分离设备和方法；用于使物品成层的设备和方法与流程

本发明总体上涉及颗粒的分离，特别是在回收中颗粒的分离。

在现有技术中已知分离设备并且分离设备通常在原材料加工中用于将回收材料的颗粒的混合流分类成为不同种类材料的颗粒流。

在wo2016089209中，提出了一种分离设备，该分离设备包括：

-成层器，其布置成使在输送表面上的层中的成组颗粒在该层中具有相对于彼此的颗粒的恒定的空间关系；

-识别器，其布置成在该成组颗粒中识别具有特定属性的颗粒；

-分离器，其布置成基于颗粒与分离器之间的亲和度差异来分离组中的颗粒；

-亲和度修改器，其布置成相对于组中的未被识别的颗粒，修改被识别颗粒的所述亲和度；其中

-成层器包括再循环的输送表面，层的颗粒在该输送表面上沿着输送轨迹被携带。在已知的设备中，再循环输送表面可以由环形传送带形成，该环形传送带布置成柔性平面以支承颗粒层，识别器可以包括相机，用于识别组中具有某种颜色的颗粒，亲和度修改器可以包括布置成单独润湿来自成组颗粒的被识别颗粒的打印头，分离装置可以包括颗粒掉落到其上的被动分离器，并且分离器可以包括亲水性接触表面以将润湿的颗粒吸引到组中。

该分离设备旨在经济地回收物理上相似或相同的、较小颗粒的混合流，例如具有不同颜色和最大直径为若干毫米，例如20mm或更少的塑料材料碎颗粒，如pet或pe碎颗粒。

尽管这种已知设备包括许多优点，但它也具有许多缺点。特别地，在实践中已证明难以精确地改变对被识别颗粒的亲和度，例如，润湿较小尺寸的塑料薄片的亲和度，并且难以确保被识别颗粒对分离器的粘附。

本发明的目的是减轻一个或多个上述缺点。具体地，本发明旨在提供一种具有改善的精度和效率的传感器分离设备。为此，本发明提供一种分离设备，该分离设备包括：

-成层器，其布置成使在输送表面上的层中的成组颗粒在该层中具有相对于彼此的颗粒的恒定的空间关系；

-识别器，其布置成在成组颗粒中识别具有特定属性的颗粒；

-分离器，其布置成基于颗粒与分离器之间的亲和度差异来分离组中的颗粒；

-亲和度修改器，其布置成相对于组中的未被识别的颗粒修改被识别颗粒的所述亲和度；其中

-成层器包括再循环的输送表面，层的颗粒在该输送表面上沿着输送轨迹被携带，其中

-输送表面布置成刚性平面，以限制颗粒横向于输送轨迹的运动。

通过将输送表面布置成沿着作为刚性平面的输送轨迹运动，可以实现以下情况：横向于输送轨迹的颗粒运动受到抑制，使得识别器和亲和度修改器之间的协配能够更精确，并且在将颗粒从输送表面递送至分离器时，能够更精确地控制位置和能量水平。通过提供这样一种平面，该平面布置成抵抗弯曲而作为再循环输送表面替代通常用作再循环输送表面的环形传送带的柔性体，沿着该轨迹，带表面上的颗粒的实际位置变得更加可预测。根据本发明，提供了一种平面输送表面，该平面输送表面相比于为柔性的环形传送带的平面输送表面而言是刚性的，并且绕横向于运送方向的轴线弯曲，以允许传送带围绕转向轮再循环。通过提供在使用期间中足够刚性以保持其形状的输送平面，可以进一步提高亲和度修改器的精度，并且可以防止意外地改变未被识别的颗粒的亲和度。另外，可以精确地控制从表面摆脱时的速度控制，从而可以提高分离器与被识别颗粒相互作用的能力。此外，由刚性平面输送表面提供的增加的可预测性使得成功地间接施加亲和度修改颗粒，即，将亲和度修改颗粒施加到捕获表面。

在此上下文中，输送表面布置成作为刚性平面沿着输送轨迹运动可能解释为：当沿着输送轨迹运动时，输送表面上的任何两个点的相对位置保持基本恒定，例如，达到的程度为颗粒在输送表面上的位置变化使得它们允许以修改器一位置精度来改变颗粒在输送表面上的亲和度，该位置精约为输送表面上用于颗粒的识别器和/或亲和度修改器的空间精度的量级。因此，输送表面在使用期间形成刚性本体，即基本上保持其形状的本体。替代地或附加地，布置成作为刚性平面沿着输送轨迹运动的输送表面在此上下文中可解释为：当沿着输送轨迹运动时，由于输送平面的不精确性、挠曲或弯曲，颗粒从输送轨迹偏离的最大百分比，即，相对于沿输送轨迹的颗粒位移的颗粒的横向位移小于1mm，特别是小于0.5mm，并且更特别是小于0.2mm。

在此上下文中，术语“成组颗粒”可以被解释为一组颗粒，这些颗粒在一时间点布置在输送表面上的层中，其中，所述层中的颗粒相对于彼此具有恒定的空间关系。成组颗粒例如可以物理地实施为在给定的时间点在输送表面上存在的所有颗粒的子集，并且特别地可以是存在于投射到输送表面上的识别器的扫描窗口中的那些颗粒。

在此上下文中，术语“未被识别的颗粒”可以解释为还未被识别出特定属性的颗粒。因此，“未被识别的颗粒”可以是与该组的成组“被识别颗粒”互补的该成组颗粒的成组颗粒。例如，“被识别颗粒”可以是已经明确识别出具有特定属性的组的颗粒，而“未被识别的颗粒”可以是该组的剩余颗粒。术语“未被识别的颗粒”可以被解释为组中的“其它”颗粒。因此，在此上下文中，未被识别的颗粒可以包括就其类型和/或种类已经被由识别器识别但尚未识别出特定属性的存在的颗粒。未被识别的颗粒实际上可能具有特定的属性，但将其识别为具有特定的属性可能未发生，例如，由于错误、由于特定属性的含量太低或由于有意的未识别。

通过设置输送表面旋转，可以便于使刚性平面输送表面相对容易地再循环。输送表面可以例如实施为旋转地布置的盘的面，例如，刚性平坦的盘的面。

通过将输送表面实施为罩盖表面，例如旋转体的罩盖表面，比如(阻碍)锥体，可以促进输送表面的所有区域具有期望的最小旋转速度。在这样的实施例中，平面表面可以是弯曲的平坦表面而不是平坦的平面表面。当输送表面是圆柱体的罩盖表面时，可以促进输送表面上的所有点具有相同的速度。在这样的实施例中，平面输送表面可以是具有单个恒定曲率半径的平面表面。

当将输送表面实施为滚筒的旋转罩盖表面时，可以方便地提供其它特征，例如，滚筒的封闭罩盖表面的侧部可以用于在滚筒内容纳腔室，并且滚筒的本体也可以用来支承罩盖表面，从而可以使它相对简单地作为刚性平面旋转。在特别较佳的实施例中，输送表面可以是布置成围绕滚筒的固定支承芯部旋转的罩盖表面。

通过将输送轨迹布置成包括颗粒递送区，在该颗粒递送区中，颗粒脱离输送表面而升空并沿着飞行路径行进到分离器，可以相对简单地实现颗粒离开输送表面，从而与分离器相互作用。较佳地，控制沿着飞行路径到分离器的空气速度，使得颗粒沿着飞行路径以与在分离器的输送表面和/或捕获表面上的颗粒输送速度基本相同的速度行进。例如，这可以通过使沿着飞行路径通过夹带空气流来实现。夹带空气流沿着从颗粒递送区到颗粒拾取区的飞行路径延伸。可以较佳地选择夹带空气流，以使得在飞行路径中的颗粒被夹带以具有与输送表面和/或捕获表面基本相同的速度。提供作为刚性元件的输送表面，结合使颗粒沿着飞行路径的行进速度与输送表面和/或捕获表面的输送速度相匹配的可能性，在升空时以及与分离器的捕获表面相互作用时，允许非常精确地控制形成的颗粒阵列中的颗粒的空间分布。

当颗粒递送区包括在其中输送表面向下移动的输送轨迹的一部分时，可以相对容易地实现由于颗粒的惯性而使颗粒摆脱输送表面(颗粒从输送表面被抛离)。捕获表面然后可以位于高于或低于颗粒递送区的位置。替代地，在其中输送表面向上移动的输送轨迹的一部分中，由于重力，例如可以使颗粒摆脱输送表面。捕获表面然后通常可以位于低于颗粒递送区的位置。作为另一替代例或附加地，可以使用气流将颗粒例如朝向分离器从输送表面吹落。这允许在飞行期间增加对颗粒的路径和速度的控制。

输送轨迹可包括颗粒接合输送表面的颗粒拾取区。输送表面和/或颗粒可以布置成为彼此促进少量亲和度，以促进颗粒在颗粒拾取区处与输送表面的接合。颗粒拾取区例如可以包括输送轨迹的一部分，在该部分处，罩盖表面的内部沿着一区域穿过，在该区域处的气压布置为低于输送表面的外部处的气压，并且其中通过穿过输送表面中的孔口的环境空气将颗粒抽吸到输送表面上。空气流由箭头p3标识。这样，可以促进将颗粒布置在输送表面上的层中。气压布置成较低的区域可以例如向上延伸到颗粒递送区，使得颗粒保持牢固地定位在输送表面上。然后，在递送区处，抽吸力可以减小或停止，使得重力、由空气喷射施加的阻力和/或由旋转施加的离心力超过了倾向于将颗粒保持在输送表面上的任何力。

分离设备包括成层器，该成层器布置成使成组颗粒成层。这样，可以提供颗粒的平面阵列，使得能够促进识别并且可以为颗粒提供已知的空间关系。这样，也可以对抗太多的颗粒粘着到彼此上。还可以抵抗例如两个或更多个颗粒彼此叠置，使得识别器不能识别下部的颗粒。

成层器为层中的颗粒提供了已知且恒定的空间关系。颗粒可以例如在其中颗粒不叠置的顶层中或在单层中。可以沿着识别器、亲和度修改器和分离器以范围可以在0.5-8m/s，较佳地1-3m/s，更佳地约2.5m/s的速度传送颗粒。

可以通过例如从传送带、通过通道、筛子、凹槽、狭缝或狭槽或借助于清扫器馈送成组颗粒来使成组颗粒成层布置。此外，要注意的是，成层器还可以包括密度分离器，特别是引起脉动的脉动密度分离器，例如跳汰机，使得颗粒可以定位在层布置和/或床中，并且因此识别器可以容易地识别颗粒的至少一种特定属性，例如定位在床的顶层中的颗粒的至少一种特定属性。

成层器可包括保持在拾取区处的颗粒流化床，并且其中颗粒从流化床被抽吸到输送表面上。流化床可以例如被布置在气隙中，该气隙在颗粒拾取区处在输送表面与沿着输送表面的部段延伸的引导件之间延伸。引导件例如可包括用于使空气通过其中的(多个)孔口。通过将空气吹入气隙中，能够在该间隙中保持湍流。间隙中的湍流气流帮助较重、较厚的颗粒接合输送表面，并帮助用单层颗粒完全覆盖输送表面。例如，在气隙的入口附近，输送表面可能容易被更薄、更轻的颗粒覆盖，从而较重的颗粒将倾向于弹起并掉下而不会再次接触输送表面。然后，气隙中流化床的湍流气流帮助这些颗粒在气隙中进一步向下重新接合输送表面，在该处，输送表面仍然具有供颗粒抽吸到表面上的自由空间。湍流气流还可以帮助确保颗粒仅以单层附连到输送表面，因为与下面的颗粒叠置的颗粒没有受到足够的抽吸力以抵抗被湍流气流吹离表面。未能接合输送表面的任何颗粒都可以例如返回馈送部，或可以丢弃。当颗粒拾取区位于输送轨迹的其中输送表面向上移动的部分上，使得多余的颗粒可能由于重力而从输送表面上掉落时，这种布置特别有效。成层器还可以包括颗粒馈送部和进气口，颗粒馈送部将颗粒馈送到气隙中，进气口用于将空气吹入间隙中以帮助使颗粒流化。

输送表面可以设置有多个孔口，用于使空气从中通过。输送表面可以例如实施为金属丝网，或实施为具有尺寸小于颗粒的多个孔口的片材。

在颗粒拾取区外部，输送表面可以布置成沿着滚筒的支承芯部内的另一固定隔室通过，在该固定隔室中气压与周围环境相同，和/或布置成沿着位于滚筒的芯部中的递送区处的加压隔室通过，在该加压隔室处，由通过罩盖表面中的孔口朝向周围环境的空气，颗粒被从滚筒的罩盖表面吹落。分离设备可以包括空气泵，该空气泵具有布置成将空气从滚筒的内部抽离的空气入口和具有空气出口。空气出口可以例如布置成将颗粒朝向分离器吹离滚筒表面，以使颗粒在罩盖表面和引导件之间的气隙中流化，和/或布置成对递送区处的滚筒中的隔室加压，以经由输送表面中的孔口将空气吹出。

通过为分离设备提供亲和度修改器，可以实现基于提供的亲和度差异，仅将被识别颗粒(例如与商业相关的颗粒)从组中分离出来，而不会干扰相邻的未识别的颗粒。这样，可以对抗意外地分离未被识别的颗粒，因此分离的精度可以较高。

可以改变颗粒对分离器的亲和度，和/或可以改变分离器对颗粒的亲和度。亲和度修改器改变了颗粒和分离器固附到彼此的趋势。较佳地，亲和度修改器增加了这种趋势。例如，亲和度修改器可以布置成相对于组中未被识别的颗粒的吸引力或附着力来改变被识别颗粒的吸引力或附着力，使得可以将被识别颗粒吸引到分离器上。可以通过本领域已知的方式来增加这种趋势，例如，增加颗粒和/或分离器的粘附性，但是也可以通过使颗粒和/或分离器静态充电，或使用颗粒和/或分离器的磁化。修改器也可以替代地减少这种趋势。

应当注意，亲和度修改器布置成相对于未被识别的颗粒的亲和度来改变对于被识别颗粒的亲和度。例如，这可以包括以下四种情况：(1)识别器识别与商业相关的颗粒，然后可以将亲和度修改器布置成更改被识别颗粒与分离器之间的亲和度，使得分离器能够将被识别颗粒从组中分离，例如是通过拾取或接合颗粒，或者(2)识别器识别与商业相关的颗粒，然后可以将亲和度布置成更改未被识别的颗粒与分离器之间的亲和度，使得分离器能够将未被识别的颗粒从组中分离，或(3)识别器识别与商业无关的颗粒。然后可以将亲和度修改器布置成更改未被识别的颗粒与分离器之间的亲和度，使得分离器能够将未被识别的颗粒从组中分离，或者(4)识别器识别与商业无关的颗粒，然后可以将亲和度修改器布置成更改被识别的与商业无关的颗粒与分离器之间的亲和度，使得分离器能够将被识别的与商业无关的颗粒从组中分离。应当注意，识别器选择性地且单独地接合颗粒，即，组中的每个颗粒都被识别器接合并识别。识别与商业相关的颗粒并改变被识别颗粒和分离器之间的亲和度，使得分离器能够将被识别颗粒从组中分离，通常可以产生最纯净的被识别颗粒流：识别器可以非常精确，并且将被识别颗粒从组中取出能够降低因不成功的接合而污染被分离的与商业相关的颗粒的流的风险。

亲和度修改颗粒可以在被识别颗粒、未被识别的颗粒或捕获表面上形成层。

亲和度修改颗粒可以是液滴。在特别对环境友好和有效的实施例中，液滴可以包含水以在被识别颗粒和分离器之间形成湿度桥。

亲和度修改器可以通过将亲和度修改颗粒施加到被识别颗粒来改变被识别颗粒对分离器的亲和度；或，反之亦然，特别是增加被识别颗粒与分离器的捕获表面之间的亲和度。可以将亲和度修改颗粒直接施加到被识别颗粒，例如，可以弄湿在滚筒的罩盖表面上的被识别颗粒，并且捕获表面可以包括亲水材料，使得被湿润的颗粒被捕获，而未被识别的颗粒保持干燥并从捕获表面偏转。

替代地，亲和度修改器可以通过将亲和度修改颗粒施加到分离器的捕获表面来改变捕获表面对被识别颗粒的亲和度；或，反之亦然，特别是对应于该颗粒与在输送表面上的该层中的其它颗粒的空间关系。然后可以例如在与滚筒的罩盖表面上的层中的被识别颗粒相对应的位置处润湿捕获表面，并且被识别颗粒在与局部润湿的捕获表面碰撞时可以在一些程度上变湿并粘着到润湿的区域，而撞击在捕获表面的干燥区处的颗粒保持干燥并从捕获表面偏移。作为替代，可以例如使用例如电子的带电颗粒对颗粒和/或捕获表面进行静电充电。

通过为分离设备提供分离器，可以实现例如将具有改变的亲和度的被识别颗粒从组中选择性地分离出来，并且未被识别的颗粒可以保持不受干扰。因此，然后可以将颗粒更紧密地布置在一起，从而增加了工艺的容量和经济性。作为选项，应当注意，一旦分离器已从组中分离出被识别颗粒，则可以附加地包括布置在一次尝试(一个行程)中的第二分离器或更多个分离器，以分离不同材料类型、颜色或尺寸的剩余的颗粒，因此从单个分选器系统中可以分离出多于一个类型的颗粒。

在特别有效的实施例中，分离器可以包括在其上捕获被识别颗粒的捕获表面，较佳地是再循环的捕获表面。这种捕获表面可能特别地用于捕获在递送区处已经升空并已经沿着飞行轨迹行进并撞击分离器的捕获表面的颗粒。捕获表面可以是布置成作为刚性体旋转的罩盖表面。

颗粒可以沿着飞行轨迹向上行进到捕获表面上，例如通过将捕获表面布置在递送区的上方。这样，重力可以帮助防止未被识别的颗粒意外固附到捕获表面。这增加了经由分离器回收的被识别颗粒流的纯度。替代地，颗粒可以沿着飞行轨迹向下行进到捕获表面上，例如通过将捕获表面布置在递送区下方。这样，重力可以帮助确保被识别颗粒固附到捕获表面。这增加了经由分离器回收的被识别颗粒流的体积。

较佳地，分离器可以实施为另一滚筒。分离器还可以包括刮板，例如叶片、气刀或干燥器，以从捕获表面去除捕获的颗粒和/或湿气。

该组中的颗粒可以是例如塑料、金属和/或木材的小颗粒，其直径范围可以在1-20mm之间。颗粒通常可以是塑料薄片，例如源自切碎的回收塑料瓶。该特定属性还可以是细丝或从切碎的电子器件废料中回收的小件稀土金属。颗粒可以例如是直径为0.2mm或更大，并且长度为2-30mm的(金属)丝段。颗粒的最小尺寸因此可以例如为0.2mm，并且最大尺寸因此可以例如为30mm。

识别器可以基于特定属性来识别组中的颗粒，例如材料类型、重量、颜色、形状和/或尺寸。特别是非物理属性，例如相同的密度但不同的颜色，或超出特定范围的尺寸。例如，可以通过颜色的特定属性来识别该组的颗粒，同时可以通过尺寸的特定属性来识别该组的另一个颗粒。应当注意，识别器可以布置成识别多个特定属性，然而，也可以具有成排对齐的多个识别器，每个识别器布置成识别至少一个特定属性。输送轨迹可以包括识别区，在该区域中，输送轨迹沿着识别器延伸。

识别器可以是例如光学传感器的传感器和/或例如用于颜色的视觉评估的彩色相机(rgb)的图像处理装置、例如使用背光照明的用于形状评估的对比相机、用于温度和形状评估的ir相机、用于化学光谱和形状评估(例如塑料类型)的近红外(nir)相机、比如用于元素评估的x射线荧光(xrf)的x射线方法、或用于密度和形状评估的x射线透射、或用于元素评估的激光诱发的击穿光谱(libs)。光学传感器可以例如具有优于0.5ms的时间分辨率和优于0.5mm的空间分辨率。因此，光学传感器可以精确地定义经过的颗粒的位置、尺寸和/或形状。

可以由亲和度修改器修改的被识别颗粒的亲和度可以是例如粘附性，例如在塑料薄片上使用水或可喷雾粘合剂、被识别颗粒的静电荷或磁性特性。特别地，亲和度修改器可以通过将亲和度修改颗粒施加到被识别颗粒来改变被识别颗粒的亲和度，其中修改颗粒可以包含或包括例如电子的带电颗粒，以使被识别颗粒静态带电。

较佳地，亲和度修改颗粒可以是材料颗粒。在这种情况下，亲和度修改颗粒可以在被识别颗粒上形成层。另外地或替代地，亲和度修改颗粒可以至少部分地在被识别颗粒上形成层，即在被识别颗粒的面对亲和度修改器的表面上形成层。例如，修改颗粒可以从传送器上方从修改器排出，使得修改颗粒可以粘附到颗粒的表面上，形成粘性的、润湿的和/或磁性的或可磁化的涂层表面。

从亲和度修改器排出的亲和度修改颗粒可以例如是带电颗粒，例如以使捕获表面在与要捕获的颗粒的位置相对应的位置上带静电。在这种情况下，亲和度修改器可以例如是电子束、激光或带电水滴的喷雾。

从亲和度修改器排出的亲和度修改颗粒也可以是液滴和/或粉末颗粒。亲和度修改器可以包括喷射器，例如喷射打印头。当亲和度修改器排出液滴时，其可以例如是油、乙醇，但较佳地为水，以使被识别颗粒润湿。然后，被识别颗粒可以被约10-20微米厚的水层覆盖。然后，被识别颗粒表面上的液滴可以在被识别颗粒和分离器之间形成湿度桥，而未被识别的颗粒保持基本干燥。可选地，在被识别颗粒的表面上的液滴也可能在被识别颗粒与例如粉末颗粒的第二材料之间形成湿度桥，其中粉末颗粒在已经使被识别颗粒润湿之后可以例如通过例如粉末喷雾的另一亲和度修改器排出。

亲和度修改器布置为用于颗粒的单独接合。亲和度修改器每阀每秒可递送超过50,000小滴，其中每个小滴的直径可小于100微米，并且较佳地小于60微米。各阀可以彼此间隔开约0.05mm或更大的距离。特别地，各阀较佳地布置成以每英寸100小滴或每厘米39到40小滴的分辨率提供小滴。

亲和度修改器可以包括在喷墨打印中使用的类型的打印头，例如连续喷墨类型的打印头或按需喷墨类型的打印头。小滴速度可以例如在10-30m/s的范围内，并且特别地可以是大约20m/s，并且小滴的发射频率可以例如在50,000-150,000hz的范围内。由喷墨打印头喷出的小滴的体积较佳地显著大于通常用于喷墨打印的小滴的体积，例如，打印头的喷射体积为20毫升/秒(ml/s)。

应当注意，具有多个阀的一个修改器或多个修改器可以布置在横向于传送器方向的行中，或者它们可以在传送器方向上部分地共同移动，以消除在修改动作(例如安装在与传送带相对旋转的装置上的喷雾喷射器)期间修改器和颗粒之间的相对运动。每个阀和/或修改器可包含不同的要排放的修改颗粒。通过具有能够每阀每秒递送超过50,000小滴的修改器，可以实现传感器和分离器之间的精度可能更好地协调。特别地，分离器的分辨率可以是大约0.4mm，并且因此其容易匹配0.5mm的识别器的分辨率，因此分离器可以以与识别器相同的精度操作。

应当注意，除了上述流体之外，修改器还可以将粘性流体，例如淀粉排放到被识别颗粒上。

粉末颗粒可以是磁性或可磁化的粉末，例如工业硅铁，较佳地为球形的。较佳地，在颗粒已经至少部分地被液滴覆盖之后，修改器排出粉末颗粒。例如，可以为每个湿润的被识别颗粒添加40-150微米的磁性或可磁化粉末颗粒，使得粉末将粘到湿润的被识别颗粒上。

较佳地，亲和度修改器可以包括打印头。原则上，可以使用常规的头。然而，喷嘴之间的间隔可以增加。较佳地，亲和度修改器包括打印头，其中，该打印头可以是用于排出液滴的喷墨打印机类型。亲和度修改器还可包括布置成排放粉末颗粒，例如硅铁的粉末喷雾。因此，打印头布置成将水滴排放到被识别颗粒上，之后粉末喷雾将球形的硅铁喷射在湿润的被识别颗粒上。小滴因此可以在被识别颗粒和硅铁之间形成水键，其强度可与黄色粘滞便笺相当。通过提供具有液滴的被识别颗粒和硅铁层，被识别颗粒可以选择性地被吸引到磁体或可磁化材料。

分离器可以具有接触表面，被识别颗粒固附在该接触表面上。分离器可以布置成单独地接合颗粒。分离器可具有粘弹性的捕获表面，以防止或减少颗粒弹离捕获表面。分离器可以是主动分离器，即被机械驱动以确保接触表面与被识别颗粒和/或成组颗粒接合的分离器。然而，也可能具有被动分离器，即其中被识别颗粒和/或成组颗粒落到分离器的接触表面上。接触表面可以涂覆有亲水材料，该亲水材料布置成吸引润湿的颗粒。接触表面也可以是磁体，或者至少涂覆有可磁化层，该可磁化层布置成与可在被识别颗粒的表面上的磁性或可磁化球形粉末颗粒相互作用，使得被识别颗粒可以被分离器吸引或固附到其上。具有被识别颗粒固附到其上的分离器、特别是其表面涂覆有亲水材料的分离器和/或具有磁性的分离器的优点是不需要将分离器压在被识别颗粒上以将颗粒粘附到分离器。这使得能够缩短处理时间。并且特别是在借助磁吸力进行固附的情况下，另外的优点是除被识别颗粒之外的颗粒不与分离器接触，这降低了未被识别的颗粒6被分离器拾取的几率。

分离器可以是机械拾取装置，其接触表面接触成组颗粒以拾取被识别颗粒。分离器例如可以是具有横向于传送器方向的旋转轴线的滚筒。滚筒可能有接触表面，其涂覆有可磁化层或涂覆有亲水性纤维材料，其纤维的直径范围可在100-500微米之间，并且较佳地为约300微米。

本发明还涉及一种用于从成组颗粒中分离颗粒的方法，该方法包括以下步骤：

-提供成组颗粒，成组颗粒包括具有不同属性的颗粒，例如材料、颜色、形状和/或尺寸不同的颗粒；

-将成组颗粒供应到作为刚性平面沿着输送轨迹移动的输送表面，以使成组颗粒以恒定的空间关系在输送表面上成层；

-在成组颗粒中识别具有特定属性的颗粒；

-使用亲和度修改器相对于未被识别的颗粒与分离器之间的亲和度来改变被识别颗粒与分离器之间的亲和度；

-基于它们与分离器的亲和度的差异来分离组中的颗粒。

该方法还可以包括：

-使颗粒摆脱输送表面以升空，并沿着飞行路径行进到分离器的捕获表面。

作为替代或附加地，该方法可以包括：

-通过将亲和度修改颗粒施加到被识别颗粒和/或捕获表面以增加被识别颗粒与捕获表面之间的亲和度，来改变被识别颗粒的亲和度。

将进一步基于附图所示的示例性实施例阐释本发明。在附图中：

图1示出分离设备的第一实施例的示意图。

图2示出分离设备的第二实施例的第二示意图。

应当注意，附图仅仅是本发明较佳实施例的示意性展示，在此作为非限制的示例性实施例给出。在说明书中，相同或类似的部件和元件有相同或类似的附图标记。

在图1中示出分离设备1的第一实施例，分离设备1包括识别器2，所述识别器2布置成在成组颗粒4中识别具有特定属性的颗粒3。由识别器2测量或以其它方式评估的特定属性例如可以是材料的种类、重量、颜色、形状和/或尺寸。

分离设备1布置为用于颗粒的单独接合。颗粒可以是小颗粒，比如不同颜色或不同等级的、直径尺寸可以在1-20mm范围内的碎pe、pp或pet。

提供了分离器7，其布置成基于颗粒和分离器7之间的亲和度差异来分离组4中的颗粒。分离器7具有捕获表面12，被识别颗粒3被粘附到其上以使得它们能从成组颗粒4中被分离出。

提供了亲和度修改器5，其布置成相对于组中的未被识别的颗粒6来改变被识别颗粒3的所述亲和度。

传感器分离设备1包括再循环输送表面9，在该再循环输送表面9上承载有颗粒4。在此，再循环输送表面9形成成层器8的部分，该成层器布置成使成组颗粒4成层。它为再循环输送表面9上的该层中的颗粒4提供了至少在该识别器2和亲和度修改器5之间的该层中已知的恒定的空间关系。输送表面9布置成作为刚性平面沿着输送轨迹20移动。刚性平面由输送滚筒22的罩盖表面21形成，该输送滚筒22在箭头p1的方向上围绕滚筒22的中心轴线旋转。滚筒包括支承罩盖表面21的芯部23。支承芯部可以在侧部处封闭罩盖表面，以使滚筒形状完整。在该实施例中，罩盖表面21围绕芯部23旋转。应当清楚的是，也可以将输送滚筒22实施为使得罩盖表面21与芯部23一起旋转。输送表面9在此设置有用于使空气从中通过的多个孔口24，并且尤其可以是金属丝网，该金属丝网被牢固地支承在输送滚筒22的固定芯部23上，从而能够作为刚性平面旋转。特别地，罩盖表面21通过被避免围绕沿着输送滚筒22的旋转轴线延伸的轴线弯曲而是刚性的。金属丝网中的孔口24的尺寸确定为小于颗粒，使得颗粒不能通过孔口。

在该实施例中，识别器2和亲和度修改器5两者都沿着输送轨迹20定位，特别是在输送轨迹上方。由于罩盖表面21围绕中心轴线刚性地再循环，并且例如不需要弯曲(挠曲)以绕行转向轮，因此在输送表面9上的任意两点之间的距离可以保持基本恒定。这样，在实践中能够确保被识别颗粒3沿着传输轨迹20从识别器2到亲和度修改器5的位置、速度和行进时间是已知的。这允许识别器2和亲和度修改器5以及同样可选地分离器7的操作以高精度同步。

本实施例中的成层器8包括颗粒以平面的层沉积于其上的输送表面9。如图1所示，成组颗粒4通过馈送装置25被馈送到形成再循环输送表面9的输送滚筒22的罩盖表面21上。馈送装置25形成成层器8的一部分。成组颗粒4可以通过这种馈送装置25作为具有预定距离的部段或连续的颗粒帘被馈送到输送表面9上。如将进一步更详细讨论的，在该示例中，馈送装置25包括颗粒4的流化床26，以确保输送滚筒22的罩盖表面21被单层的颗粒4覆盖，该单层具有仅一个颗粒的厚度。

在图1中识别器2实施为光学传感器10，该光学传感器定位在输送表面9上方以识别具有特定属性的成组颗粒4。比如，识别器2布置成在清楚的并且具体地为半透明的颗粒的流中识别颗粒4的颜色。识识别器2还布置成经由设置在pp材料中的标记和/或添加剂来识别特定的pp种类。此外，识别器2布置成识别在输送表面9上的颗粒的位置。

在颗粒4已经经过识别器2之后，亲和度修改器5在该示例中通过直接施加亲和度修改颗粒11到被识别颗粒3上来修改被识别颗粒3的亲和度。修改颗粒11在此从输送表面9上方排出，使得亲和度修改颗粒11在被识别颗粒3上形成层。亲和度修改颗粒11在此以其平行于输送表面9的运动的速度分量排出。这样，可以避免被识别颗粒3由于与在输送表面9上方的被识别颗粒的高度变化有关的飞行时间效应被颗粒错过。

在图1中，亲和度修改颗粒11可以是液滴和/或粉末颗粒。在该示例中的液滴是水滴，以使被识别颗粒湿润以在被识别颗粒3和分离器7之间形成湿度桥。水可设置为具有少量添加物以提升导电性。这样的原因在于有些打印机要求待布置液体具有一定的导电性以适当地排出液体。这不仅适用于墨水，也适用于水，即当水要被打印机排出的情况下。可选地，也可以在被识别颗粒3已经被液滴湿润之后，第二修改器(未示出)或同一个修改器排出第二材料，较佳的是粉末颗粒。图1中的粉末颗粒可以是磁性的或可磁化的粉末颗粒，例如工业硅铁，其中颗粒较佳地是球状的以使得被识别颗粒3可单独地被分离器7接合并且/或者被分离器7提起。

亲和度修改器5在图1中实施为用于分配水或另一种用于润湿液滴的液体的打印头。打印头5布置成用于提供小于100微米，较佳地30至60微米的小滴。较佳地以至少每英寸100小滴或每厘米39到40小滴的分辨率提供小滴。在这一分辨率下，能够只在被识别颗粒3上沉积液体。除此以外，粉末颗粒可只被排出到被识别颗粒3上或所有颗粒上。在被识别颗粒3上，粉末颗粒被液体结合在被识别颗粒3上。在其它颗粒6上的粉末颗粒可被移除，例如通过吹风或磁场被移除。替代地，在排出液体以及粉末颗粒的实施例中，液体沉积在输送表面9上所有的颗粒4上，而粉末颗粒只被排出到被识别颗粒3上。

如果被识别颗粒被润湿，这可以以覆盖层(毯状物)的形式完成，在所有的颗粒4或被识别颗粒3上设置(展开)液体覆盖层(毯)或设置(展开)大致上连续的液体(薄)膜。替代地，液体被排出在特定的区域上。这可以例如通过在管线中沉积液体来实现。这些管线可平行于输送表面的运动，垂直于输送表面的运动，或相对输送表面的运动成角度。

在某些实施例中，可能期望的是，预处理颗粒4以增强亲和度修改颗粒与成组颗粒4之间的粘附。为此，可以提供预处理模块(未示出)以对成组颗粒4进行预处理。如果亲和度修改颗粒包括水，可能较佳地是增强成组颗粒4的亲水性。在一个具体实施例中，将非常薄的(1到10纳米)碳酸钙层施加到成组颗粒上。这样的碳酸钙层可以通过将成组颗粒暴露于硬度足够高的(例如以德制硬度测量)、温度至少80摄氏度的水来施加。可以借助喷雾或浸入来实现暴露。浸入较佳地在有足够硬度、至少80度的水中进行至少30秒。替代地或附加地，可将例如六甲基二硅氮烷和/或其它亲水的物质的涂层设置作为成组颗粒4的涂层。在所有颗粒上或仅在被识别颗粒3上施加涂层。替代地，可以将疏水涂层施加到例如未被识别的颗粒。

因此，公开了一种分离设备1，其包括：成层器8，其布置成使成组颗粒4在输送表面9上成层，其中各颗粒在层中相对于彼此的空间关系恒定；识别器2，其布置成在成组颗粒4中识别具有特定属性的颗粒3；分离器7，其布置成基于颗粒与分离器7之间的亲和度差异来分离组4中的颗粒；亲和度修改器5，其布置成相对于成组颗粒4中的未被识别的颗粒6来改变被识别颗粒3的所述亲和度。成层器8包括再循环传输表面9，在该再循环传输表面9上承载有该层的颗粒。输送表面9布置成作为刚性平面沿着输送轨迹20移动。

如能够在图1中看到的，输送轨迹20包括颗粒递送区13，在该颗粒递送区13，颗粒脱离输送表面9而升空，并沿着飞行路径14行进到分离器7。颗粒递送区13包括输送轨迹20的一部分，其中，输送表面9向下移动。在递送区13处，颗粒由于其惯性而摆脱(被抛离)输送表面9。

输送轨迹20还包括颗粒在其中接合输送表面9的颗粒拾取区15。颗粒拾取区15包括输送轨迹20的一部分，在该部分处，罩盖表面21的内部沿着区域16穿过，在区域16处的气压布置为低于输送表面9的外侧处的气压，并且其中通过穿过输送表面9中的孔口24的环境空气将颗粒抽吸到输送表面9上。具有减小的气压的区域15实施为输送滚筒22的固定芯部23中的真空室。在该实施例中，输送轨迹20还包括识别区，在该处，输送轨迹20沿着识别器2延伸。

成层器8包括作为馈送装置25的保持在颗粒拾取区15处的颗粒的流化床26。将颗粒从流化床26抽吸到输送表面9上。流化床26布置在气隙17中，气隙17在输送表面9和引导件18之间的颗粒拾取区15处延伸。引导件18沿着输送表面9的一部段延伸，并包括用于使空气从中通过的孔口19。成层器8还包括振动馈送板27，以将颗粒馈送到气隙17中。

在颗粒拾取区15外部，在将颗粒从罩盖表面21甩脱的递送区13处，输送表面9布置成沿着输送滚筒22的支承芯部23内的另一隔室28通过，在该隔室中气压与环境气压相同。为了促进颗粒的摆脱，与外部相比，滚筒内部的气压在递送区处可能会稍微增加。分离设备9包括具有进气口的空气泵(未示出)，将该进气口布置成从滚筒的内部，即从减压室或“真空”室16抽吸空气离开，以使得在滚筒内部的该部分中的气压低于周围环境。泵的出气口布置成有助于使在罩盖表面21和引导件18之间的气隙17中的颗粒流化。

分离器7包括捕获表面12，被识别颗粒3被捕获在捕获表面12上以实现分离。在该示例中，分离器7实施为在箭头p2的方向上旋转的捕获滚筒29。捕获滚筒29具有旋转的捕获表面。捕获滚筒的旋转轴线垂直于输送方向，即，平行于输送滚筒22的轴线。捕获滚筒29的罩盖30覆盖有亲水材料，该亲水材料形成了再循环捕获表面12。已经在递送区处升空并已经沿着飞行轨迹行进的颗粒撞击在分离器7的捕获表面12上。亲和度已被水滴改变的被识别颗粒3粘附到捕获表面12。分离器7包括例如实施为叶片的刮板31，以从捕获表面12去除捕获的颗粒3。对于尚未被识别的颗粒6，与分离器7的亲和度并未被改变，并且保持较低。这些颗粒6从分离器7的捕获表面12偏转，并且在沿着引导板32被引导的同时下落，从而使它们与从捕获滚筒29刮下的颗粒3保持分离。

因此，在该实施例中，亲和度修改器5通过将亲和度修改颗粒11施加到被识别颗粒3来改变被识别颗粒3的亲和度，特别是增加被识别颗粒3与捕获表面12之间的亲和度。在此，将亲和度修改颗粒11直接施加到被识别颗粒3，即，使在输送滚筒22的罩盖表面21上的被识别颗粒3润湿。捕获滚筒29的罩盖表面30是干燥的并且包括亲水材料，使得润湿的被识别颗粒3由于湿度桥的形成而被捕获，并且未被识别的颗粒6保持干燥并从罩盖表面30偏转。

在图2所示的实施例中，亲和度修改器与分离器的捕获表面协配。在该实施例中，亲和度修改器5通过将亲和度修改颗粒11施加到分离器7的捕获表面12上来修改捕获表面12的亲和度，特别是对应于在输送表面上被识别颗粒的位置。在该实施例中，捕获滚筒30的罩盖表面30在对应于输送滚筒22的罩盖表面21上的层中的被识别颗粒3的位置的位置处被润湿，并对其沿输送轨迹20的行进和其沿飞行路径14的期望的运动进行校正。湿润的位置例如可以看作是颗粒在捕获表面上的投影足迹。在飞行路径1之后与捕获表面12碰撞时，由于湿度桥的形成，被识别颗粒3粘着到罩盖表面30的润湿区域。撞击在罩盖表面12的干燥区域处的颗粒保持干燥并从捕获表面偏转。较佳地，使得捕获表面的速度与输送表面上和飞行路径中的颗粒的速度相对应。例如，使捕获滚筒的周向速度与输送滚筒的周向速度相对应，并且可以设置空气喷射器以沿着飞行路径吹动颗粒，使得它们的飞行速度保持与滚筒的周向速度相同。较佳地，在将捕获滚筒定位在输送滚筒的下游和上方的布置中，输送滚筒和捕获滚筒可设有相同的直径，并且可以经由传动装置由相同的马达、以相同的比率驱动两个滚筒，但是它们的旋转方向相反。滚筒可以例如以每秒旋转一圈。

通过局部润湿捕获滚筒的捕获表面，可以实现：不容易润湿的被识别颗粒，例如来自切碎的电子器件废料的细金属线段，可以粘附到捕获表面滚筒。为了防止这种颗粒穿过输送表面，输送表面可以例如实施为封闭表面。此外，可以实现的是，能够在将相对少的液体转移到被识别颗粒的同时分离被识别颗粒，这在干燥经由分离器回收的被识别颗粒的流时节省了能量。可以将捕获滚筒的捕获表面干燥或以其它方式再生以在已经从表面去除被识别颗粒之后接纳新的亲和度修改颗粒。

较佳地，在该实施例中的捕获滚筒具有由例如聚氨酯的耐磨材料制成的罩盖表面。

捕获表面较佳地实施为刚性平面，其类似于输送表面。

此外，捕获表面和输送表面可以设置有具有例如0.2或更小的低恢复系数(回弹系数)的表面。较低的恢复系数防止被识别颗粒从捕获表面弹起。“恢复系数”在本文中定义为颗粒在其撞击捕获表面的路径中的动量与从捕获表面弹起的颗粒的动量之比的倒数。特别地，捕获表面可以实施为粘弹性表面。这可以减小尽管已通过在颗粒和/或捕获表面上施加亲和度修改颗粒来增加颗粒和捕获表面之间的亲和度，但是被识别颗粒仍从捕获表面弹开的机会，并且可以特别地使得颗粒掉落停留在分离器的捕获表面上。

因此公开了一种用于从成组颗粒4中分离颗粒的方法，该方法包括以下步骤：提供成组颗粒4，成组颗粒4包括具有不同特性，例如材料、颜色、形状和/或尺寸的颗粒；将成组颗粒4供应到作为刚性平面沿着输送轨迹20移动的输送表面9，以使成组颗粒以恒定的空间关系在输送表面9上成层；识别成组颗粒4中的具有特定属性的颗粒3；使用亲和度修改器5，相对于未识别颗粒6与分离器7之间的亲和度，改变被识别颗粒3与分离器7之间的亲和度，并基于它们与分离器7的亲和度的差异将组中的颗粒分离。将成组颗粒4摆脱输送表面9以升空，并沿着飞行路径14行进到分离器7的捕获表面12。修改被识别颗粒的亲和度以增加被识别颗粒3和捕获表面12之间的亲和度。在第一实施例中，这是通过将亲和度修改颗粒11直接施加到被识别颗粒3来完成的。在第二实施例中，这是通过将亲和度修改器颗粒11在被识别颗粒3撞击捕获表面12的位置处直接施加到捕获表面12来间接完成的。

关于本公开的范围，应该指出已经描述的技术特征是容许功能上位化的。还应该指出的是，在没有明确提及的情况下，这样的技术特征可独立于所给出的示例性实施例的内容被考虑，并且可独立于在示例的内容中与其相协作的技术特征被考虑。

在文献wo2016089209中公开了颗粒分离的进一步细节，尤其是磁性的和可磁化的粉末的使用，该文献的内容以参见的方式纳入本文。

应当指出，本发明不限于在文中所述实施例，并且可能有许多变型。例如，识别器也可以是包括成列布置的多个识别器的识别工位，或者分离设备可包含多个识别工位，且较佳地布置成列的多个识别工位。也可有亲和度修改工位或分离工位。

此外，应该注意分离装置和亲和度修改器可容纳在单个装置中，其中改变被识别颗粒的亲和度和分离可以是单个动作并且可以在同一位置同时发生。

还应注意到多个分离设备可放置在一个过程(行程)中，例如在传送带上方，使得可以从单股颗粒流中分离出多个不同的颗粒。

另外，输送表面和/或捕获表面可以是封闭的，例如在其用于会通过孔口的颗粒的情况下，和/或例如在润湿输送表面和/或捕获表面的情况下。

另外，应当注意，分离器可以实施为机械拾取装置，其接触表面接触该组颗粒以拾取被识别颗粒。此外，在使用硅铁颗粒以通过与湿润的被识别颗粒形成氢桥来修改颗粒的亲和度的情况下，分离器也可能实施为磁体，或者其接触面是磁体，该磁体具有磁性，或者至少涂覆有可磁化层。另外，如果分离器是磁体或者其捕获表面是磁体，或者至少涂覆有可磁化层，则分离器可以用于回收可能已经在上游排出的磁性的或可磁化的颗粒。

这些和其它实施例对于本领域技术人员而言将是显而易见的，并且被认为落入由所附权利要求所阐述的本发明的范围内。

本发明的方面涉及一种用于使成组颗粒成层的成层设备和方法。

在许多技术领域中，使成组颗粒，例如要处理的颗粒成层可能是有益的。这样的层可以是例如在整个层中具有基本上单一颗粒厚度的层，例如基本上是单层状的颗粒层。在整个层中，空间颗粒密度和/或颗粒填充空间与其它空间之间的比率可以基本上恒定。因此，颗粒可以基本上均匀地分布在整个层中。在许多应用中，较佳的是这样的层具有基本上致密的(即，基本上不稀疏的)颗粒，而沿着该层的颗粒的叠置基本上受到限制。这样的颗粒层能够使得该层中的颗粒可以被高效且有效地处理，例如分析和/或处置。

能够从这样的层中受益的特定应用涉及颗粒的分离，特别是用于回收目的。颗粒可以是片状的颗粒，例如塑料或玻璃颗粒，例如是通过切割、切碎和/或挤碎废物来产生，例如消费后废物、包装废物和/或电子器件废物。这种应用的一个目的通常是根据一种或多种颗粒材料特性(例如化学组分、材料密度、颜色)和/或一种或多种颗粒几何形状特性(例如尺寸、形状、位置)分离颗粒。

例如，在这样的应用中，颗粒识别器和/或颗粒分离器可受益于以这种基本上致密的、单层状构造接纳待识别和/或分离的颗粒。尽管这样的颗粒识别器和/或颗粒分离器通常能够应付更稀疏的层，但是它们的效率倾向于随着层稀疏性的增加而降低。例如，用于分别分辨和/或喷射单个颗粒的、例如相机的传感器和/或例如喷出器的喷器能够在更致密的层上更有效地操作，而当颗粒或多或少地叠置时，它们也趋于效率较低和/或有效性较低。

使颗粒形成层状结构的已知方法是使用振动馈送器，其产生边缘定位在传送器的表面上方。颗粒通常以小于(例如，小于大约一个数量级或更少)传送器的相应水平速度的水平速度从馈送器的边缘落到传送器的表面上。当颗粒从馈送器掉落时，它们通常会因直接或间接接触传送器速度加快而翻滚。已经发现，该方法倾向于导致颗粒沿着传送器表面基本上随机地分布，其中颗粒通常沿着所述表面叠置(例如，颗粒通常至少部分地在另一颗粒的上面或下面)和/或其中沿着传送器表面的空间颗粒密度相对较低，而颗粒沿着传送器表面稀疏分布。在这种方法中，有时可以例如通过相对于馈送器的颗粒馈送速率调节传送器速度来相互权衡颗粒稀疏性和颗粒叠置。然而，这种方法缺乏组合减少颗粒稀疏性和颗粒叠置的期望可能性。

在wo2016089209中，提出了一种分离设备，其包括：布置成使成组颗粒成层的成层器，其中该成层器包括再循环的输送表面，在该输送表面上沿着输送轨迹携带该层的颗粒。

尽管这种已知设备包括许多优点，但它也具有许多缺点。特别地，取决于特定的应用，使用再循环的输送表面可能具有一个或多个缺点，该层的颗粒在该输送表面上沿着输送轨迹被携带。例如，这种再循环的输送表面可能相对昂贵、易于磨损和/或可能占据相对较大的空间。

与上述方面有关的本发明的目的是提供一种用于使成组颗粒成层的替代设备和方法。在这方面，一个特定的目的是提供一种成本更低、更耐用和/或更紧凑的替代设备。

为此，本发明的上述方面的一个方面提供了一种用于使成组颗粒成层的方法。

对于颗粒组中的每个颗粒，该方法包括：沿颗粒输送路径使一个颗粒加速，从而使一个颗粒与该颗粒组中的至少一个其它颗粒间隔开；在沿着颗粒输送路径延伸的颗粒接纳表面上接纳该一个颗粒，从而将该一个颗粒贡献给颗粒组中的颗粒层，从而在该颗粒接纳表面上形成颗粒层；以及沿颗粒输送路径使经加速的一个颗粒在颗粒接纳表面上减速，从而减小一个颗粒与形成的颗粒层中的至少一个相邻颗粒之间沿着颗粒接纳表面的距离。

已经发现，因此能够有利地，使成组颗粒成层，特别是具有一个或多个期望的或有利的特性的层，例如低颗粒稀疏性和/或少量颗粒叠置的层，特别地，与一种或多种已知方法相比，以更经济和/或更可靠的方式和/或减少了空间的使用。

特别地，通过如此使颗粒加速，可以有利地减少颗粒之间的叠置(特别是沿着颗粒输送方向)。在颗粒接纳表面上接纳颗粒使得能够由加速的颗粒在所述表面上形成颗粒层，特别是相对稀疏且基本上为单层状的层。随后能够通过使颗粒接纳表面上的颗粒减速来降低层的稀疏性，特别是没有颗粒叠置或至少相对地限制颗粒叠置的增加。

应当理解，颗粒接纳表面本身可以沿着或可以不沿着颗粒输送路径移动。例如，颗粒可以在颗粒接纳表面上方滑动。所形成的层中的一些或全部可以离开颗粒接纳表面，例如在所述表面下游处，例如作为层中的颗粒基本上连续的流离开。可选地，经加速的一个颗粒可以例如通过流体的流动而被附加地减速，而不是在颗粒接纳表面上，例如在被接纳在颗粒接纳表面上并且减速之前。

经加速的一个颗粒较佳地通过一个颗粒与颗粒接纳表面之间的摩擦而减速。

已经发现，以这种方式能够实现良好的颗粒减速，从而特别是能够降低层稀疏性，同时能够基本上限制颗粒叠置的增加。

一个颗粒可以通过作用在所述一个颗粒上的重力沿颗粒输送路径加速。

这样，能够通过相对简单的方式实现稳定的颗粒加速度。

替代地或附加地，可以沿着颗粒输送路径提供例如空气的流体的流动，其中，一个颗粒通过所述流体的流动而沿着颗粒输送路径被加速。

以这种方式已经获得了良好的结果。例如，由于相对高速的流体流动，颗粒可以至少部分地悬浮在流体中。流体流动在颗粒附近可能是湍流的，这可以进一步促进颗粒彼此分离。

成组颗粒中的至少一个、较佳地每个颗粒与成组颗粒中的至少一个其它颗粒、较佳地每个其它颗粒相比，可以在不同的时间和/或以不同的速率和/或从间隔开的位置被加速和/或减速。

这样，颗粒可以基本上稀疏地分布，颗粒之间的叠置受限或没有叠置。例如，可以在至少略微不同的时间和/或在至少略微间隔的位置处将颗粒馈送到加速器中，这些差异随后可以通过加速而被放大。加速度和/或减速度的有利差异可能是由于颗粒之间的差异(可能很小)造成的，比如尺寸、形状和/或质量差异。

一个颗粒可以沿着颗粒输送路径被加速到沿着颗粒输送路径的相应增加的颗粒速度，其中所述增加的颗粒速度超过了沿着颗粒输送路径的颗粒接纳表面的速度。

因此，当在颗粒接纳表面上接纳颗粒时，可以通过与所述表面的摩擦来使颗粒减速。

经加速的一个颗粒可以沿着颗粒输送路径减速到沿着颗粒输送路径的减小的颗粒速度，其中所述减小的颗粒速度等于或超过颗粒接纳表面的所述速度，其中所述减小的颗粒速度小于所述增加的颗粒速度。

这样，能够基本上防止颗粒沿颗粒输送路径反向，否则这可能导致颗粒之间的不利的叠置。

可以使每个颗粒加速，使得沿着颗粒输送路径的颗粒的叠置减少，其中，每个经加速的颗粒被减速，使得所形成的颗粒层的稀疏性降低。

应当理解，适当的加速度和减速度布型主要取决于颗粒的特性。稍后在说明书中提供相关示例。

较佳地(但不是必须地)使每个经加速的颗粒减速，使得所形成的层中颗粒相对于彼此具有基本恒定的空间关系的层。

例如，可以通过减速使颗粒彼此接触，使得它们在层中的相对空间位置变得基本恒定。替代地或另外地，如果期望的话，可以在减速之后进一步处理所形成的层，其中进一步的处理修改该层，使得该经修改的层这样的层：在该层中颗粒彼此之间具有基本恒定的空间关系。

该方法还可以包括将颗粒层从颗粒接纳表面传送到下游传送器，并且在下游传送器上以预先确定的传送器速度沿着颗粒输送路径进一步传送该层，该预先确定的传送器速度是相对于该层传送到下游传送器的速率限定的，从而调节该层的颗粒叠置和颗粒稀疏性中的至少一种。

例如，因此能够将传送器速度设置为略高于该层被传送到下游传送器的速度，从而在传送器上形成密度稍低(更稀疏)的颗粒层，并进一步减小颗粒的叠置。相反，类似地可以减小稀疏性和/或稍微增加叠置。因此，能够根据应用场合偏好，以这种方式在稀疏和叠置之间进行权衡，使得不必或不必完全将这种权衡纳入方法的其它部分的设计中(尽管应当理解这样的纳入也是可能的)。

该方法还可以包括，特别是在接纳时，使接纳的一个颗粒经受例如离心力的接收力，该接收力具有垂直于且朝向颗粒接纳表面的基本非零的分量。

所述接收力较佳地大于作用在所述一个颗粒上的重力，更佳地至少是所述重力的两倍，更佳地至少是所述重力的五倍，更佳地至少是所述重力的十倍，例如大约是所述重力的二十倍。

已经发现，这样的接收力可以通常以非常大的程度基本上抑制所接纳的颗粒沿着颗粒接纳表面在彼此之上滑动，并且因此抑制所接纳的颗粒在颗粒接纳表面上的叠置。

另一方面，提供了一种用于使成组颗粒成层的成层设备。成层设备包括：颗粒加速器，其用于沿着颗粒输送路径使成组颗粒中的颗粒加速；以及沿颗粒输送路径延伸的颗粒接纳表面，其用于接纳成组颗粒中的颗粒并用于沿着较佳地在颗粒加速器下游的颗粒输送路径使所接纳的加速颗粒减速。成层设备构造成在颗粒接纳表面上形成成组颗粒中的颗粒的层。

能够使用这样的成层设备来执行用于使成组颗粒成层的上述方法。这样，成层设备提供了上述优点。

颗粒接纳表面可以构造成通过颗粒接纳表面与接纳的颗粒之间的摩擦来使接纳的经加速的颗粒减速。

颗粒接纳表面的表面粗糙度、材料特性、形状和定向中的至少一个可以构造成促进颗粒接纳表面与被接纳的颗粒之间的摩擦。

应当理解，这样的摩擦因此能够以各种方式被促进到适当的程度。稍后在说明书中提供相关示例。

颗粒加速器可以构造成通过允许作用在所述颗粒上的重力使所述颗粒加速来使成组颗粒中的颗粒加速，其中，在颗粒加速器处，颗粒输送路径在至少部分向下的方向上延伸。

替代地或附加地，颗粒加速器可以构造成沿着颗粒输送路径提供例如空气的流体的流动，使得成组颗粒中的颗粒被所述流体的流动加速。

成层设备还可以包括下游传送器，该下游传送器构造成尤其从颗粒接纳表面接纳颗粒层，并且以预先确定的传送器速度沿着颗粒输送路径进一步传送颗粒层，使得该层的颗粒叠置和颗粒稀疏性中的至少一个由下游传送器可调节，所述预先确定的传送器速度相对于该层传送到下游传送器的速率限定。

可以与颗粒接纳表面分开的这种下游传送器的一个优点是颗粒接纳表面可以是基本静止的，从而简化了设计和操作。特别地，颗粒接纳表面因此能够更容易地被制成为具有适当的定向、光滑度、曲率和/或材料，以用于其接纳和使颗粒减速以及形成颗粒层的功能。

颗粒接纳表面可以包括沿着颗粒输送路径50的相应弯曲部段的弯曲部段。这样，成层设备、特别是颗粒加速器和弯曲部段，能够构造成使在颗粒接纳表面上接纳的颗粒经受离心力的作用，该离心力具有垂直于颗粒接纳表面并朝向颗粒接纳表面的基本上非零的分量。

所述离心力较佳地大于作用在相应颗粒上的重力，更佳地至少是所述重力的两倍，更佳地至少是所述重力的五倍，更佳地至少是所述重力的十倍，例如大约是所述重力的二十倍。

这种弯曲部段能够提供使颗粒经受所述离心力的有效且强健的手段，特别是与颗粒加速器协作时。这样的离心力可以通常在非常大的程度基本上抑制被接纳的颗粒沿着颗粒接纳表面在彼此之上滑动，并且因此抑制在颗粒接纳表面上的叠置。

本发明的另一方面提供了一种分离设备，其包括如上所述的用于使成组颗粒成层的成层设备。分离设备还包括：识别器，其布置成在成组颗粒中识别具有特定属性的颗粒；分离器，其布置成基于颗粒与分离器之间的亲和度差异来分离组中的颗粒；以及亲和度修改器，其布置成相对于组中的未被识别的颗粒，修改被识别颗粒的所述亲和度。

本发明的另一方面提供了一种从成组颗粒中分离颗粒的方法，其中该方法包括：提供成组颗粒，成组颗粒包括具有不同属性的颗粒，例如材料、颜色、形状和/或尺寸不同的颗粒；并且如上所述，使成组颗粒成层。

分离颗粒的方法还包括：在成组颗粒中识别具有特定属性的颗粒；使用亲和度修改器，相对于未识别颗粒与分离器之间的亲和度，修改被识别颗粒与分离器之间的亲和度；并基于它们与分离器的亲和度的差异将组中的颗粒分离。

因此，提供了一种用于分离颗粒的替代设备和替代方法，与已知设备和/或已知方法相比，该替代设备和替代方法尤其可以成本更低、更耐用和/或更紧凑。

将基于在附图中表示的示例性实施例进一步阐明上述方面。在附图中：

图3示出成层设备的第一实施例的示意图；并且

图4示出了成层设备的第二实施例的示意图。

应当注意，附图仅仅是本发明的较佳的但非限制性的实施例的示意图。在附图中，相似或相应的元件已经提供有相似或相应的附图标记。

图3和图4分别示出了用于使成组颗粒4成层的成层设备52的第一和第二实施例。应当理解，这些实施例的特征不是互相排斥的，并且可以有利地组合这些特征。

成层设备52包括颗粒加速器53，颗粒加速器53用于沿着颗粒输送路径50使成组颗粒4中的颗粒加速。

成层设备52还包括沿着颗粒输送路径50延伸的颗粒接纳表面51，用于接纳成组颗粒4中的颗粒，并且用于沿着较佳地在颗粒加速器53下游的颗粒输送路径50，使接纳的经加速的颗粒减速。

如图所示，成层设备52构造成在颗粒接纳表面51上形成成组颗粒4中的颗粒的层。

如图3所示，来自成组颗粒4的颗粒可以通过例如馈送板27的馈送器馈送到颗粒加速器中，馈送板27可以是例如振动馈送器。

在所示的实施例中，颗粒接纳表面51构造成通过颗粒接纳表面51与所接纳的颗粒之间的摩擦来使接纳的、经加速的颗粒减速。如图3和图4中所示的颗粒接纳表面51的斜率沿着颗粒输送路径50减少，使得颗粒由于摩擦力而减速，该摩擦力随着斜率的减小而显著增加。

替代地或附加地，例如，可以使颗粒接纳表面51的表面粗糙度、材料特性、形状和/或定向构造成促进颗粒接纳表面51之间的摩擦力。这种摩擦通常部分地取决于颗粒的特性。因此，将认识到，可以根据这样的颗粒特性来选择颗粒接纳表面51的一种或多种特性。例如，在相对光滑的颗粒的情况下，可以选择相对粗糙的颗粒接纳表面51。

颗粒接纳表面51可以包括沿着颗粒输送路径50的相应弯曲部段的弯曲部段51。这样，成层设备可以构造成使接纳在颗粒接纳表面51上的颗粒经受离心力，该离心力具有垂直于且朝向颗粒接纳表面51的基本上非零的分量。

在图3的实施例中，颗粒加速器53构造成通过允许作用在所述颗粒上的重力使所述颗粒加速来使成组颗粒4中的颗粒加速，其中，在颗粒加速器53处，颗粒输送路径50在至少部分向下的方向上延伸。例如，颗粒加速器53可以因此包括滑动件或滑槽。

在图4所示的实施例中，颗粒加速器53构造成沿着颗粒输送路径提供例如空气的流体的流动，使得成组颗粒4中的颗粒被所述流体的流动加速。例如，颗粒加速器53因此可以包括流体流动通道和流体泵，例如空气泵。

图4还示出了下游传送器54，其构造成尤其从颗粒接纳表面51接纳颗粒层，并且以预先确定的传送器速度沿颗粒输送路径50进一步传送颗粒层。相对于层被传送到下游传送器的速率来限定所述预先确定的传送器速度。这样，该层的颗粒叠置和颗粒稀疏性中的至少一个通过下游传送器54可调节。

另外参照图1和图2，将理解的是，成层设备52可以有利地用作替代分离设备1的一部分，尤其是飞行路径14上游的一部分。成层设备52还可以有利地通过添加到如图1和2所示的分离设备1中来使用，例如在输送滚筒22上游，其中，成层设备52可以例如有利地减小在输送滚筒22上游的颗粒层的厚度。

尽管已经使用示例性实施例和附图解释了本发明，但是应当理解，这些并不旨在限制本发明的范围，该范围由权利要求书提供。例如，本发明可以应用于除回收之外的其它领域。所述成层设备可以包括或可以不包括下游传送器，并且可以包括或可以不包括馈送板。可以以各种方式在成层设备的下游传送和/或处理该层。例如，可将该层馈送到诸如传送带和/或传送滚筒的传送器上和/或滑板上，和/或可将该层从边缘掉落以形成层状的颗粒帘。颗粒可以通过重力、通过流体流动和/或通过其它方式来加速。通过该方法形成的颗粒层可以是或可以不是颗粒的单层，并且该层可以是或可以不是基本上稀疏的。接收力可以是离心力和/或另一种类型的力，例如通过例如空气的流体通过颗粒接纳表面的透流体的(多孔的)部分的抽吸而产生的抽吸力。颗粒可以具有各种形状和大小和/或在其它属性方面是变化的。例如，一个、一些或所有颗粒可以是片状颗粒。在形成的层中，颗粒可以彼此接触或可以不彼此接触，并且可以彼此叠置或可以不彼此叠置。在成层设备中和/或通过使颗粒成层的方法形成的层中的颗粒在该层中相对于彼此可以具有或可以不具有恒定的空间关系。如本领域技术人员将理解的，这些和其它变型、替代方案和组合是可能的。

在下文中，将提供根据本发明的用于使成组颗粒成层的方法的第一示例和第二示例。将理解的是，提供这些示例仅是为了阐明本发明，并且绝不以任何方式将其解释为限制本发明的范围，本发明的范围由权利要求书提供。

第一示例

假设在该第一示例中，目标是以大约2m/s的传送器的输送速度创建片状颗粒(薄片)的密集的单层状层，使传送器表面区域的颗粒覆盖率为约40％。薄片具有约0.5mm的厚度和约2至约12mm的范围内的直径，并且它们大多具有不规则形状，例如五边形形状。然后，可以首先将薄片加速至约8m/s，并且以这种速度将其作为滑动流沉积在颗粒接纳表面上。因为滑动流最初具有的速度比传送器的速度高大约四倍，所以薄片最初将形成颗粒覆盖率仅为表面的约10％的层。在如此低的覆盖率下，几乎没有薄片会叠置。令人惊讶的是，在实验中看到的实际薄片叠置率通常甚至比随机沉积实验所预测的还要小。经常观察到，薄片以基本瓦片状的图案布置，而没有任何可见的叠置。对此的一种可能的解释是，薄片的高薄片速度产生了足够的接触力和拖曳力，以使一个薄片在另一薄片之上的位置处于不稳定状态。滑动流在颗粒接纳表面上减速，并且薄片以越来越密的流彼此碰撞，而薄片不倾向于在彼此上方滑动，因此形成了致密的单层状层。

第二示例

在该第二示例中，大约2吨/小时(t/h)的(主要为)hdpe薄片(颗粒)的流通过标准气动输送管中的空气流加速到大约25m/s，然后通过增加空气流的横截面积来减速回到大约10-12m/s。然后将薄片喷出到直径为约0.6m且薄片与钢之间的摩擦系数为约0.5的半圆形不锈钢片中(如图4中示意性所示包括颗粒接纳表面51)。在片材的较低的下游端处，薄片流速度已降低至约2-2.5m/s，并且覆盖率已增加到超过40％，几乎没有叠置。以这种速度，将薄片转移到以约2.5m/s的速度运行的传送器上。

附图标记列表

1.分离设备

2.识别器

3.被识别颗粒

4.成组颗粒

5.亲和度修改器

6.未被识别的颗粒

7.分离器

8.成层器

9.刚性平面输送表面

10.光学传感器

11.亲和度修改颗粒

12.捕获表面

13.颗粒递送区

14.飞行路径

15.颗粒拾取区

16.气压降低的区域/真空室

17.气隙

18.引导件

19.孔口

20.输送轨迹

21.罩盖表面

22.输送滚筒

23.芯部

24.孔口

25.馈送装置

26.颗粒的流化床

27.馈送板

28.另一腔室

29.捕获滚筒

30.罩盖

31.刮板

32.引导板

p1输送滚筒旋转方向

p2捕获滚筒旋转方向

p3空气流

50.输送路径

51.颗粒接纳表面

52.成层设备

53.颗粒加速器

54.下游传送器。