CN110404810A - 用于分离金属颗粒的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于从散装材料的材料流中分离一个或多个金属颗粒的设备，其包括用于检测材料流中的金属颗粒的检测装置(2)和被设计成用于分离材料流的包含至少一个金属颗粒的分区的分离装置，其中，所述分离装置(3)包括：壳体(4)，在壳体上设置有材料入口(4.1)、优质材料出口(4.2)和劣质材料出口(4.3)；可旋转地安装在壳体(4)中的旋转活塞(5)，旋转活塞被设计成用于根据检测装置(2)的检测结果将材料流从材料入口(4.1)引导到优质材料出口(4.2)或劣质材料出口(4.3)；驱动单元(6)，借助驱动单元能够将旋转活塞(5)至少定位在第一旋转位置和第二旋转位置中；其中，驱动单元(6)被设计成使得旋转活塞(5)在第一旋转位置和第二旋转位置之间旋转大于90°的旋转角。

Description

用于分离金属颗粒的设备和方法

技术领域

本发明涉及用于从材料流分离金属颗粒的设备和方法。

背景技术

用于分离金属颗粒的设备是已知的。这些设备由检测装置和分离装置组成，借助检测装置能够检测材料流中的金属颗粒的存在，并且分离装置用于分离材料流的分区，例如位于分离装置和检测装置中的材料。

公开文献DE 199 27 368 A1公开了一种具有旋转活塞的分离设备，旋转活塞具有Y形形状的流通通道。

该已知的分离设备的缺点在于，被分离的材料体积由于Y形形状的流通通道而相对较大并且因此材料废品不经济地较高。另外，由于旋转活塞的Y形形状而导致了相对较大的结构尺寸。

发明内容

由此，本发明的目的在于提供一种设备，借助该设备能够在减小结构尺寸的情况下以材料节约的方式分离材料流的分区。

该目的通过具有独立权利要求1的特征的设备来实现。优选的实施方式是从属权利要求的主题。用于分离松散材料的混合有至少一个金属颗粒的材料流分区的方法是并列独立权利要求18的主题。

根据第一方面，本发明涉及一种用于分离散装材料的混合有至少一个金属颗粒的材料流分区的设备。设备包括用于检测材料流中的金属颗粒的检测装置和被设计成用于分离材料流的包含至少一个金属颗粒的分区的分离装置。分离装置包含如下部件：

壳体，在壳体上设置有材料入口、优质材料出口和劣质材料出口；

可旋转地安装在壳体中的旋转活塞，旋转活塞被设计成用于根据检测装置的检测结果将材料流从材料入口引导至优质材料出口和劣质材料出口，和

驱动单元，通过驱动单元能够将旋转活塞至少定位在第一旋转位置和第二旋转位置。

在这种情况下，驱动单元被设计成使得旋转活塞在第一旋转位置和第二旋转位置之间旋转大于90°的旋转角。

根据本发明的设备的一个主要优点在于，由于大于90°的旋转角，用于在旋转活塞的第一旋转位置闭合劣质材料出口的材料引导部分能够用于在第二旋转位置处闭合优质材料出口并且同时形成用于待导出的材料的下侧倾斜引导面，从而通过重力或者至少借助重力经由劣质材料出口排出待导出的材料。

在一个实施例中，旋转角大于100°，优选大于110°。通过这种方式能够实现的是，旋转活塞的材料引导区域被设置成倾斜的，使得能够借助重力导出待排出的材料。

在一个实施例中，旋转活塞具有材料引导部分，借助材料引导部分在第一旋转位置闭合劣质材料出口并且在第二旋转位置闭合优质材料出口。材料引导部分特别地由连续地、无通道穿透的旋转活塞部分形成。材料引导部分优选地被设计成平面的。材料引导部分优选地在外侧具有圆柱部段形状的外轮廓。用于引导材料的内侧壁部分优选地被设计成凹形弯曲的，以在第一旋转位置处与壳体一起实现材料的穿过分离装置的管形通道。通过材料引导部分的这种形状，能够以最少的材料损耗对混合有至少一个金属颗粒的材料进行分离。

在一个实施例中，旋转活塞包括材料引导部分，材料引导部分在第二旋转位置处具有倾斜度，从而以类似滑道的方式向劣质材料出口供应材料流的待分离的分区。换句话说，材料引导部分具有指向劣质材料出口的倾斜度，使得材料流的待分离的分区借助重力经由劣质材料出口排出。因此显著地简化和缩短了分离过程。

在一个实施例中，旋转活塞具有盘形的前活塞部分和后活塞部分以及将前活塞部分和后活塞部分彼此连接的、被凹形地设计的材料引导部分。通过前活塞部分和后活塞部分能够显著地减少分离装置内的可能沉积不能进一步输送的材料的死区(Totraum)。材料引导部分优选地被设计成连续平面的没有通道的部分，使得旋转活塞能够尽可能快地并且以小的扭矩从第一旋转位置移动到第二旋转位置，反之亦然。

在一个实施例中，旋转活塞不具有被设计成管形的、大致管形的或周向地完全闭合的通道。因此，材料流分区的朝向劣质材料出口的分流转向不是通过管形的偏向设备的转动而是通过平面的材料引导部的移位实现。

在一个实施例中，设置有排放辅助构件，借助排放辅助构件来加速材料流的分区的分离。特别地，排放辅助构件能够通过劣质材料出口将材料吹出或者将材料抽吸到劣质材料出口。因此能够缩短材料导出的过程。

在一个实施例中，排放辅助构件由压缩空气喷嘴、文丘里喷嘴形成或者由抽吸装置形成。优选使用压缩空气喷嘴，因为由此能够实现更快速且更有效的材料排放。

在一个实施例中，压缩空气喷嘴被设计成用于在壳体中产生指向劣质材料出口的空气流。例如，空气流的方向能够至少基本上与劣质材料出口的轴向方向相对应。因此能够实现非常有效的材料排放。

在一个实施例中，驱动单元是气动驱动器。借助气动驱动器既能够实现用于旋转活塞的旋转运动的高扭矩，又能够在各个旋转位置之间实现非常快的切换操作。

在一个实施例中，驱动单元具有至少一个由气动致动器致动的齿条，并且设置有用于将齿条的平移运动转换成旋转活塞的旋转运动的机构。该机构例如可以具有与至少一个齿条啮合的齿轮。因此，能够实现高扭矩驱动以及快速的切换时间(尤其是小于50ms的切换时间)。

在一个实施例中，驱动单元具有一对被反向驱动的齿条。通过使用多个齿条和多个气动驱动器，能够增加施加在旋转活塞上的扭矩并且进一步减少切换时间。

在一个实施例中，能够通过驱动单元向压缩空气喷嘴施加压缩空气。更详细地，除了在旋转活塞上引入扭矩之外，气动致动器还形成压缩空气阀，通过该压缩空气阀实现了对压缩空气喷嘴的受控的压缩空气供应。特别地，设置在气动致动器中的活塞能够打开端部位置处的孔，通过孔能够实现对压缩空气喷嘴的压缩空气供应。因此，因为压缩空气阀的功能由气动致动器承担，所以能够提高设备的操作安全性并且能够降低设备的复杂性。

在一个实施例中，设置有用于将气动致动器连接到压缩空气喷嘴的旁路管线，使得在旋转活塞的第二旋转位置处，能够通过气动致动器向压缩空气喷嘴施加压缩空气。在这种情况下，气动致动器还充当用于向压缩空气喷嘴选择性地施加压缩空气的压缩空气阀。

在一个实施例中，设置有补偿构件，通过补偿构件能够补偿由旋转活塞的旋转导致的松散材料体积的挤出。因此，能够决定性地减少旋转活塞的旋转需要的扭矩，尤其减小用于启动旋转运动需要的扭矩。

在一个实施例中，补偿构件由被弹簧加载的活塞形成。活塞能够在启动旋转活塞的旋转时逆着弹簧力被推动。在至少部分地打开劣质材料出口之后，活塞上的压力减小，使得活塞通过弹簧力移动回到其初始位置。

可替代地，补偿构件能够通过由弹性的或可逆变形的材料(例如，泡沫)构成的材料区域形成。

在一个实施例中，能够在不使用工具的情况下从壳体取出旋转活塞。例如，能够在取下罩盖之后从壳体中取出旋转活塞，罩盖例如通过可手动操作的螺钉或螺母固定到壳体上。在这种情况下，能够通过形状配合式插接连接来实现到旋转活塞的扭矩传递，插接连接能够通过沿着活塞的旋转轴抽出活塞来解除并且能够通过反向插入活塞来恢复。因此，实现了设备的易清洁性，这在变更被传输的材料的情况下是尤为必要的。

根据另一方面，本发明涉及一种用于通过分离装置分离混合有至少一个金属颗粒的材料流分区的方法。其中，该方法包括如下步骤：

检测散装材料的材料流中的金属颗粒；

使分离装置的旋转活塞从第一旋转位置旋转到第二旋转位置，以打开劣质材料出口，从而通过劣质材料出口导出材料流的含有至少一个金属颗粒的分区，其中，旋转活塞在第一旋转位置和第二旋转位置之间旋转大于90°的旋转角。

在本发明的范围内，术语“优质材料出口”理解为用于排出不包含金属颗粒的材料。因此，优质材料出口表示用于在没有检测到金属颗粒时排出材料的常规出口。

在本发明的范围内，术语“劣质材料出口”理解为用于排出包含至少一个金属颗粒的材料的材料出口。因此，劣质材料出口表示用于在材料流的分区中检测到金属颗粒时排出材料流的该分区的出口。

在本发明的范围内，“大约”、“基本上”或者“大致”的表述表示与精确值相应地偏差+/-10％，优选+/-5％，且/或表示对于功能而言无关紧要的变化的形式的偏差。

从实施例的说明以及附图中也能够得到本发明的改进、优点和应用方式。在这种情况下，所有描述性的和/或图示性的特征本身或者任意的组合基本上本发明的主题，而独立于它们在权利要求中的概述或者它们的关系。另外，权利要求的内容构成了说明书的组成部分。

附图说明

下文将参照实施例的附图来更详细地说明本发明。

图1示意性示出检测和分离设备的实施例的前侧立体图。

图2示意性示出检测和分离设备的实施例的后侧立体图。

图3示意性示出根据图1的检测和分离设备的部分分解图。

图4示意性示出旋转活塞的立体图。

图5以独特的位置及立体图示意性示出移除旋转活塞后的分离装置。

图6示意性示出分离装置的侧视图。

图7示意性示出在旋转活塞处于第一旋转位置(基本位置)的情况下的分离装置的沿图6的剖面线A-A的截面图。

图8示意性示出在旋转活塞处于第一旋转位置(基本位置)的情况下的分离装置的驱动单元的沿图6的剖面线B-B截取的截面图。

图9示意性示出在旋转活塞处于第二旋转位置(分离位置)的情况下的分离装置的沿图6的剖面线A-A的截面图。

图10示意性示出在旋转活塞位于第二旋转位置(分离位置)的情况下的分离装置的驱动单元的沿图6的剖面线B-B的截面图。

具体实施方式

在图1和图2中示出了检测和分离设备1的前侧和后侧立体图，在下文将检测和分离设备1简称为设备1。

设备1被设计成用于在松散材料的材料流中检查包含在其中的金属颗粒，并且分离出材料流的包含至少一个金属颗粒的分区，从而从材料流中清除金属颗粒。可用的松散材料是任意的粉末状或颗粒状的材料，尤其是例如在塑料加工中的注塑机或挤出机中使用的塑料颗粒或塑料薄片。然而，应当理解的是，设备1不限于该应用领域并且原则上也能够用于从其它材料流中分离金属颗粒。

设备1包括供应口1.1，通过供应口1.1在输送方向FR上供应设备1的材料流。在输送方向FR上，在供应口1.1之后设置有检测装置2，借助检测装置能够检测材料流中包含的金属颗粒。特别地，检测装置2可以包括检测线圈，检测线圈周向地围绕材料流输送所经过的区域。此外，检测装置2包括评估电子器件，借助评估电子器件来评估由检测线圈提供的电信号。在这种情况下，评估电子器件可以是设备1的集成组件或者仅连接到设备1。

在输送方向FR上，设备1在检测装置2之后具有分离装置3，分离装置3基于检测装置2提供的评估信息导出材料流的包含至少一个金属颗粒的分区。

尤其如根据图3的分解图清楚地所示，分离装置3包括壳体4，旋转活塞5可旋转地安装在壳体4中。壳体4包括材料入口4.1、优质材料出口4.2和劣质材料出口4.3。壳体4还包括凹口4.5，凹口4.5具有圆形的或者大致圆形的横截面，并且旋转活塞5能够插入在凹口4.5中。优质材料出口4.2形成期望的或标准的材料出口，当检测装置2在材料流中没有检测到金属颗粒时，通过分离装置3输送的散装材料经由该材料出口排出。相反，当检测装置2在材料流中检测到一个或多个金属颗粒时，则经由劣质材料出口4.3来分离材料流的分区。因此，分离装置3形成了一类分流器(Weiche)，借助该分流器能够将材料流引导到优质材料出口4.2或者劣质材料出口4.3。

被输送的材料的从优质材料出口4.2到劣质材料出口4.3的排出切换通过旋转活塞5来实现，反之亦然。在旋转活塞5的第一旋转位置(在下文中也称为基本位置)处，通过旋转活塞5的材料引导部分5.1闭合劣质材料出口4.3并且打开优质材料出口4.2。相反，在旋转活塞5的第二旋转位置(在下文中也称为分离位置)处，通过旋转活塞5的材料引导部分5.1打开劣质材料出口4.3并且闭合优质材料出口4.2。

优选地，优质材料出口4.2被布置成与材料入口4.1相对，特别是径向地相对。当在基本位置和分离位置之间切换时，劣质材料出口4.3关于旋转活塞5的旋转方向设置在优质材料出口4.2之前，即在旋转活塞5的旋转方向上看时设置在材料入口4.1和优质材料出口4.2之间。劣质材料出口4.3的轴向方向优选地相对于垂直的纵轴倾斜地延伸并且优选地与该纵轴形成小于90°的角度，优选50°和80°之间的角度，特别是60°和70°之间的角度，其中，该角度在优质材料出口4.2的方向上向下张开。

设置有用于使旋转活塞5旋转的驱动单元6，能够借助驱动单元6将旋转活塞5定位在基本位置或者分离位置处。优选地，驱动单元6是气动操作的驱动单元。因此，能够在旋转活塞5上实现高的切换速度和大的扭矩。

特别地，但不仅仅在塑料加工中，例如，在改变被处理的散装材料时或者在改变颜色时，分离装置3需要易于清洁。在这种情况下，分离装置3被构造成使得能够在不使用工具的情况下将(如图3所示的)旋转活塞5从壳体4中取出。

在所示实施例中，壳体4在前侧能够通过罩盖4.4封闭，罩盖4.4能够例如借助可手动操作的螺母(尤其滚花螺母等)固定在壳体4上。在取下罩盖4.4之后，能够在(关于旋转活塞5的旋转轴的)轴向方向上将旋转活塞5从壳体4中抽出。因此，能够省时且有效地清洁分离装置3的内部。罩盖4.4可以具有用于旋转活塞5的支承位置。

图4示出了分解状态下的旋转活塞5的详细立体视图。旋转活塞5包括前旋转活塞部分5.2、后旋转活塞部分5.3以及材料引导部分5.1，材料引导部分5.1布置在前旋转活塞部分5.2和后旋转活塞部分5.3之间，并且通过材料引导部分5.1将前旋转活塞部分5.2和后旋转活塞部分5.3彼此连接。前旋转活塞部分5.2和后旋转活塞部分5.3的横截面被设计成圆形的。旋转活塞部分5.2、5.3的直径适配于形成在壳体4中的用于插入旋转活塞5的凹口4.5的直径。

优选地，在前旋转活塞部分5.2上设置有沿旋转轴方向突出的突出部5.2.1，突出部5.2.1用于将旋转活塞安装在设置在罩盖4.4中的支承位置上，并用作用于从壳体4抽出旋转活塞5的握持件。

在后旋转活塞部分5.3上设置有轮廓5.3.1。优选地，该轮廓与驱动单元6的相反地形成的驱动器轮廓6.5配合(参见图5)，以便将扭矩从驱动单元传递到旋转活塞。优选地，驱动器轮廓6.5形状配合地接合在轮廓5.3.1中。在所示实施例中，轮廓5.3.1由后旋转活塞部分5.3中的凹口形成，特别地由十字形轮廓形成。为了防止旋转活塞安装在壳体中的错误旋转位置，旋转活塞5可被设计成使得旋转活塞5仅在单个旋转位置处完全插入到壳体4中。这例如能够通过驱动器轮廓6.5和轮廓5.3.1之间的抗扭转的形状配合来实现。

如图3和图4所示，材料引导部分5.1由一体的壁部分形成，壁部分优选地通过铣削圆柱形的实心材料形成。此处，“一体的”意味着金属部分5.1不具有之间例如形成有用于被输送的材料的周向闭合通道的多个区域。相反，材料引导部分5.1通过旋转活塞的单个类连接件的部分形成，取决于旋转活塞5的旋转位置，优质材料出口4.2或劣质材料出口4.3被材料引导部分5.1闭合。

材料引导部分5.1具有内侧壁区域，被输送的材料沿着内侧壁区域被输送。该壁区域优选地设计为凹形弯曲的，使得在没有或者基本上没有横截面变窄的情况下，能够在旋转活塞5的基本位置下从材料入口4.1朝向优质材料出口4.2输送材料流。材料引导部分5.1的边缘被优选地设计成尖缘，以便能够减小旋转旋转活塞5需要的扭矩。

旋转活塞5的形状或者驱动单元6被设计成使得旋转活塞5当在基本位置和分离位置之间切换时旋转大于90°的角度，特别是大于100°或110°的角度，反之亦然。这确保了旋转活塞5从劣质材料出口4.3被闭合的基本位置转换到优质材料出口4.2被闭合的分离位置，劣质材料出口4.3被打开，并且材料引导部分5.1形成用于劣质材料出口4.3的类滑道引导部分。此处，“类滑道”意味着材料排放以重力辅助的形式来实现。

图7和图8以及图9和图10分别示出了分离装置3的壳体4和驱动单元6的纵向截面图，特别地，图7和图9示出了沿着图6所示的剖面线A-A的纵向截面图，并且图8和图10示出了沿着图6所示的剖面线B-B的纵向截面图。

图7和图8示出了基本位置处的旋转活塞5和用于驱动旋转活塞5的驱动单元6。在这种情况下，劣质材料出口4.3被旋转活塞5的材料引导部分5.1完全闭合，并且在壳体4中，在凹口4.5的区域中形成了截面连续均匀的或者截面基本均匀的通道区域。因此，能够避免死区。

在图9和图10中，旋转活塞5位于分离位置处。分离位置通过如下方式来实现：旋转活塞5在图7所示的旋转方向DR上旋转，从而打开劣质材料出口4.3并且优质材料出口4.2被材料引导部分5.1完全闭合。

如上所述，以大于90°的角度进行旋转，使得材料引导部分5.1形成朝向劣质材料出口4.3的类滑道滑动面。因此，通过重力能够辅助性地导出材料流的包含一个或多个金属颗粒的分区。

优选地，设置有排放辅助构件，借助排放辅助构件能够提高或者加速材料的分区的排放。在所示实施例中，设置有压缩空气喷嘴7，当旋转活塞5定位在分离位置时，通过压缩空气喷嘴7能够向位于凹口4.5中的材料施加压缩空气(参见图9中的箭头)。因此，能够显著地地加速材料排放并缩短分离过程。优选地，压缩空气喷嘴7被布置成与劣质材料出口4.3相对。压缩空气喷嘴7的喷射方向优选地指向劣质材料出口4.3。

对于压缩空气的施加来说替代地或者附加地，也能够通过在劣质材料出口4.3处施加抽吸作用来提高或者加速材料排放。抽吸作用能够通过抽吸装置(例如，文丘里喷嘴)来实现。

现在根据图8和图10所示的实施例来描述驱动单元6的构造。

驱动单元6包括一对齿条6.1、6.2，齿条通过齿轮6.6有效连接。在替代性实施例中，尤其在需要较小的扭矩或者可接受较长的切换时间的情况下，也可以仅设置单个齿条。齿条6.1、6.2关于齿轮6.6的旋转轴彼此相对地设置，例如，齿条6.1设置在齿轮6.6的上方，并且齿条6.2设置在齿条6.6的下方。优选地，齿条6.1、6.2彼此平行地或者大致平行地延伸。

齿条6.2、6.2有效连接到气动致动器6.3、6.4。特别地，气动致动器6.3、6.4是气动缸，借助气动缸能够实现齿条6.1、6.2的平移移动。在这种情况下，气动致动器6.3优选地有效连接到齿条6.1，并且气动致动器6.4优选地有效连接到齿条6.2。气动致动器6.3、6.4优选地实现了齿条6.1、6.2的相对位移运动。通过使齿条6.1、6.2的齿与齿轮6.6的相应的齿啮合，齿条6.1、6.2的平移运动能够转换成齿轮6.6的旋转运动。在这种情况下，齿轮6.6有效连接到驱动器轮廓6.5，以便通过齿轮6.6来驱动旋转活塞5。

在图8中示出了在旋转活塞5位于基本位置时齿条6.1、6.2和气动致动器6.3、6.4的定位。相反，图10示出了在旋转活塞5位于分离位置时齿条6.1、6.2和气动致动器6.3和6.4的定位。一个或两个气动致动器6.3、6.4可以具有用于监测气动致动器中包含的活塞的位置的设备。在这种情况下，仅能够监测一个位置(例如，旋转活塞5位于基本位置时的位置)，或者监测两个位置，也就是说，不仅监控旋转活塞5位于基本位置时的活塞位置，也监测旋转活塞5位于分离位置时的活塞位置。

如图8和图10所示，通过至少一个气动致动器6.3、6.4(在本实施例中，气动致动器6.4)来控制压缩空气喷嘴7的压缩空气的施加。为此，气动致动器6.4经由旁路管线8连接到压缩空气喷嘴7。

旁通管线8连接到气动致动器6.4的气缸内部6.4.1。为此，在用于限制气缸内部6.4.1的壁上设置有孔6.4.2，在处于旋转活塞5的分离位置处的气动致动器6.4的活塞的端部位置处，通过孔6.4.2经由旁通管线8朝向压缩空气喷嘴7引导压缩空气。

如图8和图10的图所示，孔6.4.2被布置成使得在旋转活塞5的基本位置处不向孔6.4.2施加压缩空气，并且在旋转活塞5处于分离位置或者基本上处于分离位置(即，不处在旋转活塞5的基本位置)时，才进行压缩空气的施加。因此，通过气动致动器6.4同时控制压缩空气喷嘴7的压缩空气的施加。

可替代地，也能够通过压缩空气阀向压缩空气喷嘴7施加压缩空气，压缩空气阀控制压缩空气喷嘴7的压缩空气的施加，使得压缩空气喷嘴7仅在旋转活塞5的分离位置处施加压缩空气。

在旋转活塞5定位在基本位置处的情况下，从材料入口4.1到优质材料出口4.2的凹口完全被待输送的材料填充。在旋转活塞5从基本位置旋转到分离位置时，旋转活塞5的材料引导部分5.1必须移动到材料中。特别地，当待输送的材料是颗粒或薄片的情况下，旋转活塞5的旋转需要非常高的扭矩。

为了使旋转活塞5以扭矩减小的方式从基本位置旋转到分离位置，设置有补偿构件9。通过补偿构件临时地释放出一定体积，位于凹口4.5中的材料部分能够在旋转活塞5的旋转期间被推入到该体积中。因为在旋转时被材料引导部分5.1挤出的材料能够转移到所释放的体积中，所以能够防止旋转活塞5的阻塞。当旋转活塞完成部分旋转时，通过补偿构件9将最初转移的材料再次挤回到凹口4.5中，从而也能够通过劣质材料出口4.3排出最初转移的材料。

在所示实施例中，补偿构件9具有活塞9.1，活塞9.1被弹簧9.2偏置在朝向劣质材料出口4.3向前偏移的位置处。因此，在图7和图9所示的活塞9.1的位置处，没有释放出凹口4.5中的额外体积。

如果旋转活塞5从图7所示的位置旋转到图9所示的位置，则在旋转时被材料引导部分5.1挤出的材料向活塞9.1施加力并且在背离劣质材料出口4.3的方向上往回推动活塞9.1(参见图7中的箭头)。在材料引导部分5.1至少部分地打开劣质材料出口4.3的情况下，由于活塞9.1的弹簧载荷而将活塞9.1往回推动到图7和图9所示的基本位置。

为了在旋转活塞5开始旋转运动之后尽快地允许在劣质材料出口4.3处分离材料，凹口4.5可以具有铣槽4.6。在活塞5稍微旋转旋转之后，例如在旋转10°(或者更小)之后，待分离的材料侵入到该铣槽4.6中。由此，能够快速地为补偿构件9减负荷并且能够特别地使活塞9.1快速运动回到其基本位置。

在替代实施例中，补偿构件9也能够通过其它设备形成，例如凹口4.5的区域中的可逆变形材料区域，例如弹性体、泡沫材料等。

上文通过实施例描述了本发明。应当理解的是，在不脱离基于本发明的、由权利要求确定的本发明构思的情况下能够进行各种修改和变型。

附图标记列表

1 检测和分离设备

1.1 供应口

2 检测装置

3 分离装置

4 壳体

4.1 材料入口

4.2 优质材料出口

4.3 劣质材料出口

4.4 罩盖

4.5 凹口

4.6 铣槽

5 旋转活塞

5.1 材料引导部分

5.2 前活塞部分

5.2.1 突出部

5.3 后活塞部分

5.3.1 轮廓

6 驱动单元

6.1 第一齿条

6.2 第二齿条

6.3 第一气动致动器

6.4 第二气动致动器

6.4.1 气缸内部

6.4.2 孔

6.5 驱动器轮廓

6.6 齿轮

7 压缩空气喷嘴

8 旁通管路

9 补偿构件

9.1 活塞

9.2 弹簧

DR 旋转方向

FR 输送方向

Claims (18)

1.一种用于分离散装材料的混合有至少一个金属颗粒的材料流分区的设备，所述设备包括用于检测材料流中的金属颗粒的检测装置(2)和被设计成用于分离材料流的包含至少一个金属颗粒的分区的分离装置(3)，

其中，所述分离装置(3)包括：

壳体(4)，在所述壳体上设置有材料入口(4.1)、优质材料出口(4.2)和劣质材料出口(4.3)；

可旋转地安装在所述壳体(4)中的旋转活塞(5)，所述旋转活塞被设计成用于根据所述检测装置(2)的检测结果将材料流从所述材料入口(4.1)引导到所述优质材料出口(4.2)或所述劣质材料出口(4.3)；

驱动单元(6)，通过所述驱动单元能够将所述旋转活塞(5)至少定位在第一旋转位置和第二旋转位置；

其中，所述驱动单元(6)被设计成使得所述旋转活塞(5)在所述第一旋转位置和所述第二旋转位置之间旋转大于90°的旋转角。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述旋转角大于100°，优选地大于110°。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述旋转活塞(5)具有材料引导部分(5.1)，通过所述材料引导部分在所述第一旋转位置处闭合所述劣质材料出口(4.3)并且在所述第二旋转位置处闭合所述优质材料出口(4.2)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述旋转活塞(5)具有材料引导部分(5.1)，所述材料引导部分(5.1)在所述第二旋转位置处具有倾斜度，以便以类滑道的方式向所述劣质材料出口(4.3)供应材料流的待分离的分区。

5.根据前述权利要求中的中任一项所述的设备，其特征在于，所述旋转活塞(5)具有盘形的前活塞部分(5.2)和后活塞部分(5.3)以及将所述前活塞部分(5.2)和所述后活塞部分(5.3)彼此连接的、被凹形地设计的材料引导部分(5.1)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述旋转活塞(5)不具有被设计成管形的、大致管形的或者周向地完全闭合的通道。

7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，设置有排放辅助构件，通过所述排放辅助构件来加速材料流的分区的分离。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述排放辅助构件由压缩空气喷嘴(7)、文丘里喷嘴形成或者由抽吸装置形成。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述压缩空气喷嘴(7)被设计成用于在所述壳体(4)中产生指向所述劣质材料出口(4.3)的空气流。

10.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述驱动单元(6)是气动驱动器。

11.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述驱动单元(6)具有至少一个由气动致动器(6.3、6.4)致动的齿条(6.1、6.2)，并且所述设备设置有用于将所述齿条(6.1、6.2)的平移运动转换成所述旋转活塞(5)的旋转运动的机构。

12.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述驱动单元(6)具有一对被反向驱动的齿条(6.1、6.2)。

13.根据权利要求8到12中任一项所述的设备，其特征在于，所述压缩空气喷嘴(7)能够通过所述驱动单元(6)被施加压缩空气。

14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，设置有旁通管路(8)，所述旁通管路用于将所述气动致动器(6.3、6.4)连接到所述压缩空气喷嘴(7)，使得在所述旋转活塞(5)的所述第二旋转位置处，所述压缩空气喷嘴(7)能够通过所述气动致动器(6.3、6.4)被施加压缩空气。

15.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，设置有补偿构件(9)，通过所述补偿构件(9)能够补偿由所述旋转活塞(5)的旋转导致的散装材料体积的挤出。

16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述补偿构件(9)由被弹簧加载的活塞(9.1)形成。

17.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，所述旋转活塞(5)能够在不使用工具的情况下从所述壳体(4)中取出。

18.一种用于通过分离装置(3)分离散装材料的混合有至少一个金属颗粒的材料流分区的方法，所述方法包括如下步骤：

检测散装材料的材料流中的金属颗粒；

使所述分离装置(3)的旋转活塞(5)从第一旋转位置旋转到第二旋转位置，以打开劣质材料出口(4.3)，以便通过所述劣质材料出口(4.3)导出材料流的含有至少一个颗粒的分区，

其中，所述旋转活塞(5)在所述第一旋转位置和所述第二旋转位置之间旋转大于90°的旋转角。