置和/或输送机构2的速度以确定供给速度。

根据涡流分离设备的又一示例（未示出），分离鼓可以是电磁分离鼓。利用这种可在分离过程期间接通和切断（例如每秒多次）的鼓，涡流分离器还可在非铁颗粒以及非金属（例如，非导电的）颗粒之后从颗粒流分离铁金属颗粒。在分离过程期间，铁金属颗粒与来自废物流的其他种类颗粒相比将粘合至分离鼓更长时间。由于分离鼓是间歇式的，铁金属颗粒可在最后从分离鼓释放并且结束于大致在分离鼓下面的容器中。非金属颗粒沿着第二轨迹移动，并且非铁颗粒沿着第一轨迹移动，结束于距分离鼓最远的容器中。

在图3和4中，示出根据本发明的涡流分离设备1的第二示例。为了清楚，将仅详细描述与第一示例不同的元件。对于其他类似部分的描述，参照图1和2的描述。

根据第一示例的涡流分离设备1与根据图3和4中所示的示例的涡流分离设备1之间的差异在于传感器装置111的不同构造。这个装置111的光发射传感器部分112布置为使得，在使用中，光束17在与传输方向Rt大致相反的方向上朝着分隔元件14行进。光接收传感器部分113设置为使得，光束17在与分隔元件14大致垂直的方向上行进。根据第二示例的涡流分离设备1的操作相应于根据本发明的第一实施例的设备1的操作。

在图5和6中，示出根据本发明的分离设备1的又一示例。为了清楚，将仅详细描述与第一和第二示例不同的元件。对于其他类似部分的描述，参照图1和2的描述。

涡流分离设备1的第三示例相对于第一和第二示例之间的差异在于传感器装置211另外包括电线圈218或任何其他适合的机电传感器，其适合于检测通过所述线圈218的颗粒20的电磁响应。由于这个线圈218，除了穿过传感器装置211的颗粒20的总数量以外，传感器装置211能计数金属颗粒的数量，在此情况下，是非铁金属颗粒的数量。根据本发明第三实施例的传感器装置211可包括检测段，其构造为允许通过第一颗粒部分6的样品（即，小百分比）。传感器装置211构造为基于第一和第二传感器部分212、213的传感器计数以及第三传感器部分218上的传感器计数以及非金属与金属颗粒之间的给定平均颗粒质量比来计算第一颗粒部分的金属等级（即，金属颗粒的集中度）。金属等级的计算可使用本发明概述中描述的公式（1）和（2）来获得。

在金属颗粒部分21中金属颗粒的数量与颗粒20的总数量之间的比例在分离操作期间低于预定阈值或减小的情况下，分隔元件14可能定位为太靠近分离鼓4。控制单元16然后可控制分隔元件14以移位至更远离分离鼓4的位置。在所述比例在分离操作期间高于某个预定阈值或增大的情况下，分隔元件14与分离鼓4之间的距离d可能太大。距离d可改变直到比例对于从废颗粒流回收大部分金属颗粒是最佳的。在图5和6所示的第三示例中，光发射传感器部分212可与第一示例的光发射传感器部分12类似地构造。然而，光接收传感器部分213可定位为距光发射传感器部分212一距离，其中传感器部分212、213都以距分隔元件14类似的距离定位。因而，发射的光束217在到达光接收传感器部分213之前沿着与分隔元件的表面大致平行的路径行进。

如图5中可见的，传感器装置211至少部分地由盖219包围。在所示的示例中，盖219包括两个片形的面板219a、b，例如金属或其他适合材料的，它们在沿着颗粒的传输方向Rt看时张开。这些面板219a、b保护传感器装置211不会变脏和/或受损并且因而降低传感器装置故障的风险。优选地，盖219具有容易清洁并且不会不必地中断分离过程的形状和尺寸。

虽然本发明的示例性实施例已经在上面描述，部分地参照附图，但应理解到本发明不限于这些实施例。本领域技术人员在实践所声明的发明时，从对附图、说明书以及所附权利要求的研究中，能理解和实现对于所公开实施例的变化。很明显，例如，涡流分离设备可包括根据本发明的传感器装置，其仅操作地结合至供给装置并且构造为产生信号以控制供给装置的速度。在这种示例中，分隔元件无需不必要地重新定位。而且，很明显，发射传感器部件和接收传感器部件可以为不同种类并且是与根据本发明的涡流分离设备1的不同示例所描述的那些不同的构造的部件。电线圈可与任何种类的第一和第二传感器部件一起使用，只好这些部件协作来计数通过所述传感器部件的颗粒的总数目。而且，也可使用其他种类的第三传感器部件，其能计数通过所述第三传感器部件的导电颗粒的数量。第三传感器部件也可构造来确定通过所述传感器部件的金属颗粒的种类。

而且，分隔元件14可以为不同设计并且包括不同手段以提供分隔元件14相对于分离鼓4的可移位性。

两种或更多颗粒部分可借助于根据本发明的涡流分离设备来分离。那么要使用的分隔元件的数量可相应于待分离的颗粒部分的数量。基于待分离颗粒的种类，分离鼓可包括永磁体或电磁体。

本说明书中的“一个实施例”或“实施例”意思是，与该实施例相关联地描述的具体特点、结构或特征包括于本发明的至少一个实施例中。因而，本说明书不同之处的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”的出现并非都是指的是同一实施例。而且，要说明的是，一个或多个实施例的具体特点、结构或特征能以任何适合方式组合以形成新的但未明确描述的实施例。

Claims (25)

1.一种用于从颗粒流分离颗粒的涡流分离设备，其中所述分离设备包括：分离鼓（4），其适合于从颗粒流至少形成从所述鼓沿着第一轨迹（6）移动的第一颗粒部分（21）以及从所述鼓沿着第二轨迹（8）移动的第二颗粒部分（23）；位于所述分离鼓上游的供给装置（2），用于将颗粒供应至所述分离鼓；以及设置于所述分离鼓下游的分隔元件（14），用于将第一颗粒部分与第二颗粒部分分隔开，其特征在于：所述分离设备还包括传感器装置（11、111、211），所述传感器装置设置用于从所述颗粒部分之一的至少部分中检测颗粒，至少颗粒的数量和/或材料特性，其中所述分离设备构造为在使用中基于所检测颗粒的数量和/或材料特性根据来自传感器装置的信号调节分隔元件相对于分离鼓（4）的位置和/或方位和/或供给装置（2）的传输速度。

2.根据权利要求1的涡流分离设备，其中所述分隔元件可移动地安装至所述设备以使得分隔元件与分离鼓之间的距离（d）和/或分隔元件相对于分离鼓的方位根据来自传感器装置的所述信号可调节。

3.根据权利要求2的涡流分离设备，其中所述设备构造为基于来自传感器装置的信号大致连续地，例如每几秒钟，调节分隔元件的位置。

4.根据权利要求1-3任何一项所述的涡流分离设备，其中所述传感器装置包括发送器部分（12、112、212），比如光学发送器，适合于以大致束状发送能量，以及接收部分（13、113、213），比如光学接收器。

5.根据前述权利要求任何一项所述的涡流分离设备，其中所述传感器装置包括第三传感器部件（218），比如电线圈，其构造为检测通过所述第三传感器部件的颗粒的电磁响应。

6.根据前述权利要求任何一项所述的涡流分离设备，其中所述传感器装置包括检测段，所述检测段构造为允许通过第一颗粒部分的样品（即，小百分比），其中所述传感器装置构造为基于传感器计数以及非金属与金属颗粒之间的给定平均颗粒质量比来计算第一颗粒部分的金属等级。

7.根据前述权利要求任何一项所述的涡流分离设备，其中所述传感器装置布置于所述分隔元件背离所述分离鼓的一侧处。

8.根据前述权利要求任何一项所述的涡流分离设备，其中各颗粒部分包括铁金属颗粒部分、非铁金属颗粒部分（21）以及非金属颗粒部分（23）中的一种。

9.根据前述权利要求任何一项所述的涡流分离设备，其中所述分离鼓（4）包括永磁体或构造为在分离过程期间接通或切断的电磁体。

10.根据前述权利要求任何一项所述的涡流分离设备，其中所述分离设备包括操作性地连接至所述传感器装置、所述颗粒供给装置和/或所述分隔元件的控制单元（16），其中所述控制单元构造为控制供给装置速度、分隔元件相对于分离鼓的位移和/或方位中的至少其中之一

。

11.根据前述权利要求的至少一个的涡流分离设备，其中所述控制单元包括存储器，以存储至少已检测颗粒的数量与分隔元件位置和/或供给装置速度之间的预定关系。

12.根据权利要求10-11任何一项所述的涡流分离设备，其中所述设备还包括用于确定所述供给装置至分离鼓的颗粒供给速度的装置，其中所述控制单元操作性地结合至所述装置。

13.根据前述权利要求任何一项所述的涡流分离设备，其中所述分离设备包括框架，所述框架可滑动地接收所述分隔元件，例如借助于设置于所述框架上的导向件（15）。

14.根据前述权利要求任何一项所述的涡流分离设备，其中所述分离设备包括可旋转地接收所述分隔元件的框架，例如还包括马达，所述马达操作性地结合至所述分隔元件以使得所述分隔元件能通过所述马达的旋转轴线而旋转。

15.根据前述权利要求任何一项所述的涡流分离设备，其中所述传感器装置的发送器部分设置为使得在使用中发送的能量在与分隔元件表面大致垂直的方向上朝着分隔元件表面行进。

16.根据权利要求1-14任何一项所述的涡流分离设备，其中所述传感器装置的发送器设置为使得在使用中发送的能量大致平行于分隔元件表面地行进。

17.根据权利要求15或16的涡流分离设备，其中所述传感器装置的接收器部分设置为距分隔元件表面一个距离。

18.根据权利要求15或16的涡流分离设备，其中所述传感器装置的接收器部分设置为使得在使用中发送的能量从与分隔元件表面大致平行的方向接收。

19.根据前述权利要求任何一项所述的涡流分离设备，其中所述传感器装置至少部分地由盖（219）包围，所述盖例如包括至少一个片状元件（219a、b）。

20.根据前述权利要求任何一项所述的涡流分离设备，其中所述分隔元件的上游和下游设置有相应的接收区域，例如容器。

21.一种用于与涡流分离设备一起使用的分离模块，其中所述分离模块至少包括根据前述任何一项权利要求所述的分隔元件、传感器装置和控制单元。

22.一种用于将涡流分离设备改变为根据权利要求1-20任何一项所述的涡流分离器的方法，其中所述方法包括：

—提供涡流分离设备；

—提供根据权利要求19的分离模块；

—从涡流分离设备移除分隔元件；

—将分离模块安装至涡流分离设备。

23.根据权利要求22的方法，其中所述方法还包括将所述控制单元连接至所述分离设备的至少供给装置。

24.用于从颗粒流分离颗粒的方法，其优选地通过使用根据权利要求1-17任何一项所述的涡流分离设备，其中所述方法包括：

—将颗粒流供应至分离鼓；

—检测来自鼓的颗粒部分之一的至少部分的颗粒的数量；

—计数所述颗粒数量；

—基于颗粒计数移位分隔元件以调节分隔元件相对于鼓的外圆周的距离（d）和/或方位和/或基于所计数的颗粒数量调节供给装置的传输速度。

25.根据权利要求24的方法，其中颗粒部分之一包括金属颗粒部分，并且其中还确定颗粒部分的至少部分的金属颗粒的数量，其中分隔元件的位置和/或方位基于金属颗粒计数而改变。

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