轻小电介质透光率分离方法和设备的制作方法

专利名称:轻小电介质透光率分离方法和设备的制作方法
本发明属由光电导材料参与的轻小电介质透光率分离的方法和设备。
对于不同透光率的轻小电介质的分离方法目前仍停留在视力识别、手工分检的形式，如对黑白猪鬃等的分选，至今未见任何其它分离方法的报导，更未见在这种场合使用的设备。
本发明的目的是提供一种由光电导体参与对轻小电介质进行分离的方法和设备。
本发明方案所要分离的是重量＜5mg，密度＜2mg/mm3、电阻率＞1010Ωcm化学稳定、干燥、非易燃易爆的固体电介质物料。本发明目的是这样实现的，使上述电介质消除静电，在黑暗环境中单层吸附在经充电后具有发散电场的光电导体表面，然后定量爆光，改变曝光后电介质的受力状态。方案中消除静电可以防止静电影响本方法的电作用结果;在充电后具有发散电场的光电导体表面上，不带电的轻小电介质能被极化，随后为充电后的光电导体吸附;单层吸附可以保证对电介质的吸附力不受电介质重叠的影响，使电介质与光电导体充分接触，为光电导体在曝光中准确感受电介质的透光率提供可能;定量曝光可以明显反映出欲分电介质透光率的差异，这样高透光率电介质所复盖的光电导体的电场减弱或消失，高透光率电介质的极化现象也因之减弱或消失，造成吸附力减弱或消失。在改变受力状态后减弱或失去吸附力的电介质即高透光率电介质便脱离光电导体，从而达到分离的目的。其中环境的黑暗程度需保证光电导体由充电至曝光期间内充电电压的暗衰率≤10%，光电导体的带电量及其电场的发散程度应使待分电介质在到达光电导体表面时被极化，随后为光电导体充分吸附，曝光和电介质受力状态改变的时刻应在电介质被充分吸附之后，曝光量应使高透光率所复盖的光电导体失去电荷又使低透光率所复盖的光电导体仍能保持吸附电介质的电荷;受力状态的改变应足以使高透光率电介质离开光电导体，又使低透光率电介质仍能被吸附。为提高分离后电介质透光率的一致性，可对经上述分离过程分离的电介质分别重复上述分离过程。
本发明单层吸附是通过两次以上的差速撒布实现的，即每次分撒在其承接部件运动方向上的分速度与承接部件运动速度不同。这样，后者速度高，电介质分布的面积增加，反之面积减少，经对不同电介质选择不同差速值和分撒次数，可使电介质既充分复盖光电导体，又尽力避免重叠。
本发明曝光光线垂直或近似垂直吸附有电介质的光电导体表面，使光电导体能更准确地反映电介质的透光率。
本发明改变光电导体所吸附电介质受力状态的方法可以是改变光电导体与电介质在重力场中的位置关系，也可以引入适量流动气流作用于电介质来实现。在重力场中光电导材料由承接时处于电介质下方的位置变成在电介质的一侧或上方，这时电介质本身的重力可使减弱或失去吸附力的电介质脱离光电导体表面;流动气流亦可使减弱或失去吸附力的电介质离开光电导体表面。
本发明的光电导体应循环使用，在投入使用前均需消除光电导体所携带电荷然后重新充电，这样能合理利用光电导体，又满足均匀带电的要求。消电可由高压交流或同位素放射消电装置进行，也可由曝光实现，但在曝光时应避免影响其它暗区。
实现本发明方法的设备包括含分撒电介质部件、承接电介质部件，与电介质的分撒部件和承接部件相联的变速传动部件的送给机构，在送给机构输出端之前对电介质进行消除静电处理的部件，消除光电导体所带电荷的部件，对消除所带电荷后的光电导体进行充电的部件等予处理机构，含光电导体并承接吸附送给机构输出电介质的光电分选部件，含对吸附电介质部分进行曝光处理的光源，隔板的曝光部件，改变曝光电介质与光电导体在重力场中位置关系的机构或引入流动气流作用于曝光电介质的机构，消除光电导体上在改变位置关系或引入气流作用于电介质之后仍附着在光电导体上的电介质的机构连接各电气部件的线路及所需电气配件等的光电分离机构，容纳分选后电介质的容器和联接容器与不同电介质输出端的导板，保持设备工作黑暗环境的机罩、机架、动力以及联接固定各工作部件的部件。这样，变速机构使相联的分撒与承接部件的运动速度相异，可实现差速撒布，消除静电和充电部件可使电介质和光电导体作好吸附前的电气准备，充分吸附后曝光，使电介质透光率的差异被反映出来，以不同途径脱离光电导体的电介质经导板进入相应的容器，即可完成一次分离过程。
本发明设备的送给机构可以由筛网作首次分撒部件，在其下方设有传送带，作为前次分撒的承接物和下一次分撒的分撒部件。通过选择合适的网孔与运动参数可以控制分撒量，电介质的分布状况和送给机构的输出。
在所述筛网中还可设制一些促使筛网上电介质分布均匀的部件，如板或杆，从而使筛网的通过量便于控制。
本发明设备的光电导体可以制成圆柱面形，这样便于制作，并使设备的整体结构紧凑。
当光电导体制成卧式圆柱面时整个设备可以在圆柱面横断面内按如下位置布置在圆柱体的上方为送给机构，其输出端与圆柱侧面的上部相接，在与送给机构输出端相接的附近是为光电导体充电的部件，在充电部件同侧的下方是为光电导体消电的部件，分别为相应部分的光电导体充电和消除电荷，在另一侧与送给机构输出端相接部分的附近可作为电介质被极化并与光电导体相互充分吸附的部分，在其下是曝光区，在另一侧的下部是清除仍吸附在光电导体表面的电介质的机构和导板，圆柱面光电导体转动的方向是在圆柱面的上方由充电区到吸附区，在下方是由曝光分离区向电介质清除区。其它传动、联接、遮光、盛装、支撑、动力等部件皆依工作关系相应配置，构成设备的整体，其中由于光电导体转动，吸附在其表面的电介质在向下转动过程中，重力使其脱离光电导体的作用逐渐增加，即改变了电介质的受力状态。
本发明的光电导体可以用PVK材料均匀地涂敷在金属圆柱形基体的柱面上形成一层固溶体，这样可以在受磨损后，再次涂敷，连续使用。
本发明曝光部件设置的位置需在充分吸附过程完成之后，其曝光的光线最好是垂直或近似垂直吸附电介质的光电导体表面，这样光电导体所感受照度的差异才最接近不同电介质透光率的差异。
本发明设备机罩的适当部位，如曝光部件的部位或端面开设有常闭的观察孔，以便于运行时观察和维护的需要。
本发明设备可以两套或多套串联使用，这时上一次设备的某种输出物作为下一次的分离工作的对象，其首次分撒部件即以上一次电介质输出的部件代替。两或多套连续工作可以提高分离工作的质量。
本发明提供了一套用光电技术分离不同透光率轻小电介质的方法和设备，提高了生产率，改善了劳动条件。这种方法不要求待分电介质作严格排列的予处理，实施所需条件容易建立，设备结构简单，操作容易，对电介质几乎不存在任何损伤。
附图给出实现本方法设备的具体实施例图1是传动链示意图。
图2是设备结构图示;
图3是设备电路原理示图;
图4是首次撒布网笼示意图;
图5是图4的侧视图;
图6是曝光箱结构示意图;
图7是电晕装置结构图。
本发明的实施例是用于黑白猪鬃分选的情况。
首先将待分离的猪鬃蒸洗以清除泥土污秽等杂质，清洗后的猪鬃置于网笼3内，笼内设有梳状板23，网笼外表面为30目的金属丝网24，在网24下方有由不易摩擦生电的材料制成水平或近似水平放置的传送带2，在传送带靠近另一端的部位设有交流高压电晕装置13以消除猪鬃的静电，其电压有效值约4-5千伏可调。在传送带2的下方是光电导鼓1，它是在圆柱状导电基体表面涂敷PVK材料制成的，卧式放置。在其上方的侧表面附近设有直流高压电晕装置4，其下方是交流电晕消电装置6。另一侧表面中部位置附近设有绝缘材料制成曝光室5的箱体25，箱体25除与光导鼓1相邻的侧面开口外，其余皆为光的封装体，箱内有隔板28以减少散射光的影响，箱体的另一侧装有反光罩27的光源26，与箱体相邻光导鼓表面在鼓体上的包角为60°，照度为300勒克斯可调。在光导鼓下前方设有第二传送带，在光导鼓的后下方表面附近设有毛刷7和滑板8，滑板8与分装容器12相联，本发明设备的三个电晕装置皆为有机玻璃绝缘框架22，架间联有张紧的钨丝20，由位于支架上的接线柱21与高压发生器相联。各电气部件由相应电路相联。其它机架、导板、壳体30、容器12等各部相应联接。
设备的传动是由电动机15经传动机构带动光电导鼓传动轮14转动，使光电导鼓1转动再经中间轮18带动传送带的传动轮19转动，使传送带2工作，网笼3是由直流电机16单独带动的，通过传动部件带动网笼传动轮17使网笼转动，整个设备进入运转状态。设备的整个电路系统由各用电设备相应连接而成，整个设备的起动与停车由配电箱11内的控制电路控制，各光源通过调压装置接于交流线路，其间的调压装置对光源的光强进行控制，直流电机16通过整流装置31调压装置连接于交流线路，调压装置控制电机转速，直流电晕装置4所属的直流电晕电源29〔即一个整流电路〕通过调压装置和交流线路相联，整个直流电晕电源29和调压装置置于屏蔽箱9内;交流电晕装置6所属的交流电晕电源也和交流线路相连，并将其置于屏蔽箱10内。
当接通电路启动后，网笼3由直流电机16带动以≦2周/秒的转速转动，其内部的梳状板23可以打散成团的猪鬃，经由网孔落在传送带2表面，传送带的速度高于由网笼下落猪鬃的水平初速度，使撒布下落的猪鬃进一步分散。猪鬃由传送带2送至另一端时，经静电消除的电晕装置13消除静电后，撒布在其下方的光电导鼓1表面上，光电导鼓的转速是1周/10～12秒，传送带2的速度是光电导鼓表面线速度的2-3倍，猪鬃下落后基本都能沿光电导鼓母线的方向分布在其表面。因在此部位之前，该部分光电导鼓表面的PVK已由电晕装置4充电，在其发散电场作用下猪鬃迅速被极化，并随后为光电导鼓逐渐吸附，光电导鼓1的转动速度可以满足在吸附猪鬃的表面到达曝光室5之前被充分吸附，未被充分极化和吸附的猪鬃随光电导鼓的转动，因吸附力不足以克服重力而落下。对于已被充分吸附的猪鬃在曝光区内，经300勒克斯的照度，足以使PVK材料感受到黑白猪鬃透光率的差异，因而白猪鬃所受静电引力大为减弱，直至消失，而黑猪鬃仍有保持吸附所需的静电引力，随着光电导鼓移出曝光区，白猪鬃在其重力作用下脱离光电导鼓，而黑猪鬃转至装有毛刷7的部位才被刷下，于是实现了黑白猪鬃的分离，这时由毛刷7刷下猪鬃的黑色纯净度是较高的可达90%。对于靠重力脱落下的猪鬃，其白色纯净率可达70%以上，若再由接续的上述过程继续分离，在分离工作参数的选择上以略增加静电吸附力和略减少曝光强度的原则作相应的变动，即可得到纯净率较高的白猪鬃。经毛刷7刷过的PVK为正确投入下一次吸附过程，由电晕装置对其全部表面进行消除残余电荷的消电处理。至此分离过程的一个工作循环最后结束。被分离的猪鬃经滑板8分别集中到不同的猪鬃容器12内集中待用或作后续分离的首次分撒。
权利要求
1.对于重量＜5mg、密度＜2mg/mm3、电阻率＞1010Ωcm、化学稳定、干燥、非易燃易爆的电介质按透光率不同进行分离的方法，其特征是使消除静电的待分电介质于黑暗环境中单层吸附在经充电后具有发散电场的光电导体表面，然后曝光，并改变曝光后电介质的受力状态，其中环境黑暗程度应使光电导体在所需工作过程中的暗衰电压值≤光电导体充电后携带电压的10%，光电导体的充电电压及其电场的发散程度应使待分电介质在到达光电导体表面时被极化，并为光电导体充分吸附，曝光应在充分吸附之后开始，改变电介质的受力状态应自曝光开始后或曝光结束后开始，曝光量和电介质受力状态改变的程度，应使低透光率电介质在光电导体表面仍被吸附，高透光率电介质失去光电导体的吸附力并脱离光电导体或高透光率电介质减弱被光电导体的吸附力并在状态改变后的受力作用下脱离光电导体，上述全过程可以重复使用。
2.如权利要求
1所述的方法，其特征是电介质单层分布由两次或多次差速撒布实现，即每次分撒在其承接部件运动方向的分速度与该次承接部件的运动速度不同。
3.如权利要求
1所述方法，其特征是曝光光线垂直或近似垂直光电导体表面。
4.如权利要求
1所述方法，其特征是改变曝光电介质受力状况的方法可由改变光电导体与电介质在重力场中的位置关系实现，也可由引入流动气流作用于曝光电介质实现。
5.如权利要求
1所述的方法，其特征在于光电导体循环使用，在使用前均需消除原带电荷然后重新充电。
6.实现权利要求
1所述方法的设备，其特征在于这种设备包括电介质送给机构，光电作用分离机构，动力，予处理部件和附件。-送给机构包括首次分撒电介质的部件3位于分撒部件下方承接电介质的承接部件2，联接分撒部件，承接部件和动力的传动部件。-光电分离机构包括含光电导体的吸附电介质的部件1，对吸附有电介质的光电导体表面曝光的部件，改变曝光后电介质受力状况的传动机构或引入流动气流的管路和工作部件-予处理部件和附件包括在送给机构输出端附近对电介质进行消除静电的部件13，对光电导体进行消除所带电荷的部件6，给光电导体充电的部件4，维持黑暗工作环境的机罩30，维持工作部件传动关系的传动部件，容纳分离后电介质的容器12，机架，以及各工作部件的联接固定部件-本设备可以两或多套相联使用，前台设备的输出端做后台设备的首次撒布部件彼此相联，也可一套单独成机。
7.如权利要求
6所述设备，其特征在于送给机构中首次分撒部件是圆柱状网筛3，网筛内还装有促使网筛内电介质均匀分布的板或挡杆23承接部件是带式传送机构。
8.如权利要求
6所述设备，其特征在于含光电导体吸附电介质的部件为圆柱体卧式布置，其余部件沿圆周分布，即上方为送给机构，与送给机构的输出端相接，在其附近是为光电导体充电的部件4，在其侧下方是为光电导体消电的部件6，在其侧下方是清除光电导体表面仍吸附的电介质的机构7和导板8，在圆周的另一侧由上至下依次是，一段满足光电导体与其所承接电介质完成充分吸附所需的空间，然后在与圆柱体轴心具有同样水平位置附近的曝光部件5，在其侧下方的电介质导板。
9.如权利要求
6所述的设备，其特征在于光电作用分离机构中的含光电导体吸附电介质的部件1是将有机光电导材料均匀地涂敷在圆柱状基体的柱状表面，其厚度应保持一致，并足以携带所需电量，表面应能产生使电介质在其表面处被极化的发散性电场
10.如权利要求
6所述设备，其特征在于在设备机罩上开设常闭式观察孔。
11.如权利要求
6所述设备，其特征在于两或多套相联时后续机构的送给机构是由承接部件2承接所联设备光电作用分离机构的相应输出端，后续的首次分撒部件省略。
专利摘要
轻小电介质透光率分离方法是使消除静电的电介质于黑暗环境中单层吸附在具有发散电场的光电导体表面，经定量曝光、改变电介质受力状态使透光率不同的电介质分离的方法，实现方法的设备包括含差速撒布机构的送给机构，光电作用分离机构和预处理部件。本发明不要求电介质作严格排列的预处理，实施条件易于建立，设备结构简单，操作方便，对电介质无损伤，改善劳动条件，极大地提高生产率。
文档编号B07C5/344GK87105473SQ87105473
公开日1988年2月24日 申请日期1987年8月8日
发明者金以丰, 徐晋安, 孙吉甫, 曹后 申请人:山西大学