ES2993763T3 - Separation device - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un dispositivo de separación (1) con una disposición de canal de transporte (2) y una disposición de cinta transportadora (3), en el que un material de transporte puede transportarse por medio de la disposición de canal de transporte (2) sobre la disposición de cinta transportadora (3), presentando la disposición de canal de transporte (2) zonas con diferentes inclinaciones y pudiéndose conseguir una cascada de velocidades del flujo de material de transporte por medio de las zonas con diferentes inclinaciones. La separación del flujo de material de transporte se mejora porque la disposición de canal de transporte (2) presenta al menos una ranura en cuña (6, 7). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de separación
La invención se refiere a un dispositivo de separación según las características del preámbulo de la reivindicación 1. Además, la invención se refiere a un dispositivo de clasificación con un dispositivo de separación de este tipo de acuerdo con la reivindicación 10.
Dispositivos de separación de este tipo se emplean, en particular, como parte de un dispositivo de clasificación con al menos un sensor.
Los dispositivos de separación son conocidos en el estado de la técnica, pero aún no están configurados de forma óptima. El objetivo del dispositivo de separación es separar un material a transportar presente en un montón de tal manera que el material a transportar finalmente esté dispuesto en forma de un collar de perlas, es decir, serializado en partículas, sobre una disposición de cinta transportadora. Esta disposición en forma de collar de perlas es especialmente ventajosa a la hora de clasificar el material a transportar, ya que de este modo la disposición lineal y espaciada del material a transportar solo puede detectarse mediante un sensor con un rango de medición limitado en el espacio. El material a transportar se transporta mediante una disposición de canal transportador a la disposición de cinta transportadora situada más abajo. La disposición de canal transportador presenta entonces zonas con diferentes inclinaciones, pudiendo conseguirse una cascada de velocidades del flujo del material a transportar a través de las zonas con diferentes inclinaciones. Las zonas pueden estar formadas en este caso por canales transportadores con diferentes inclinaciones o por un canal transportador con superficies de deslizamiento con diferentes inclinaciones o por canales transportadores con diferentes parámetros de vibración tales como amplitud, dirección y frecuencia.
Por el documento genérico DE 102012 015812 A1 se conoce un procedimiento para el procesamiento de chatarra de acero, en el que la chatarra de acero se trata con al menos un líquido para eliminar los revestimientos superficiales. A continuación se realiza un análisis espectroscópico de la composición de la chatarra de acero. La chatarra de acero se examina mediante un sensor LIBS (LIBS representa "espectroscopia de ruptura inducida por láser"). Entonces está presente un dispositivo de separación para aportar la chatarra de acero al sensor LIBS. El dispositivo de separación presenta cintas transportadoras así como canales transportadores en forma de transportadores vibratorios, en particular canales vibratorios o canalones vibratorios. La separación de los trozos de chatarra de acero tiene lugar de manera que varios de estos módulos se disponen uno detrás de otro y luego los trozos de chatarra de acero se mueven a diferentes velocidades. Un primer módulo mueve los trozos de chatarra de acero a una velocidad relativamente baja de, por ejemplo, 5 metros por minuto. Desde este módulo, los trozos de chatarra de acero se transfieren a otro módulo que mueve los trozos de chatarra de acero a una velocidad claramente mayor, por ejemplo, 180 metros por minuto. De esta manera se aumenta la distancia entre los trozos de chatarra de acero, es decir, se produce una separación, lo que permite un análisis de los trozos de chatarra de acero por separado. Los trozos de chatarra de acero se mueven mediante esta disposición de cinta transportadora o bien disposición de cinta de transporte en una cascada de velocidades de primeramente 5 metros por minuto, luego 25 metros por minuto, 100 metros por minuto y finalmente 180 metros por minuto. Los transportadores vibratorios están dispuestos en las zonas de baja velocidad y las cintas transportadoras están dispuestas en las zonas de mayor velocidad. En primer lugar, los trozos de chatarra se distribuyen uniformemente sobre una superficie de canal vibratorio. A continuación, los trozos de chatarra deben conducirse por caminos predeterminados a través de obstáculos al flujo definidos.
Sin embargo, este dispositivo de separación y el dispositivo de clasificación así formado todavía no están configurados de forma óptima, ya que los obstáculos al flujo ralentizan los trozos de chatarra de acero, es decir, el material transportado y, con ello, se reduce la velocidad de paso. Además, existe el riesgo de que los obstáculos al flujo desvíen lateralmente los trozos de chatarra de acero y, debido al desplazamiento resultante, el sensor ya no detecte los trozos de chatarra de acero durante la clasificación, ya que los trozos de chatarra de acero tienen que pasar por la zona de medición del sensor delimitada en el espacio.
A partir del documento DE 20 2006 014 795 U1se conoce un dispositivo de separación en forma de un dispositivo de clasificación por vibraciones para clasificar objetos en forma de varilla tales como, por ejemplo, tornillos o similares. El dispositivo de clasificación por vibraciones presenta un recipiente para el material de clasificación accionable y un transportador lineal dispuesto en el lado de salida del recipiente e inclinado en la dirección de transporte. El transportador lineal presenta guías laterales para el material de clasificación. La pendiente aumenta a lo largo de la línea transportadora. Un primer canal transportador del transportador lineal está inclinado en un ángulo de 15° con respecto a la horizontal. Una segunda pieza de transporte en forma de corredera está unida al primer canal de transporte en su prolongación axial. Esta segunda pieza de transporte está inclinada en un ángulo de 30° con respecto a la horizontal. La primera pieza de transporte se pone en vibración, la segunda pieza de transporte no se pone en vibración.
A partir del documento DE 2102706 A se conoce un dispositivo de separación en el que se utiliza una entrada en forma de embudo, desde donde fluyen las partes a clasificar, en particular los granos correspondientes, hacia un canal. El flujo de partículas en el canal se inhibe o bien se detiene periódicamente directamente en la entrada a intervalos de tiempo cortos al estar previsto en el canal un miembro que se mueve hacia arriba y hacia abajo. Por esta publicación se conoce, además, el uso de un transportador vibrante con un canal inclinado hacia abajo en forma de V. Sin embargo, esta ejecución se rechaza por ser demasiado lenta, ya que incluso un número relativamente pequeño de partículas solo se encuentran una detrás de otra después de un largo recorrido de transporte.
A partir del documento DE 10 2004 047 848 A1 se conoce un procedimiento y un dispositivo para clasificar probetas individuales, transportándose las probetas desde un dispositivo de aportación hasta una unidad de procesamiento de imágenes mediante una línea transportadora. En este caso, tiene lugar un aumento de la velocidad de las probetas a lo largo de la línea transportadora debido a que aumenta la curvatura de una superficie de deslizamiento hacia abajo, de modo que con ello actúa sobre la probeta una aceleración lo más uniforme posible. Con ello, las probetas se mueven en una cascada de velocidades, estando las diferentes zonas formadas por una superficie deslizante.
A partir del documento DE 202006014795 U1 se conoce un procedimiento o bien un dispositivo para clasificar un material a clasificar, en donde están previstas una primera y una segunda partes de transporte y en donde tiene lugar una separación del material a clasificar, en particular de tornillos, en la dirección transversal a la dirección de transporte del material a clasificar, mediante elementos deslizantes que se pueden mover hacia adelante y hacia atrás.
Finalmente, a partir del documento JP 60-36207 A así como del documento JP 02-37118 U y del documento JP 02-37117 U se conocen procedimientos o bien dispositivos de clasificación, en los que debe reducirse el desplazamiento lateral del material a transportar a su paso por el recorrido del transportador mediante una configuración en forma de cuña de la línea transportadora.
Finalmente, el documento US 2015/0053535 A1 da a conocer un procedimiento o bien un dispositivo de clasificación, en el que está presente una cinta transportadora giratoria, en particular también configurada para ser al menos parcialmente acanalada.
La invención tiene por cometido diseñar y desarrollar el dispositivo de separación genérico de tal manera que se mejore la separación del flujo de material a transportar.
Este problema en el que se basa la invención se resuelve entonces mediante un dispositivo de separación con las características de la reivindicación 1.
La disposición de material a transportar presenta al menos dos canales de cuña. El material a transportar o bien las partes de material a transportar se transportan en cascada de velocidades a través de los varios canales de cuña. Esto tiene la ventaja de que, durante la separación, el material a transportar se centra en el centro, especialmente en lo que respecta al rango de medición del sensor, con un alto rendimiento y luego se alinea como un collar de perlas. Además, mediante el uso de al menos un canal de cuña, en particular accionado, se aumenta el rendimiento. Los apilamientos se alisan mediante movimientos vibratorios de la disposición de canal transportador. Esto favorece la configuración de un flujo uniforme de partículas o bien de un flujo uniforme de material a transportar. Los apilamientos se producen, por ejemplo, como resultado de una carga no uniforme y por lotes de toda la instalación, en particular del dispositivo de clasificación. El empleo de al menos dos canales de cuña tiene la ventaja de que se puede lograr una separación con un alto rendimiento, reduciendo así el riesgo de que el material a transportar se desplace lateralmente al pasar por la línea transportadora. Con ello se mejora el proceso de separación o bien la separación del material a transportar o bien de las respectivas partes de material transportadas/partes de material a transportar.
Mediante el dispositivo de separación se puede conseguir una "monocapa", estando las partes de material a transportar dispuestas especialmente distanciadas entre sí en la disposición de cinta transportadora. Es imaginable que los materiales a transportar o bien partes de material a transportar estén dispuestos en una monocapa, o bien que los materiales a transportar o bien partes de material a transportar que se encuentren uno al lado del otro estén en contacto.
El material a transportar a clasificar o bien las partes de material a transportar se pueden conducir desde la disposición de canal transportador hasta la disposición de transporte. A continuación, el material a transportar se transfiere desde el último canal de cuña a la disposición de cinta transportadora, debiendo evitarse un desplazamiento lateral durante la transición a la disposición de cinta transportadora. Esto se consigue, en particular, mediante una forma específica de la cinta transportadora, en particular mediante una forma de acanaladura y/o forma en V de la cinta transportadora en al menos una zona. La forma de acanaladura y/o de forma en V de la cinta transportadora se puede configurar y/o ajustar preferentemente, en particular también de forma ajustable, mediante elementos guía o bien segmentos dispuestos debajo de la cinta transportadora. La forma en V de la cinta transportadora es en particular una forma específica de una cinta transportadora de canal, siendo preferentemente una forma en V de la cinta transportadora más estrecha que la forma en V del último canal de cuña. Con ello se fuerza a las partes de material a transportar aún más hacia el centro.
La disposición de canal transportador presenta zonas con diferentes inclinaciones, permitiendo estas zonas con diferentes inclinaciones una cascada de velocidades con velocidades de transporte crecientes del flujo de material a transportar. Las zonas están formadas por canales de cuña con diferentes inclinaciones. Están presentes al menos dos zonas, cada una con uno o más canales de cuña, presentando los canales de cuña en las dos zonas diferentes inclinaciones. La disposición de canal transportador presenta al menos un primer canal de cuña y al menos un segundo canal de cuña, estando dispuesto el segundo canal de cuña aguas abajo del primer canal de cuña, pudiendo ser transferido o siendo transferido el material a transportar desde el último segundo canal de cuña a la disposición de cinta transportadora. El segundo canal de cuña dispuesto a continuación o también segundos canales de cuña situados a continuación presentan en este caso una mayor inclinación que el primer canal de cuña dispuesta aguas arriba. El segundo canal de cuña está dispuesto en este caso de forma más inclinada o puede estar dispuesta de forma más inclinada que el primer canal de cuña. La pendiente aumenta a lo largo de la disposición de canal transportador. En particular, los canales de cuña están dispuestos en línea. Alternativamente, los canales de cuña pueden estar dispuestos entre sí en ángulo, en particular en ángulo recto, amplio o agudo.
Es imaginable que varios primeros canales de cuña estén dispuestos paralelos entre sí. En este caso también están dispuestos varios segundos canales de cuña paralelos entre sí, para aumentar aún más el rendimiento mediante la disposición paralela de los canales de cuña. Además, es imaginable utilizar canales de cuña con varias zonas en forma de V dispuestas una al lado de otra, utilizándose estos canales de cuña preferentemente en combinación con varias cintas de canales paralelos y/o en forma de V (cintas transportadoras) o una cinta dividida. El canal de cuña puede presentar en este caso un fondo de transporte de múltiples cuñas correspondientemente ancho y, en particular, puede funcionar con un accionamiento común para el fondo de transporte con las zonas en forma de V.
Preferiblemente están presentes exactamente un primer canal de cuña y exactamente un segundo canal de cuña.
El material a transportar se transfiere desde el segundo canal de cuña a la disposición de cinta transportadora, siendo al final del segundo canal de cuña una altura de caída del material a transportar sobre la disposición de cinta transportadora tan baja como para evitar movimientos laterales significativos y, ante todo, vuelcos del material a transportar. La altura de caída del material a transportar entre el primer y el segundo canal de cuña es mayor que la altura de caída del material a transportar entre el segundo canal de cuña y la disposición de cinta transportadora. Debido a que la altura de caída entre el primer y el segundo canal de cuña es mayor, se favorece la separación del material a transportar o bien de las partes de material a transportar. En particular, cuando en el primer canal de cuña todavía se encuentran dos partes de material a transportar una encima de la otra, estarán separados por la mayor distancia de caída entre el primer y el segundo canal de cuña. Además, las partes atrapadas del material a transportar se pueden separar entre sí golpeando el segundo canal de cuña. Los materiales a transportar o bien partes de material a transportar presentan en este caso un tamaño de grano determinado. La altura de caída entre el primer y el segundo canal de cuña es mayor que el tamaño de grano respectivo del material a transportar.
La velocidad de la disposición de cinta transportadora es mayor o al menos tan grande como la velocidad final del material a transportar en el extremo del segundo canal de cuña.
La disposición transportadora presenta preferentemente un canal de tolva accionado. El material a transportar se transfiere desde el canal de tolva hasta el primer canal de cuña. El canal de tolva está configurado especialmente como transportador vibratorio. El canal de tolva está configurado preferiblemente como canal vibratorio magnético. La configuración como un canal vibratorio magnético tiene la ventaja de que la amplitud del movimiento es pequeña y la frecuencia se puede regular con un tiempo de respuesta corto. Con ello se posibilita una dosificación especialmente buena del caudal.
Alternativamente, el canal de tolva podría estar formado por un canal desequilibrado fácilmente controlable. Alternativamente al uso de un canal de tolva se puede utilizar una cinta transportadora de marcha lenta y fácil de controlar. El propósito de esta tolva o bien cinta transportadora lenta es "amortiguar" el material. El material amortiguado se dosifica, especialmente en el primer canal de cuña.
En una ejecución particularmente preferida se puede detectar el nivel de llenado del canal de tolva, en particular accionado, o el nivel de llenado de la cinta transportadora antepuesta mediante un sensor del nivel de llenado, en particular mediante una cámara del nivel de llenado. Como sensor del nivel de llenado se puede utilizar una cámara 3D TOF (TOF= siglas inglesas de tiempo sin luz) o una cámara de vídeo normal y una medición de la altura mediante ultrasonidos. Mediante el sensor del nivel de llenado se puede medir por secciones el movimiento del flujo de material o el flujo de material a transportar en el canal de tolva o bien en la cinta transportadora antepuesta. Con ello se puede regular un flujo volumétrico lo más uniforme posible en el punto de descarga del canal de tolva o bien de la cinta transportadora antepuesta. Preferiblemente está presente un circuito de control o regulación. Mediante el circuito de control se puede regular la velocidad del canal de tolva o bien de esta primera cinta transportadora en función del nivel de llenado. Con ello es posible igualar el flujo de material. El canal de tolva o bien la primera cinta transportadora antepuesta se pueden regular y/o controlar en función de los datos del sensor de nivel de llenado. Esto simplifica la separación. Además, si el canal de tolva o bien la cinta transportadora anterior están demasiado llenas, se puede emitir una señal para interrumpir brevemente el suministro al canal de tolva o bien a la cinta transportadora.
Preferiblemente, los dos canales de cuña presentan en cada caso un accionamiento que hace vibrar los canales de cuña mediante un desequilibrio. Mediante la regulación o el control de la amplitud y/o de la frecuencia, el apilamiento se puede ahuecar y hacer avanzar. La inclinación de los canales de cuña debe ajustarse de modo que el tiempo de permanencia en el primer canal de cuña sea suficiente para conseguir una distribución uniforme del material a transportar. La forma de cuña está diseñada de tal manera que los materiales a transportar o bien las partes de los materiales a transportar se disponen durante el transporte en el centro del canal. La forma de cuña y/o la dirección de oscilación se adaptan en este caso especialmente al tamaño de grano de los respectivos materiales a transportar o bien der las partes de los materiales a transportar. La forma de los dos canales de cuña está diseñada especialmente de tal manera que el material a transportar o bien las partes de material a transportar se transportan o bien son transportados al centro de los canales de cuña con respecto a la dirección de transporte.
La inclinación del primer canal de cuña se elige de tal manera que el material a transportar o bien las partes de material a transportar se transporten más rápidamente que en el canal de tolva o en la cinta transportadora antepuesta. La velocidad de transporte en el segundo canal de cuña es mayor que en el primer canal de cuña.
La inclinación de los canales de cuña es ajustable. Preferiblemente, el accionamiento de los canales de cuña es regulable y/o controlable. El canal de tolva está dispuesto más alto que el primer canal de cuña. El primer canal de cuña está dispuesto más alto que el segundo canal de cuña. El segundo canal de cuña está dispuesto más alto que la disposición de cinta transportadora.
La velocidad de transporte de la cinta transportadora puede ser mayor que la velocidad final del material a transportar o bien de las partes de material a transportar al final del segundo canal de cuña.
En una primera zona, la cinta transportadora es plana. A continuación de la primera zona está dispuesta una segunda zona especialmente acanalada y/o en forma de V. El material a transportar llega desde el segundo canal de cuña a la cinta transportadora en la zona acanalada y/o en forma de V de la cinta transportadora. El último canal de cuña termina en la zona de la acanaladura y/o en la zona en forma de V de la cinta transportadora. En primer lugar tiene lugar una adaptación de la velocidad del material a transportar o bien de las de partes de material a transportar a la velocidad de la cinta transportadora. En esta segunda zona de la cinta transportadora, la disposición de cinta transportadora está configurada especialmente acanalada y/o en forma de V, para garantizar el centrado del material a transportar o bien de las partes de material a transportar en la zona del sensor. Una “acanaladura” y/o una forma de V ayudan con el alineamiento central del material a transportar o bien partes de material a transportar. De esta forma, las partes de material a transportar no pueden saltar hacia un lado, sino que rebotan en los flancos salientes de la cinta y regresan al centro de la acanaladura o bien a la zona inferior de la cinta transportadora en forma de V. Después de una distancia determinada, por ejemplo aprox. 1 metro, la acanaladura y/o la forma de V se pueden volver a convertir suavemente en una sección de cinta plana. La cinta transportadora está desviada en los lados extremos, estando dispuesta o bien configurada aquí la cinta transportadora esencialmente plana. En esta tercera zona también las partes de material a transportar permanecen en el centro, ya que las partes de material a transportar no sufren sacudida alguna. La acanaladura y/o forma de V puede ser provocada, en particular, por elementos de guía (o bien segmentos) dispuestos debajo de la cinta transportadora, presentando o bien formando los elementos de guía una forma de acanaladura o de cuña y discurriendo la cinta transportadora a lo largo de estos elementos de guía y con ello siendo conformada. Mediante los elementos de guía la cinta transportadora, configurada de forma especialmente flexible, se puede distribuir y/o disponer en segmentos y/o en forma de V. Los elementos de guía están dispuestos preferiblemente en diferentes segmentos, siendo los elementos de guía ajustables, en particular en segmentos, en particular en lo que respecta a la forma de acanaladura o de cuña (forma de V).
A continuación, es decir, después de ajustar la velocidad de transporte, tiene lugar la medición mediante el al menos un sensor. La medición también puede tener lugar en la segunda zona acanalada y/o en forma de V y/o en la tercera zona plana de la cinta transportadora. Por ejemplo, también se puede medir con una cámara 3D en la depresión y/o en forma de V y/o con un sensor LIBS en la tercera zona plana.
En una ejecución alternativa a una cinta transportadora a modo de acanaladura y/o en forma de V, se pueden emplear dos cintas transportadoras que tengan esencialmente forma de V entre sí o bien que formen luego una disposición en forma de V. Mediante esta disposición en forma de V de las cintas transportadoras es posible también centrar el material a transportar o bien las partes de material a transportar en la zona del sensor. En este caso, tanto la transferencia desde el canal de cuña como la medición tienen lugar especialmente en la disposición en forma de V de la disposición de cinta transportadora.
En una ejecución, el material a transportar o bien las respectivas partes de material a transportar se descargan entonces aguas abajo del sensor, en particular mediante chorros de aire, chorros de agua o similares. Después de registrar y evaluar los datos de los sensores mediante una lógica de decisión de un sistema de procesamiento de datos, las partes de material a transportar se expulsan o pasan por el extremo de la disposición de cinta transportadora. En una ejecución especialmente preferida, la cinta transportadora está configurada con protuberancias o ranuras, de modo que el material a transportar o las partes de material a transportar no pueden quedar completamente planos sobre la superficie de la cinta transportadora, sino que las protuberancias o las ranuras permiten un espacio entre el material a transportar o bien las partes de material a transportar y el fondo de la cinta transportadora y de esta forma el material a transportar o bien las partes de material a transportar puedan ser atrapadas fácilmente por una ráfaga de aire o ráfaga de agua. En el diseño de las cintas transportadoras dispuestas en forma de V entre sí, a través de una rendija prevista se podría proyectar especialmente una ráfaga de aire desde abajo hacia arriba. Por lo tanto, en función de la forma de realización, la expulsión puede realizarse mediante chorros de aire comprimido, émbolos mecánicos o trampillas desde abajo, desde arriba y/o lateralmente con respecto a la dirección de transporte. Esta ejecución mencionada en último lugar se prefiere especialmente al separar partes de chapa u otras partes, en particular planas, del material a transportar.
Preferiblemente tiene lugar una descarga lateral. La descarga lateral tiene la ventaja de que así se pueden descargar varias fracciones una tras otra. La posición de las partes de material a transportar se puede calcular a lo largo de una superficie de transporte más larga. Para garantizar una descarga lateral, están previstas entonces preferentemente varias unidades de descarga lateral en la zona de descarga. Estas unidades de descarga pueden funcionar con aire comprimido, utilizar un émbolo, o también trampillas o similares. Si están previstas X unidades de descarga, se pueden clasificar un total de X+1 fracciones en una sola pasada de clasificación.
Además, es imaginable que en esta zona de descarga o bien en la zona de descarga esté dispuesta una barra de soplado, pudiendo tener lugar mediante la barra de soplado una separación del material a transportar o bien de las respectivas partes de material a transportar en diferentes clases, en las que el material a transportar o bien las partes de material a transportar siguen una parábola de proyección normal o son desviadas mediante una ráfaga de aire comprimido o de agua mediante la barra de soplado y, de esta forma, tiene lugar una separación.
En el caso de un dispositivo de clasificación con dispositivo de separación está presente entonces al menos un sensor, en particular varios sensores, para detectar propiedades del material u otras características del material a transportar o bien de las respectivas partes de material a transportar. El material a transportar o las partes de material a transportar se pueden clasificar con ayuda de las propiedades del material detectadas u otras características. Junto a las propiedades del material, los sensores pueden registrar, p. ej., el tamaño o la forma del material a transportar o bien de las respectivas partes de material a transportar y compararlos con correspondientes criterios de clasificación.
Para la medición según el principio de triangulación láser está presente preferentemente un sensor 3D, en particular una cámara, con un láser lineal como fuente de luz. Por medio del sensor 3D se registra preferentemente toda la anchura de la cinta transportadora, lo que permite controlar si todas las partes de material a transportar pasan por la zona de medición o si partes individuales del material a transportar no se encuentran en el centro de la zona de medición y, por lo tanto, no se registran de manera óptima. Las partes de material a transportar que no se encuentran en el centro se pueden clasificar en una fracción de producto especial.
Mediante las medidas presentadas tienen lugar una separación, así como una disposición central de las partes de material a transportar en la zona de los sensores. Los sensores pueden medir en una zona localmente delimitada, lo que puede simplificar y mejorar la medición. Por ejemplo, no es necesario disponer varios sensores uno al lado del otro, sino que puede ser suficiente medir las propiedades del material únicamente mediante un solo sensor.
Como sensor para medir las propiedades del material puede estar presente, en particular, un sensor LIBS. Este sensor LIBS mide únicamente en un punto determinado o está previsto un sistema de desviación, aunque basta con desviar ligeramente un rayo láser mediante el sistema de desviación para registrar diferentes zonas del material a transportar. Alternativamente, un detector XRF puede ser un espectrómetro Raman o una cámara óptica de alta resolución. Además, es imaginable realizar mediciones puntuales con espectrómetros ópticos, por ejemplo con espectrómetros NIR. Además, es posible emplear un sensor inductivo y/o sensores de rayos X translúcidos. Los sensores de rayos X pueden analizar el material a transportar preferentemente desde más de una dirección de radioscopia, ya que las partes de material a transportar se encuentran una detrás de otra.
Es imaginable que para la determinación de la posición esté presente un primer sensor en forma de una cámara 3D basada en el principio de triangulación láser o una medición de altura por láser o una cámara en color o una cámara en escala de grises. El segundo sensor para medir las propiedades del material se puede seleccionar del grupo arriba mencionado. También es posible una combinación de sensores de los grupos mencionados.
Dado que las partes de material a transportar están dispuestas individualmente en la cinta transportadora, es imaginable, además, que las partes de material a transportar sean exploradas con sensores no solo desde arriba, sino también desde un lado en un tramo de caída situado detrás de la disposición de cinta transportadora. Por ejemplo, pueden estar previstas cámaras que escaneen los materiales a transportar desde todos los lados y, con ello, detecten toda la superficie.
Para mejorar la separación pueden estar previstos otros medios auxiliares, especialmente en la zona del segundo canal de cuña. Por ejemplo, en la zona del segundo canal de cuña pueden estar previstos medios limitadores de altura, que garantizan que únicamente una "monocapa" llegue a la cinta transportadora. Por ejemplo, por encima del segundo canal de cuña puede estar dispuesto un cabezal de cepillo. El cabezal de cepillo puede presentar, por ejemplo, cerdas flexibles individuales, girando el cabezal de cepillo y separando entre sí los materiales a transportar cuando se encuentran uno encima de otro en varias capas. Mediante el movimiento giratorio del cabezal de cepillo se evita que los materiales a transportar golpeen una barrera esencialmente más lenta, reduciendo así el riesgo de que se produzca un bloqueo. Alternativamente, los medios limitadores de altura pueden estar configurados como lengüetas colgantes o similares.
Por lo tanto, se evitan los inconvenientes mencionados al principio y se consiguen las correspondientes ventajas.
Existe entonces una pluralidad de posibilidades para diseñar y/o perfeccionar de manera ventajosa el dispositivo de separación según la invención o bien un dispositivo de clasificación con un dispositivo de separación de este tipo. Para ello, se puede remitir en primer lugar a las reivindicaciones subordinadas a las reivindicaciones 1 y 10. En lo que sigue se explica con más detalle una ejecución preferida de la invención con ayuda del dibujo y de la siguiente descripción. En el dibujo muestran:
la Fig. 1, un dispositivo de separación según la invención en una forma de realización preferida en una representación esquemática en perspectiva,
la Fig. 2, en una vista lateral esquemática en perspectiva, el dispositivo de separación de la Fig. 1 con componentes esenciales,
la Fig. 3, en una representación esquemática en perspectiva, una vista frontal esquemática del dispositivo de separación de la Fig. 2, y
la Fig. 4, en una representación esquemática en perspectiva un dispositivo de clasificación en una forma de realización preferida con el dispositivo de separación de las Fig. 1 a 3.
Primeramente, nos ocuparemos de las Fig. 1 a 3 con más detalle:
En las Fig. 1 a 3 se puede reconocer claramente un dispositivo de separación 1. El dispositivo de separación 1 sirve para separar un material a transportar, en particular presente en forma de un apilamiento. Como material a transportar o bien partes de material a transportar pueden servir, por ejemplo, partes metálicas, chatarra metálica, trozos de mineral, baterías, embalajes, residuos o similares o bien también una mezcla parcialmente correspondiente de los componentes mencionados anteriormente. Por lo tanto, si se habla generalmente de la expresión "material a transportar" al comienzo y/o en lo que sigue, lo que se quiere decir es "partes de material a transportar”, o bien si se habla al comienzo y/o en lo que sigue de una "flujo de material a transportar", lo que se quiere dar a entender es el flujo de las "partes de material a transportar".
El dispositivo de separación 1 presenta una disposición de canal transportador 2. El material a transportar pasa desde la disposición de canal transportador 2 a una disposición de cinta transportadora 3. El material a transportar se puede conducir desde la disposición de canal transportador 2 a la disposición de cinta transportadora 3.
La disposición de canal transportador 2 presenta entonces zonas del canal transportador con diferentes inclinaciones, pudiendo conseguirse una cascada de velocidades del flujo del material a transportar a través de las zonas con diferentes inclinaciones.
La disposición de canal transportador 2 presenta entonces primeramente un canal de tolva 4. El canal de tolva 4 presenta un suelo plano. El material presente inicialmente como un apilamiento se transporta al canal de tolva 4 mediante cintas transportadoras o similares correspondientes. El canal de tolva 4 está configurado preferentemente como transportador vibratorio, a saber, en particular como canal vibratorio magnético 5. El canal de tolva 4 está orientado esencialmente en horizontal o presenta una ligera inclinación. Los movimientos del material a transportar dentro del canal de tolva 4 se llevan a cabo mediante el accionamiento del canal de tolva 4. El empleo de un canal vibratorio magnético 5 tiene la ventaja de que la velocidad de transporte dentro del canal de tolva 4 puede regularse rápidamente. El canal de tolva 4 sirve para llevar el flujo de material o bien el flujo de material a transportar lo más dosificado posible a las zonas posteriores de la disposición de canal transportador 2, de modo que se genere un flujo uniforme de material a transportar.
En una ejecución especialmente preferida, al canal de tolva 4 está asociado un sensor de nivel de llenado 16, en particular una cámara de nivel de llenado con resolución espacial, mediante el cual se puede detectar el nivel de llenado del canal de tolva 4. En particular, el material que se encuentra cerca del borde de descarga no especificado con mayor detalle se detecta mediante el sensor de nivel de llenado 16. Por ejemplo, el flujo de material a transportar en el canal de tolva se puede registrar con 4 imágenes por segundo. Por medio del sensor de nivel de llenado 16 se puede configurar entonces un bucle de control, de modo que el flujo de material a transportar o bien el flujo de material a transportar desde el canal de tolva 4 se pueda entregar de la manera más uniforme posible a los canales posteriores. La regulación puede realizarse, p. ej., en ciclos de un segundo. La cámara de nivel de llenado mide el nivel de llenado. El movimiento del material en el canal de tolva 4 se puede seguir mediante reconocimiento de patrones. El canal de tolva 4 está dispuesto en este caso transversalmente a la disposición restante, especialmente lineal, de la disposición de canal transportador 2. Esto facilita la separación del flujo de material a transportar, ya que las partes de material a transportar caen en diferentes puntos, por ejemplo en las ráfagas de transporte, al canal siguiente.
La disposición de canal transportador 2 presenta al menos dos canales de cuña 6 y 7. En este caso, el flujo de material a transportar o bien las partes de material a transportar se pueden conducir desde el canal de cuña 6 o bien 7 hasta la disposición de cinta transportadora 3. El empleo de los canales de cuña 6 y 7 tiene la ventaja de que, por un lado, se puede acelerar el material en una cascada de velocidades y al mismo tiempo se centran las partes de material a transportar. Mediante el canal de cuña 6 se sacuden las partes de material a transportar que se encuentran unas sobre otras, de modo que estas partes de material a transportar descansan a menudo, en particular, unas detrás de otras. El objetivo es obtener mediante el dispositivo de separación 1 una "concatenación en forma de collar de perlas" de las partes de material a transportar sobre la disposición de cinta transportadora 3. Las partes de material a transportar están dispuestas, en particular, en una "monocapa", es decir, en una sola capa y, en particular, distanciadas entre sí (o solo en un punto en contacto), de modo que las partes de material a transportar se pueden detectar por separado por un sensor para la clasificación. Mediante el dispositivo de separación 1 se puede conseguir un rendimiento especialmente alto.
En la ejecución según la invención están dispuestos entonces dos canales de cuña 6 y 7 uno detrás del otro. El material a transportar o bien las partes de material a transportar pasan primero desde el canal de tolva 4 al primer canal de cuña 6 y desde allí a un canal de cuña 7 más fuertemente inclinado. Los canales de cuña 6, 7 son accionados. Los canales de cuña 6, 7 están configurados especialmente como canales desequilibrados. El canal de cuña 6 está dispuesto solo ligeramente inclinado con respecto a la horizontal y el canal de cuña 7 está dispuesto más inclinado con respecto a la horizontal, con lo que el canal de cuña 6 forma una primera zona y el canal de cuña 7 forma una segunda zona que está más fuertemente inclinada. El - segundo - canal de cuña 7 está dispuesto de manera que esté más fuertemente inclinado con respecto a la horizontal que el primer canal de cuña 6.
En una ejecución alternativa es imaginable prever únicamente un canal de cuña que, sin embargo, no esté configurado recto, sino que presente zonas inclinadas de forma diferente, para conseguir una correspondiente cascada de velocidades del flujo del material a transportar. Debido a que las partes de material a transportar se aceleran cada vez más al pasar a través de la disposición de canal transportador 2 y, en particular, también la disposición de cinta transportadora 3, tiene lugar una separación. Además, también es posible o imaginable el empleo de tres o más canales de cuña.
En el primer canal de cuña 6, el flujo de material a transportar se afloja y es hecho avanzar mediante la vibración desequilibrada. La inclinación del primer canal de cuña 6 debe adaptarse de modo que el tiempo de permanencia en el primer canal de cuña 6 sea todavía suficiente para conseguir una distribución, en particular, ampliamente uniforme de los objetos o bien de las partes de material a transportar. Las distintas partes de material a transportar, que todavía están dispuestas en dos capas, se separan al caer en el segundo canal de cuña 7, ya que en el primer canal de cuña 6 una parte del material a transportar situada debajo golpea primero el segundo canal de cuña 7 en caída libre y entonces es transportado un poco más, antes de que la segunda parte del material a transportar, que todavía se encuentra arriba en el canal de cuña 6, golpee el segundo canal de cuña 7. Una altura de caída entre el segundo canal de cuña 7 y la disposición de cinta transportadora 3 es menor que una altura de caída entre el primer canal de cuña 6 y el segundo canal de cuña 7. La altura de caída entre el primer canal de cuña 6 y el segundo canal de cuña 7 es mayor que el tamaño de grano del material a transportar o de las partes de material a transportar. Esto asegura que se consiga una monocapa al final del segundo canal de cuña 7. El segundo canal de cuña 7 sirve, además, para transferir el flujo de material a transportar de forma centralizada a la disposición de cinta transportadora 3. La altura de caída hasta la disposición de cinta transportadora 3 es especialmente solo pequeña, de modo que se reduce el riesgo de que las partes de material a transportar salten hacia un lado y/o vuelquen.
La diferencia de velocidad entre la velocidad final del material a transportar o bien de las partes de material a transportar en el extremo del segundo canal de cuña 7 y la disposición de cinta transportadora 3 está dimensionada especialmente de manera que el material a transportar o bien las partes de material a transportar inicialmente se calmen antes de la medición y lleguen a descansar o bien descansen, sin saltar hacia los lados y sin volcar.
La disposición de cinta transportadora 3 presenta una cinta transportadora 9, que se mueve en particular de forma continua mediante un accionamiento 10. La disposición de cinta transportadora presenta una primera zona 8, una segunda zona 11 y una tercera zona 14. En la primera y tercera zona 8, 14 la cinta transportadora 9 es plana, ya que aquí la cinta transportadora 9 está desviada en su extremo. En el centro, la segunda zona 11, la cinta transportadora presenta una acanaladura o bien tiene forma de acanaladura.
En la primera zona 8, la cinta transportadora 9 todavía está dispuesta o bien configurada esencialmente plana, ya que la primera zona 8 está configurada cerca de la posición inicial de la disposición de cinta transportadora 3, girando la cinta transportadora 9 en la zona inicial y extrema en torno a un tambor accionado, esencialmente cilíndrico. La disposición de cinta transportadora 3 presenta, además, una tercera zona 14 detrás de la segunda zona 11 acanalada, por lo que aquí la cinta transportadora 9 también está dispuesta o bien configurada esencialmente plana. Esta tercera zona 14 sirve preferentemente como zona de descarga.
Es imaginable que los tambores no sean cilíndricos, sino que también estén configurados de forma acanalada, de modo que la cinta transportadora también esté acanalada en la primera y tercera zona 8, 14.
La zona de descarga plana también puede estar configurada como cinta transportadora adicional separada o bien como sección de cinta adicional (no representada). Esta otra cinta transportadora está configurada preferentemente con protuberancias.
En la zona 11 se transfiere el material a transportar o bien las partes de material a transportar a la cinta transportadora 9. La acanaladura sirve para centrar las partes de material a transportar. La acanaladura ayuda en el alineamiento central del material a transportar o bien de las partes de material a transportar. De esta forma, las partes de material a transportar no pueden saltar hacia un lado, sino que rebotan en los flancos salientes de la cinta y regresan al centro de la acanaladura. Después de una distancia determinada, por ejemplo de aprox. 1 metro, la acanaladura se puede volver a transferir con cuidado a un tramo de cinta plana, a saber, a la tercera zona 14. Sin embargo, la tercera zona 14 puede estar asimismo acanalada.
Las partes de material a transportar se clasifican mediante al menos un sensor 12, 13. Los sensores 12, 13 pueden detectar en este caso el producto transportado desde arriba en la zona de la acanaladura o desde arriba y/o desde un lado en la tercera zona plana 14. En la Fig.4 se representan de forma muy esquemática dos sensores 12, 13. El sensor 12 se puede asociar en este caso a la zona acanalada 11 y el sensor 13 se puede asociar a la zona plana 14. En esta segunda zona 11 es entonces esencial que las partes de material a transportar que se mueven a alta velocidad estén centradas para que puedan ser detectadas fácilmente por el sensor 12 o bien 13. En una ejecución preferida, la cinta transportadora 9 está dispuesta o bien configurada en esta segunda zona 11 en forma de acanaladura, en particular cóncava. De esta manera se garantiza que las partes de material a transportar permanezcan centradas en el campo de visión de los sensores 12, 13. Esta curvatura en forma de acanaladura de la cinta transportadora 9 en la segunda zona 11 se puede conseguir en particular haciendo que la cinta transportadora 9 discurra sobre una estructura en forma de acanaladura, siendo la cinta transportadora 9 suficientemente flexible para adaptarse correspondientemente a esta forma.
En una ejecución alternativa es imaginable que la disposición de cinta transportadora presente dos cintas transportadoras dispuestas en forma de cuña entre sí, de modo que también se garantice que el material a transportar esté centrado en el campo visual de los sensores y se evita un salto lateral. Por lo tanto, es imaginable que la disposición de cinta transportadora presente dos cintas transportadoras dispuestas en forma de V una respecto de otra. Si, como en la forma de realización preferida, se utiliza solo una cinta transportadora 9, ésta puede configurarse y/o disponerse al menos parcialmente en forma de acanaladura y/o en forma de V, especialmente si es correspondientemente flexible.
En la Fig. 4 se representa entonces un dispositivo de clasificación con un correspondiente dispositivo de separación 1, representándose muy esquemáticamente una estación de descarga 15 en el extremo de la disposición de cinta transportadora 3. En la ejecución representada, la descarga puede tener lugar mediante una barra de soplado, soplando la barra de soplado determinadas partes de material a transportar sobre un vértice, no representado con mayor detalle, y de este modo se pueden formar varias clases. Sin embargo, en una ejecución preferida, la descarga no tiene lugar a través de una barra de soplado dispuesta transversalmente a la dirección de transporte en el extremo de la disposición de cinta transportadora 3, sino lateralmente, ya que de esta manera se pueden formar más fracciones de descarga en una pasada de clasificación. Para la descarga lateral pueden estar previstas, por ejemplo, tres unidades de descarga, de modo que en una pasada de clasificación se pueden formar en total cuatro fracciones de descarga diferentes. Las unidades de descarga pueden, por ejemplo, funcionar con aire comprimido, presentar un émbolo o trampillas o funcionar con un chorro de agua.
Mediante el dispositivo de separación 1 descrito se pueden reducir en particular los costes de los sensores 12, 13, ya que los detectores 12, 13 solo deben cubrir una pequeña zona para la medición. En particular, se puede realizar una medición sustancialmente puntual. No es necesario disponer varios sensores uno al lado del otro ni alinear el campo visual del sensor mediante un sistema de desviación en función del flujo de material o bien del flujo de material a transportar. Además, puede resultar técnicamente complicado disponer varios sensores, p. ej., varios sensores LIBS, uno cerca del otro.
El primer sensor 12 puede medir, por ejemplo, si el objeto o bien la parte de material a transportar en cuestión se encuentra en el centro de la cinta transportadora 9. Para ello se puede emplear una cámara 3D. El primer sensor 12 puede medir, por ejemplo, la posición del material a transportar o bien de las partes de material a transportar sobre la cinta transportadora 9 mediante triangulación láser. Es imaginable que mediante el primer sensor 12 se realice una medición de altura con láser 0 que el primer sensor 12 comprenda una cámara en color para determinar la posición.
Los criterios de clasificación se registran mediante el segundo sensor 13. Como segundos sensores o bien detectores 13 se puede utilizar, en particular, un detector LIBS. Este detector LIBS puede medir en este caso puntualmente en un punto fijo en la disposición de cinta transportadora 3 o es imaginable que el rayo láser se pueda mover fácilmente mediante un espejo.
Alternativamente, el segundo sensor/detector 13 puede estar configurado como un detector XRF como un espectrómetro RAMAN o como una cámara óptica de alta resolución, por ejemplo con un ancho de visión de 4 a 20 cm, o como un espectrómetro óptico, por ejemplo, como espectrómetro de infrarrojo cercano. Además, es posible emplear un sensor inductivo y/o al menos un sensor de rayos X translúcido. Si se emplean varios sensores de rayos X, se puede analizar el material a transportar preferentemente desde más de una dirección de radioscopia, ya que las partes de material a transportar se encuentran una detrás de otra.
Es imaginable que el segundo sensor 13 esté dispuesto detrás de una disposición de cinta transportadora 3 y que el sensor 13 detecte el material a transportar desde varios lados en la fase de vuelo. También en este caso es esencial el centrado previamente realizado del flujo de material a transportar o bien de las partes de material a transportar, para poder predecir con precisión la trayectoria de vuelo del material a transportar o bien de las partes de material a transportar durante la detección.
Por lo tanto, se evitan los inconvenientes mencionados al principio y se consiguen las correspondientes ventajas.
Lista de símbolos de referencia:
1 dispositivo de separación
2 disposición de canal transportador
3 disposición de cinta transportadora
canal de tolva
canal vibratorio magnético
canal de cuña
canal de cuña
primera zona
cinta transportadora
accionamiento
segunda zona
sensor
sensor
tercera zona
estación de descarga
sensor del nivel de llenado
Claims (13)
1.Dispositivo de separación (1) con una disposición de canal transportador (2) y con una disposición de cinta transportadora (3), en donde mediante la disposición de canal transportador (2) se puede transportar un material a transportar a la disposición de cinta transportadora (3), en donde la disposición de canal transportador (2) presenta diferentes zonas inclinadas y en donde mediante las diferentes zonas inclinadas se puede conseguir una cascada de velocidades del flujo de material a transportar,caracterizado por quela disposición de canal transportador (2) presenta al menos dos canales de cuña (6,7), a saber, al menos un primer canal de cuña (6) y al menos un segundo canal de cuña (7), estando dispuesto el segundo canal de cuña (7) aguas abajo del primer canal de cuña (6), en donde la inclinación de los canales de cuña (6, 7) es ajustable, en donde el material a transportar puede ser transportado desde el segundo canal de cuña (7), especialmente el último, hasta la disposición de cinta transportadora (3), en donde el segundo canal de cuña (7) está dispuesto o puede estar dispuesto más fuertemente inclinado que el primer canal de cuña (6), en donde la altura de caída del material a transportar entre el segundo, en particular el último canal de cuña (7) y la disposición de cinta transportadora (3) es menor que una altura de caída del material a transportar entre el primer canal de cuña (6) y el segundo canal de cuña (7), y en donde la altura de caída entre el primer y el segundo canal de cuña (6, 7) es mayor que el tamaño de grano respectivo del material a transportar.
2.Dispositivo de separación según la reivindicación 1,caracterizado por quela disposición de canal transportador (2) presenta un canal de tolva (4) accionado, pudiendo transferirse el material a transportar desde el canal de tolva (4) al primer canal de cuña (6).
3.Dispositivo de separación según la reivindicación 2,caracterizado por queel canal de tolva (4) está configurado como canal vibratorio magnético (5).
4.Dispositivo de separación según una de las reivindicaciones 2 o 3,caracterizado por queal canal de tolva (4) está asociado un sensor de nivel de llenado (16), pudiendo detectarse el flujo de material a transportar dentro del canal de tolva (4) mediante el sensor del nivel de llenado (16).
5.Dispositivo de separación según la reivindicación 4,caracterizado por queel canal de tolva (4) puede regularse y/o controlarse en función de los datos del sensor de nivel de llenado (16).
6.Dispositivo de separación según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por quela disposición de cinta transportadora (3) presenta una cinta transportadora (9) que gira sin fin, estando la cinta transportadora (9) en una zona (11) configurada de forma acanalada y/o en forma de V.
7.Dispositivo de separación según la reivindicación 6,caracterizado por queel material a transportar accede desde el segundo canal de cuña (7) a la cinta transportadora (9) en la zona (11) configurada en forma de acanaladura y/o en forma de V de la cinta transportadora (9).
8.Dispositivo de separación según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por quela cinta transportadora (9) está configurada con protuberancias o ranuras.
9.Dispositivo de separación según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por quela disposición de cinta transportadora presenta dos cintas transportadoras dispuestas en forma de V una respecto de otra.
10.Dispositivo de clasificación con dispositivo de separación según una de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por queal menos un sensor (13) para determinar una propiedad del material y/o al menos un sensor (12) para determinar la posición de los materiales a transportar o bien de las partes de material a transportar está presente en la disposición de cinta transportadora (3).
11.Dispositivo de clasificación según la reivindicación 10,caracterizado por queel sensor (13) está configurado como sensor LIBS, como sensor XRF, como espectrómetro Raman, como sensor de rayos X, como sensor inductivo y/o como espectrómetro NIR.
12.Dispositivo de clasificación según una de las reivindicaciones 10 u 11,caracterizado por queestá prevista al menos una estación de descarga (15).
13.Dispositivo de clasificación según la reivindicación 12,caracterizado por quela estación de descarga (15) presenta al menos una barra de soplado y/o varias unidades de descarga, en particular émbolos y/o trampillas.
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