專利名稱：分離松散材料流中的平坦和三維固體的方法
分離松散材料流中的平坦和三維固體的方法本發(fā)明涉及一種將包含較輕、中度和較重固體的松散材料流中的平坦和三維固體分離的方法，特別是一種將松散材料徹底分成平坦與三維材料的方法?，F(xiàn)有技術中的DE202009011601U1揭示過這類裝置。該公開案提出一種用于分離平坦與三維固體和/或較輕與較重固體的裝置，該裝置上設有旋轉式滾筒，滾筒的滾筒套表面具有穿孔。這種裝置的特別之處在于，滾筒內體積分成兩個體積相當?shù)膮^(qū)域(D、W)，其中一個體積區(qū)(D)具有負壓(Pi〈Pa)，另一體積區(qū)(E)具有過壓或大氣壓力(Pi >pa)，其中，Pi為區(qū)域D和E內的壓力，Pa為大氣壓力。在G9306556.6所提出的另一類似發(fā)明中，內體積分成4個區(qū)段，其中一個區(qū)段具有負壓，相對其布置的區(qū)段具有過壓，利用過壓將懸掛的顆粒(Teil)吹掉。公開案DE3726808A1提出一種應用篩網(wǎng)滾筒的方法，該篩網(wǎng)滾筒中設有抽吸管，這樣就能基本上在整個滾筒內體積中產生負壓，從而使平坦顆粒懸掛在篩網(wǎng)滾筒的表面上。再用兩個清除裝置將處于篩網(wǎng)滾筒下部區(qū)域內的這些顆粒從篩網(wǎng)滾筒表面上清除。還設有一個對顆粒清除工作起輔助作用的覆蓋物，該覆蓋物在滾筒內緊挨滾筒壁且其末端分別具有一密封邊緣，其作用在于使篩網(wǎng)滾筒內的負壓無法對覆蓋物表面造成影響，從而抑制這些顆粒的粘附效應。但此方法和相應裝置的缺點在于，末端密封件的密封效果相對較差，無法完全克服篩網(wǎng)滾筒表面上的粘附效應，平坦顆粒必然會粘在篩網(wǎng)滾筒與清除裝置之間，從而最終嚴重影響整體設備的工作能力。DE9204985.0提出一種從雙重廢料處理系統(tǒng)中的塑料廢料和復合廢料中揀選可再利用材料的裝置。該裝置包含一個揀選筒，該揀選筒的滾筒套表面具有穿孔且軸向略有傾斜。該揀選筒采用旋轉支承方式且兩端設有外部空氣吸嘴，這就能夠將滾筒中的待揀物部分粘附在滾筒內壁上，直至待揀物在到達頂點后掉落到揀選筒中的縱向輸送帶上，從而達到將平坦與三維廢料顆粒分離的效果。隨后，再次利用若干鼓風強度有所不同的噴嘴將掉落到輸送帶的輸送面的物體揀選為具有相應流速的不同廢料顆粒。DE4335401C2提出一種將不同大小的材料分離的分離裝置。該分離裝置具有旋轉滾筒，滾筒壁上設有具有一定大小并供材料穿過的開口，這些材料被帶傳感器的控制機構識別為不同的材料，布置在滾筒外表面上的空氣噴嘴或挺桿將這些材料清除?，F(xiàn)有技術所揭示的裝置及方法的制造成本和操作成本通常都相對較高，而且在分離程度上難以符合要求。在資源再生領域也存在用來從原材料中分離可再利用原料，并使其重新進入材料循環(huán)的揀選設備。現(xiàn)有技術中使用所謂“NIR設備”、傾斜式揀選機、沖擊式分離機以及手動揀選裝置來分離處理設備中的前述固體。所有迄今為止所揭示和使用的系統(tǒng)和方法都經(jīng)常出現(xiàn)大塊固體難以分離的問題，因而多少都存在松散材料的分離程度不能完全符合垃圾焚燒設備和材料回收設備的要求的缺點。此外，現(xiàn)有設備價格昂貴，而且在對質量流的必要分離程度和在操作安全性方面都存在問題。在多數(shù)情形下也無法為將其無縫集成于既有系統(tǒng)而實施改裝。有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種借助一裝置的方法，所述方法能夠以簡單方式將由不同成分構成的松散材料的質量流揀選為相應成分且將所述裝置納入某個既有系統(tǒng)，使得分離程度符合廢料管理方面的要求。本發(fā)明用以達成上述目的的解決方案為主權利要求的區(qū)別性特征。本發(fā)明用于分離平坦與三維固體和/或較輕與較重固體的裝置，其特征在于，至少兩個分離面相隔一規(guī)定距離(a、b)布置，使得所述松散材料的三維成分先后接觸所述分離面。在將松散材料的平坦和三維固體分離的方法方面，本發(fā)明的基本理念在于，至少兩個分離面沿水平方向和豎向相隔一規(guī)定距離(a、b)布置，將待分離松散材料先后輸入所述至少兩個分離面。所述至少兩個分離面優(yōu)選呈滾筒狀。所述滾筒體積優(yōu)選分為至少兩個區(qū)域(D、E)，其中，一個體積區(qū)(D)具有負壓(Pi〈Pa)，另一體積區(qū)(E)具有過壓或大氣壓力(Pi >pa)，其中，Pi為區(qū)域D和E內的壓力，Pa為大氣壓力。本發(fā)明的另一基本思想在于，一種用于分離平坦與三維固體和/或較輕與較重固體的裝置，該裝置上設有旋轉式滾筒，滾筒的滾筒套表面具有穿孔，其特征在于，所述滾筒體積的內部具有負壓(Pi〈Pa)，從而使得至少部分平坦的固體在所述滾筒套中的所述穿孔的抽吸作用下形成于所述滾筒套的表面上，且通過機械和/或氣動方式將粘附的固體去除，其中，Pi為所述分離滾筒內的壓力，Pa為大氣壓力。本發(fā)明用于從不同特性的質量流中分離固體的裝置可布置為位于待揀物的輸送裝置及持續(xù)輸送裝置之間的緊湊型結構單元(帶傳輸裝置、排出器、篩網(wǎng)滾筒、排出器、振動篩、排出器、沖擊式分尚機等等)。本發(fā)明的有利點在于，所述滾筒的滾筒套表面中的穿孔(A、A’、A’ ’)可以采用任選形狀。另一有利點在于，所述穿孔的形狀具有圓形、橢圓形、星形、交叉形、長條形、方形、矩形、三角形或由任意上述形狀構成的混合體。另一有利點在于，所述滾筒橫向于其縱軸的截面呈圓形、多邊形，優(yōu)選圓形。另一有利點在于，所述滾筒采用旋轉支承方式，其中，相應支承裝置環(huán)狀布置在滾筒周側的周邊區(qū)域內。另一有利點在于，利用至少一個間壁來劃分所述滾筒的內空間。另一有利點在于，所述至少一個間壁在朝向所述滾筒套的邊緣區(qū)域具有將所述兩個壓力區(qū)(過壓區(qū)、負壓區(qū))隔開的密封件。另一有利點在于，所述滾筒的至少一個端面是閉合的，且至少一個端面具有至少一個排風口和/或送風口。另一有利點在于，所述至少一個間壁固定在至少一個拉桿上，所述拉桿在所述分離滾筒內且在該滾筒的整個長度上延伸。另一有利點在于，所述滾筒的至少一個端面是靜止的且不旋轉，其中，所述端面的周邊具有對所述滾筒套進行旋轉支承的支承裝置。另一有利點在于，所述滾筒下方設有至少兩個用于采集所分離的輸送物的采集裝置。所述方法的有利點在于，所述滾筒套的旋轉速度可選，以便對材料流實施下一揀選。另一有利點在于，所述滾筒的滾筒套的相應位置上設有用于驅動所述滾筒的齒環(huán)。另一有利點在于，所述排風管連接所述鼓風機的排風通道，所述送風管連接鼓風機的壓力管道。另一有利點在于，所述分區(qū)(D、E)內的壓力為可調節(jié)壓力。另一有利點在于，所述滾筒內的間壁在其最接近所述端面的一側上具有至少一個螺紋組件，所述螺紋組件連接所述滾筒的至少一個端面。另一有利點在于，所述滾筒的至少一個端面設有視窗。另一有利點在于，所述兩個分離面(滾筒)上下疊置且其后面設有導引組件。另一有利點在于，以可橫向于所述間壁移動的方式布置至少一個由任意材料(如鋼或塑料)構成的長條形金屬片，以便使所述滾筒內的分體積發(fā)生變動。另一有利點在于，所述滾筒套與所述輸送裝置的距離為可調節(jié)距離。其他有利特征參閱從屬權利要求和實施方式。下面借助附 圖對本發(fā)明進行詳細說明。

圖1為裝置(1)的透視圖，該裝置包括三條輸送帶(4、4’、5)以及兩個前后布置的滾筒式分離面(2、2’)；圖2為裝置(1的俯視圖；圖3為裝置(1)的側視圖；圖4為這兩個前后布置的分離面(2、2’ )的設有送風管和排風管(7、8)的端面(9)的俯視圖；圖5為分離面(2、2’ )的設有驅動裝置(10、10’ )的端面(13)的俯視圖；圖6為滾筒(2)的透視圖；圖7為滾筒(2)的橫向于縱軸線(12)的剖視圖；圖8為兩個 上下疊置且側向設有至少一個轉向元件(…)的分離面(2、2’ )的側視圖；圖9為固定在移位結構上的兩個分離面(2、2’ )的等軸測視圖；圖10為借助兩個凸緣與移位結構固定在一起的兩個分離面(2、2’ )的側視圖；以及圖11為固定在移位結構(32)上的一個滾筒的分離面(2)的側視圖。圖1為裝置I的透視圖，該裝置包括三條輸送帶4、4’、5以及兩個前后布置的滾筒式分離面2、2’。滾筒式分離面2、2’布置在兩條輸送帶4、4’之間。分離面2、2’下方設有另一橫向于輸送帶4、4’的中心線的輸送帶5，該輸送帶5采集從松散材料3中分離出的固體部分量并將其送往一在此未作圖示的儲存點。首先將整個松散材料3送往第一分離面2并對松散材料3實施第一分離，其中，利用重力并通過滾筒2的作用方式將質量流中更大和更重的固體揀出。這些較重的部分量掉落到輸送帶5。松散材料3中較輕的部分量被第2分離面2’采集并再次受到揀選處理。第二分離面2’下方設有將掉落的松散材料3成分導引至輸送帶5的轉向片6。但第一分離面2上的第一分離進程結束后，松散材料3的分離程度通常并不徹底，因此，必須隨后采用另一分離進程來提高分離程度，也就是使因第一滾筒2中的過壓而被排出的部分量到達第二分離面2’并受到再揀選。由第二分離面2’實施這個第二分離進程，其對剩余的相對大面積的部分量進行采集并以與第一分離進程相同的方式進行處理，使得更重的部分量完全不會被第二滾筒2’接收，而是直接經(jīng)由滑道6掉落到輸送帶5。實質而言，第二分離面2’通過上述方式再次將較輕的大面積部分量與同樣送入輸送帶5的剩余的較重部分量分離。最終，所述至少兩個先后實施的分離進程在符合廢料管理要求方面實現(xiàn)了滿意的分離程度。輸送帶4’也可以采用另一輸送裝置，例如氣流式輸送裝置。圖2為裝置I的俯視圖。如圖所示，這兩個分離滾筒2、2’的中心線8、8’沿水平方向間隔一規(guī)定距離(a)。這個距離為可變距離且主要取決于待分離松散材料3的類型。圖3為裝置I的側視圖。如圖所示，此處設有轉向片6或滑道。轉向片6具有略低于分離滾筒2’的邊緣16，該邊緣將這個轉向片分成兩個區(qū)段17、17’，其中，區(qū)段17以與分離滾筒2’的表面形成一規(guī)定角度的方式自下緊貼該表面。下區(qū)段17’將分離出的材料導引至輸送裝置5。圖4為這兩個分離滾筒2、2’的設有送風管7、7’或抽吸管8、8’的端面9、9’的俯視圖。本實施例中，端面9、9’上送風管7、7’的直徑小于排風管8。必須為端面9、9’選擇能確保分離滾筒I內的各分區(qū)具有相應送風及排風能力的面積。其中，本實施例中所選的送風管7、7’需要小于排風管8、8’，因為負壓體積一般應當大于過壓體積。端面9、9’與一未作圖示的安裝托架固定連 接以便將分離滾筒2、2’安裝到任意位置。驅動單元10利用與閉合式齒環(huán)14、14’相嚙合的齒輪11、11’使分離滾筒2、2’發(fā)生旋轉?？梢匝厮椒较蛘{節(jié)中軸線12、12’的距離(a)。這一點同樣適用于中軸線12’’、12’’’的豎向距離(b)且最終取決于松散材料的類型。圖5為這兩個分離滾筒2、2’的設有驅動裝置10、10’的端面13、13’的俯視圖，這兩個端面上分別設有一個與相應滾筒固定連接的閉合式齒環(huán)14、14’。驅動裝置10、10’為固定在托架15、15’上的電動機。圖7為這兩個分離滾筒2、2’的一實施例，圖中示出了排風用連接管8和送風用連接管7。分離滾筒2由一個滾筒套和兩個端面9、13構成，其中，分離滾筒2的滾筒套具有形狀不同的穿孔A、A’、A’ ’。滾筒套在端面9、13的區(qū)域被兩個可以采用環(huán)形構造方案的支承裝置17、17’支承。亦即，分離滾筒2支承在兩個支承裝置上，這兩個支承裝置采用某種直徑，使得該滾筒套的端面9、13具有足以通過靜止式送風管和排風管7、8來為滾筒送風或排風的面積。所述送風管和排風管與一此處未作圖示的鼓風機連接，其中，送風管7連接鼓風機的壓力管道，排風管連接鼓風機的負壓管道。非旋轉式端面9、9’可以將滾筒2內的區(qū)域分成負壓區(qū)D過壓區(qū)即大氣壓力區(qū)E (P1^Pa)0連接管8用于將空氣抽出負壓區(qū)(D)，空氣經(jīng)由連接管7被吹入過壓區(qū)E的滾筒2。分離滾筒2被兩個安裝托架18、18’以固定或可調節(jié)的方式安裝在此處未作圖示的輸送帶上。此外，驅動裝置10通過驅動輪18使?jié)L筒2發(fā)生旋轉。驅動裝置10通過托架15固定在非旋轉式端面13上。本實施例中的驅動輪18位于受到驅動的分離滾筒2的滾筒套的外表面上，這樣就能使該分離滾筒沿兩個方向C進行旋轉。利用安裝托架19、19’將整個單元放置在使用地。也可以使用此處未作圖示的其它驅動構件(如帶驅動裝置、鏈驅動裝置、齒輪驅動裝置)來驅動滾筒，視具體使用場合和用途而定。
圖7為橫向于滾筒軸線12的剖視圖。本實施例中的滾筒體積分為兩個分區(qū)D、E，其中，分區(qū)D為內部壓力Pi小于外部壓力pa的負壓區(qū)，另一分區(qū)E內的壓力Pi大于等于大氣壓力Pa。本實施例中的間壁由兩個固定在拉桿21、21’上的分間壁20、20’構成。拉桿
21、21’在分離滾筒I的整個長度上延伸且固定在滾筒2的端面9、9’上。間壁20、20’在其位于滾筒內壁的末端具有將滾筒內的負壓區(qū)與過壓區(qū)隔開的密封件22、22’。支承裝置17的直徑與相應幾何比例相匹配。圖8為兩個被構造成滾筒2、2’的分離面的端面13、13’的側向透視圖。分離面
2、2’采用這種布置方案后，水平移位(a)基本為零，豎向移位(b)采用視松散材料3的類型而選取的一規(guī)定大小。通過前述分離工藝對在本圖中掉落到上滾筒2的松散材料進行預揀選，使得部分更重的顆粒在與分離面2發(fā)生接觸后飛離該分離面并在導引組件14的作用下朝另一方向移動。角度+/-α與松散材料相關且根據(jù)松散材料3受到調整。旋轉方向C’同樣視松散材料的特定情形而定。圖9為兩個并排布置的滾筒2、2’的透視圖，它們各借助兩個凸緣15、15’可解除式固定在一移位結構上。該移位結構用于通過某種本文將不進行詳細說明的機械原理使這兩個滾筒2、2’既能沿水平方向(a)也能沿豎直方向(b)移位。需要調節(jié)這兩個滾筒的相對位置以提高分離程度，因為更重顆粒的下落速度快于更輕的顆粒。所述移位結構裝有用于使?jié)L筒沿導軌23、23’進行水平移位a的液壓式或氣動式施控組件21、21’。本實施例中設有使?jié)L筒沿導軌25、25’進行豎向移位b的電氣施控組件24、24。圖10為借助兩個凸緣15、15’固定在一部分豎向移位裝置25、25’上的滾筒2、2’的端面的側視圖。每個滾筒2、2’的內體積分別被一豎向間壁20、20’分成兩個分體積D和E。間壁20、20’的末端26、26’的區(qū)域內設有大體橫向于間壁表面的金屬片27、28，這些金屬片的末端具有用于將負壓室及過壓室密封的密封件29。密封件29、29’接觸滾筒2、2’的內壁30，從而實現(xiàn)與外部大氣空間的徹底隔絕。視情況可以移動金屬片27、28從而使分體積D、E發(fā)生變動。圖11為固定在該移位結構上的一個滾筒的分離面(2)的側視圖。左側布置的是送風用連接管及排風用連接管8、8’。圖中右側的是固定在端面13的凸緣15上的驅動單元
10。該凸緣15與所述移位結構可解除連接，該移位結構借助兩個施控組件24、24’使分離面2沿水平方向和豎直方向發(fā)生移動。在本發(fā)明的這個實施例中，滾筒2的下部區(qū)域內設有一氣動裝置30,其視需要借助噴嘴31或氣流槽以施加選擇性氣流的方式將懸掛在該表面上或穿孔八4’4’’內的顆粒除去。在另一實施例中，利用卡入分離面2中相應穿孔的挺桿來以機械的方式清洗該分離面。機械/氣動式清洗單元30、30’既可以布置在滾筒外部也可以布置在滾筒內部。本發(fā)明為提高和調整固體的分離程度提供了相對更多的調節(jié)和實施方案。不需要特別投入就能在任何時間調節(jié)或改變周向速度以及滾筒內的抽吸和鼓風效果。滾筒的直徑和位置以及開口尺寸和通孔尺寸明顯改變分離結果且可根據(jù)所輸入的固體質量流量的類型和數(shù)量受到調整。
權利要求
1.一種將松散材料中的平坦和三維固體以及較輕、中度和較重固定分離的裝置(1)，其特征在于， 至少兩個分離面(2，2’)相隔規(guī)定的水平和豎向距離(a，b)布置，使得所述松散材料的三維成分先后接觸所述分離面。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于， 所述至少兩個分離面(2，2’ )被構造成滾筒，所述滾筒的滾筒末端與一移位結構(21-25)連接，其中，所述移位結構使所述滾筒(2，2’)沿水平方向(a)和豎直方向(b)移位。
3.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于， 所述滾筒(2，2’ )的滾筒套表面中的穿孔(A，A’，A’’)可以采用任選形狀。
4.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于， 所述穿孔(A，A’，A’’)的形狀為圓形、橢圓形、星形、交叉形、長條形、方形、矩形、三角形或由任意上述形狀構成的混合體。
5.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于， 所述滾筒(2，2’)橫向于其縱軸的截面呈圓形、多邊形，優(yōu)選圓形。
6.根據(jù)上述權利要求中任一項權利要求所述的裝置，其特征在于， 所述滾筒(2，2’)采用旋轉支承方式，其中，所述支承裝置(17)環(huán)狀布置在所述滾筒周側的周邊區(qū)域內。
7.根據(jù)上述權利要求中任一項權利要求所述的裝置，其特征在于， 所述滾筒(2，2’ )的內空間的劃分利用的是至少一個間壁(20，20’)。
8.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于， 所述至少一個間壁(20，20’)在朝向所述滾筒套的邊緣區(qū)域具有密封件(22，22’)。
9.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于， 所述滾筒(2，2’ )的至少一個端面(9，9’)是閉合的，且至少一個端面上設有至少一個排風口和/或送風口(7，8)。
10.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于， 所述至少一個間壁(20)固定在至少一個拉桿(21)上，所述拉桿在所述滾筒(2)的整個長度上延伸。
11.根據(jù)上述權利要求中任一項權利要求所述的裝置，其特征在于， 所述滾筒(2)的至少一個端面(9，13)是靜止的且不旋轉，其中，所述端面(9，13)的周邊具有對所述滾筒套進行旋轉支承的支承裝置(17，17’)。
12.根據(jù)上述權利要求中任一項權利要求所述的裝置，其特征在于， 所述滾筒(2，2’ )下方設有至少兩個采集裝置(4’，5)。
13.根據(jù)上述權利要求中任一項權利要求所述的裝置，其特征在于， 所述滾筒(2)的滾筒套的相應位置(13)上設有用于使所述滾筒發(fā)生旋轉的齒環(huán)。
14.根據(jù)上述權利要求中任一項權利要求所述的裝置，其特征在于， 所述排風管(8)連接所述鼓風機的排風通道，所述送風管(7)連接所述鼓風機的壓力管道。
15.根據(jù)上述權利要求中任一項權利要求所述的裝置，其特征在于， 所述間壁(20，20’)在其最接近所述端面(9，9’)的一側上具有至少一個螺紋組件(30，30’)，所述螺紋組件連接至少一個端面(9，9’)。
16.根據(jù)上述權利要求中任一項權利要求所述的裝置，其特征在于， 至少一個端面(9，9’)設有視窗。
17.根據(jù)上述權利要求中任一項權利要求所述的裝置，其特征在于， 所述兩個分離面(2，2’)上下疊置且其后面設有導引組件(14)。
18.根據(jù)上述權利要求中任一項權利要求所述的裝置，其特征在于， 設有至少一個可橫向于所述間壁(20，20’)移動的長條形金屬片(27，28)。
19.根據(jù)上述權利要求中任一項權利要求所述的裝置，其特征在于， 為對所述分離面(2，2’ )中的穿孔(A，A’，A’’)進行清潔，所述分離面的區(qū)域內設有對所述穿孔進行清 潔的機械和/或氣動式裝置(30)。
20.一種將松散材料的平坦和三維固體分離的方法，其中，所述裝置(I)為實施所述方法而具有至少一個供待分離固體輸入的第一分離面(2)，以及至少一個布置在所述第一分離面(2)下游的分離面(2’)，其中，所述至少兩個分離面(2，2’)沿水平方向和豎向相隔一規(guī)定距離(a、b)布置，將待分離松散材料先后輸入所述至少兩個分離面。
21.根據(jù)權利要求20所述的方法，其特征在于， 所述滾筒套的旋轉速度可選。
22.根據(jù)權利要求20所述的方法，其特征在于， 所述分離面(2，2’ )的間距可選。
23.根據(jù)權利要求20所述的方法，其特征在于， 所述分離面(2，2’)為振動的平面。
24.根據(jù)權利要求20所述的方法，其特征在于， 根據(jù)松散材料的類型選擇所述滾筒套與所述輸送裝置(4)的距離(F)。
25.根據(jù)權利要求20所述的方法，其特征在于， 可以改變所述滾筒(2，2’ )內的有效體積(D，E)。
全文摘要
本發(fā)明提出一種借助一具有至少兩個分離面(2，2')的裝置(1)的方法，所述方法用于將重量可能較輕、中度和較重的平坦和三維固體分離，所述裝置能夠簡單地被裝入或集成到用于分離不同材料流(如垃圾和廢料)的既有設備。根據(jù)本發(fā)明，先將待分離松散材料(3)送至所述第一分離面(2)，再送至所述第二分離面(2')，從而達到更好地將較輕與較重松散材料(3)分離的效果。本實施例中的分離面(2，2')為兩個分離滾筒，分別大致由一設有穿孔(A，A'，A'')的圓柱形套構成，其中，所述分離滾筒的內體積被間壁(20，20')分成兩個過壓區(qū)(E)和負壓區(qū)(D)，這樣就能至少部分達到將平坦固體與三維固體分離的效果。
文檔編號B07B1/55GK103189150SQ201080069070
公開日2013年7月3日 申請日期2010年10月24日 優(yōu)先權日2010年9月14日
發(fā)明者德克·巴恩施德特 申請人:德克·巴恩施德特