상이한 물질들을 분류하는 공정, 시스템 및 장치

상이한 물질들을 분류하는 공정, 시스템 및 장치{DISSIMLAR MATERIALS SORTING PROCESS, SYSTEM AND APPARATUS}

본 발명은 일반적으로 물질들을 분류하는 공정들 및 시스템들에 관한 것이고, 특히, 이러한 물질들의 일부 또는 모두를 재활용하기 위한 목적을 위한 것과 같은 상이한 물질들을 분류하기 위한 공정들, 시스템들, 장치들 및 기술들에 관한 것이다.

폐기 물질들의 재활용은 재정상 및 생태학상의 것이 전혀 없는, 많은 관점들로부터, 매우 바람직하다. 적절하게 분류된 재활용할 수 있는 물질들은 종종 현저한 수익(revenue)을 위하여 판매될 수 있다. 상당수의 더 값비싼 재활용할 수 있는 물질들은 짧은 기간 이내에는 생물분해를 일으키지 않고, 그래서 그들의 재활용은 국부적인 매립지들 상의 부담을 현저하게 감소시킨다.

그러나, 많은 경우들에서 필요한 분류를 달성하는 데에 비용 효율적인 방법이 없다. 이는 특히, 예를 들어, 비철 물질들에 대하여, 특히 고밀도 플라스틱들과 같은 비금속들에 대하여 유효하여 왔다. 예를 들어, 플라스틱들을 재활용하는 데에 하나의 접근법은 분류 라인을 따라 수많은 노동자들이 배치되고, 그들의 각각은 쉬레딩된(shredded) 폐기물을 통해 수동으로 분류하고 분류 라인으로부터 요구된 재 활용물을 수동으로 선택한다. 노동 요소가 너무 높기 때문에 이런 접근법은 대부분의 경제적 측면에서 유지할 수 없다.

철 재활용이 주로 자성체들의 사용을 통해, 몇몇 시간동안 자동화되어온 반면에, 이 기술은 비철 물질들을 분류하는 데에 명백하게 비효율적이다.

결과적으로, 또한 현저하게 매립지를 감소시키는 동시에 현저한 수익 회복을 용이하게 하는 방식으로, 플라스틱들을 포함하는, 상이한 물질들을 분류하는 데에 비용 효율적이고, 효율적인 공정, 시스템 및 장치에 대한 필요가 있어 왔다.

재활용할 수 있는 목재, 고무, 금속, 와이어 및 플라스틱들은 생성된 고체 폐기물의 현저한 할당을 설명한다. 매립지에서 목재, 고무, 금속, 와이어 및 플라스틱의 처리를 피하는 것이, 이들 물질들을 재활용하는 것 대신에 매우 바람직하다. 혼합된 폐기물로부터 상이한 물질들을 재활용하기 위하여, 목재, 고무, 금속, 와이어 및 플라스틱들은 식별되고 분리되어야 한다. 본 발명은 인간의 개입없이 혼합된 물질들의 그룹으로부터 목재, 고무, 금속, 와이어 및 플라스틱들과 같은 상이한 물질들을 분류하기 위한 공정을 제공하며, 여기서 적어도 몇몇의 배열들에서, 각각 이러한 물질은 혼합 내에서 무작위화된 시간들 또는 무작위화된 양들로 나타날 수 있다. 게다가, 본 발명은 공정을 실행하기 위한 시스템을 제공하고, 또한 공정의 어떠한 단계들을 수행하기 위한 신규한 장치들을 제공한다. 아래에서 설명된 실시예적인 배열들은 다양한 단계들 또는 다양한 모듈들을 포함하고, 모든 단계들 또는 모든 모듈들이 본 발명의 모든 구체예에서 실행될 필요는 없다. 마찬가지로, 공정 단계들 중 일부에서 실행되는 결과는 본 발명에서 분리됨이 없이 적절한 환경들에서 변경될 수 있다.

하나의 배열에서, 공정은 혼합된 물질 유동으로부터 물질 유동의 구성 요소 또는 관련된 구성요소들의 그룹을 뽑아내는 데에 분류하는 단계의 결과를 포함한다. 각각의 구성요소 또는 그룹이 제거됨에 따라, 잔여물은 이어지는 공정을 위한 다음 단계로 지나게 된다. 일단 각각의 임시적인 구성요소가 제거되면, 남아있는 잔여물은 또한 원하는 구성 요소 또는 그룹이다.

본 발명의 시스템은 복수 개의 모듈들 또는 단계들을 포함하고, 여기에서 결과적으로 재활용할 수 있는 물질의 각각의 형태는 혼합 중에서 분류되어 왔고 지금 본래의 혼합물보다 볼륨(volume)에서 일반적으로 실질적으로 더 작은, 잔여물은 다른 공정을 위해 처리되거나 처분될 수 있을 때까지, 각각의 단계는 상이한 물질들이 상이한 시간들에서 혼합물 중에서 분리된다는 결과와 함께, 일반적으로 상이한 분류 기능을 수행한다.

특히 수행에 따라, 본 발명의 시스템은 비록 필수적인 것은 아니고, 자성 분리기, 예를 들어, 롤백 마찰 분리기일 수 있는 마찰 분리기, 유전체 센서 분류 베드, 교반기 스크리닝, 탄도 분리기, 및 유도(inductive) 센서 분류 시스템을 포함하는 복수 개의 장치들의 그룹을 포함한다. 유전체 센서 분류 시스템은 특정한 수행에 따라, 아날로그 또는 디지털 중 하나일 수 있다. 공기 분리 모듈은 또한 공기 나이프(air knife) 또는 더 무거운 조각체(fraction)로부터 더 가벼운 조각체를 분리하기 위한 공기를 사용하는 다른 시스템을 포함할 수 있는 것이, 제공될 수도 있다. 게다가, 비록 각각의 이러한 모듈의 특정한 구성이 혼합의 약간 상이한 요소들을 선택하기 위하여 최적화될 수 있더라도, 모듈의 동일한 일반적인 형태의 배수들이 사용될 수 있다. 하나 이상의 플로트/싱크 탱크들(float/sink tanks)은 또한 밀도가 더 높은 물질로부터 밀도가 더 낮은 물질을 분리하는 것에 의해, 수행될 수 있고, 탱크 매개물의 비중은 각각의 탱크를 위한 부유하기 위하여 의도된 물질들 대 가라앉기 위하여 의도된 물질들의 선택을 허용하기 위하여 조정될 수 있다. 몇몇의 플로트/싱크 탱크들을 위한, 매개물은 분류되기 위한 특정한 물질들 및 처리되기 위한 볼륨들에 따라, 물(water), 또는 추가 혼합물을 첨가한 물일 수 있다. 대안적으로, 무거운 매개물 플랜트가 사용될 수 있다. 건조 공정이 바람직하다면, 모래 플로트 탱크가 사용될 수 있다.

수행에 따라, 센서 배열 구성들 및 유전체 센서들의 다양한 형태들은 발명의 분류 시스템에서 사용될 수 있다. 일반적으로, 각각의 센서 배열들은 혼합된 물질들의 경로에 걸쳐서 패턴 위에 배치된 수많은 근접 센서를 포함한다. 센서들은 아날로그 또는 디지털, 차폐되거나 차폐되지 않는, 전기 용량(capacitive) 또는 유도(inductive) 근접 센서들일 수 있다. 더 상세하게 아래에 언급된 대로, 금속, 유리, 플라스틱, 목재 또는 고무 조각들이 검출될 때, 각각 센서의 형태는 특정 물질 검출 특성들을 갖고 번갈아 상이한 신호들을 발생시킨다.

게다가, 분류 공정이 적절한 수분양을 유지함으로써 촉진될 수 있는 곳에서, 분무기 또는 가습기는 적절한 모듈에서 포함될 수 있다. 수분이 추가되는 것은 분류 공정의 일부 단계들에서, 특히 흡수성 물질의 유전체 상수를 증가시키는 것에 대하여 유용할 수 있는 동시에, 일부 구체예들이 다른 분류 단계들에서, 물질들을 '순간' 건조시키기 위한 충분한 BTU's의 IR 열원은 더 나은 작동의 균일성, 아래에 언급된 것의 상세한 설명을 제공할 수 있다. 또 더욱이, 어떠한 구체예들의 몇몇 분류 단계들은, 예를 들어, 유전체 센서들이 사용된 곳에서, 센서들 주위의 온도 및 습도 제어 장치의 사용은 향상된 작동의 균일성을 제공할 수 있다.

게다가, 모듈들의 다중 그룹들은 예를 들어, 물질들의 상이한 크기를 분류하기 위하여, 다중 분류 라인들로써 구성될 수 있다. 하나의 이러한 배열에서, 다른 분류 라인은 소정의 크기보다 더 작은 물질을 분류할 수 있는 반면에, 제1 분류 라인은 소정의 크기를 넘어 물질을 분류할 수 있다. 이러한 분류 라인들의 수는 한정되지 않으나, 분류되는 것이 요구된, 혼합의 형태 및 혼합의 볼륨에 조화될 수 있다.

도 1a는 본 발명의 공정의 실행의 공정 흐름 다이어그램들을 도시한다.

도 1b는 와이어 및 금속들의 복구하기에 특히 적절한 본 발명의 공정의 실행의 공정 흐름 다이어그램들을 도시하고, 플로트/싱크 탱크, 무거운 매개물 시스템 또는 건조 모래 플로트 공정의 대안을 도시한다.

도 2a 내지 도 2c는 함께 취해진, 측면도에서의 본 발명에 따른 시스템을 도시한다.

도 3a와 도 3b는 각각, 측면도와 평면도에서의, 본 발명에 따른 자성 분류 모듈을 도시한다.

도 4a와 도 4b는 각각, 측면도와 평면도에서의, 본 발명에 따른 롤백 마찰 분리기 모듈을 도시한다.

도 5는 측면도에서 본 발명에 따른 로우 패스(low pass) 유전체 센서 모듈을 도시한다.

도 6a 내지 도 6d는 감소된 크로스토크(crosstalk)를 제공하는 배열들을 포함하는, 본 발명의 유도(inductive) 및 유전체 분류 모듈들과의 사용을 위한 근접 센서들의 대안적인 배열들을 도시한다.

도 7a와 도 7b는 본 발명에 따른 더 상세한 탄도 분리기 모듈을 도시한다.

도 8은 본 발명에 따른 측면도에서의 유도 감지 모듈을 도시한다.

도 9는 본 발명에 따른 측면도에서의 대역폭 유전체 분류 모듈을 도시한다.

도 10은 본 발명에 따른 플로트/싱크 탱크의 수행을 도시한다.

우선 도 1a를 참조하여, 일반적으로 100에서 나타난, 본 발명의 공정의 양상은 더 양호하게 평가될 수 있다. 단계 105에서 나타난 대로, 혼합된 물질의 유입 유동은 일반적으로 목재, 고무, 철 및 비철 금속들, 플라스틱 커버로 코팅된 절연된 와이어를 포함하는 와이어 및 폼(foam), 폴리에틸렌, 폴리스틸렌, ABS 등을 포함하는, 다양한 형태들의 플라스틱 조각들을 포함한다.

도시된 구체예에서, 공정은 자성 물질들을 밖으로 분리함으로써 단계 10에서 처리하고, 이는 일반적으로 어떠한 세라믹들 뿐만 아니라, 철과 강철과 같은 철금속들을 포함한다. 대부분 경우들에서, 값비싼 자성 물질들은 이미 유동으로부터 제 거되어 왔고, 그래서 이 단계에서 남아있는 자성 물질들은 대부분 폐기물이다. 이들 물질들은 115에서 도시된 대로, 특정한 수행에 의해 요구된 대로 이어지는 공정으로 방향이 전환된다. 많은 유동들을 위하여, 비록 이는 분류되고 있는 폐기물 유동 및 특정한 수행에 따르더라도, 이어지는 공정은 처분에 지나지 않는다. 공기 시스템은 또한 현존하는 모듈로의 추가 또는 몇몇 구체예에서의, 교체 중 어느 하나로써, 이 단계에서 사용될 수도 있다. 공기 시스템은 공기 나이프(air knife) 또는 블로잉(blowing) 공기를 사용하여 더 무거운 조각체와 더 가벼운 조각체를 분리하기 위한 다른 배열 중 어느 하나를 포함한다. 결과적인 컨센트레이팅된(concentrated) 조각체들은 더 무거운 측을 위한, 와이어 및 금속들, 고무들, 목재 및 아마도 몇몇 먼지를 포함한 아마 몇몇 다른 고밀도 물질들을 포함할 것이다. 더 가벼운 컨센트레이트(concentrate)는 원래의 플라스틱들, 종이, 몇몇 폼 및 아마 다른 가벼운 물질들을 포함할 것이다.

자성 물질들의 제거에 이어서, 공정은 단계 125에서 나타난 대로, 공정은 폼 및 암석들과 같은, 가볍거나 둥근 물질들이 이어지는 공정으로 방향이 전환되는, 단계 120으로 처리한다. 다시, 몇몇 경우들에서 이러한 공정은 단지 처분일 것이다.

다음으로, 단계 127에 나타난 대로, 대안적인 공정 단계들 130 및 140은 혼합된 물질 유동의 구성에 따라 존재한다. 일반적으로, 비록 요구되지 않더라도, 유동의 대다수 조각체를 계속해서 처리하고, 다른 공정으로 방향을 전환하기 위한 소수의 조각체를 선택하는 것이 바람직하다. 다른 물질들이 일반적으로 더 높은 유전 체 상수들, 특히, 흡수제, 고무들 등이고 나중에 더 상세하게 언급될 젖은 물질들을 가지는 동시에 대부분 재활용을 위한 값비싼 플라스틱들이 약 3 이하의 유전체 상수들을 가지기 때문에, 이는 유전체 상수에 기초로 한 선택에 달성될 수 있다

따라서, 물질들 유동이 그것의 소수 조각체로써 플라스틱들을 갖는다면, 이어서 어떠한 쓰레쉬홀드(threshold) 아래의 유전체 상수를 갖는 물질들이 단계 135에서 도시된 대로 이어지는 공정으로 방향이 전환된다. 이들 물질들은 일반적으로 예를 들어, 몇몇 폐기물 물질들 뿐만 아니라, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌, 폴리스틸렌 및 ABS를 포함한다. 더 높은 유전체성을 갖는 물질들은 일반적으로 젖거나 수분 목재, 폼, 고무 등을 포함한다. 하나의 구체예에서, 비록 정밀한 설정점이 현저하게 물질들에 따라 변경되더라도, 낮은 유전체 상수에 대한 쓰레쉬홀드는 약 3.0일 수 있다.

대안적으로, 단계 140에서 나타난 대로, 대부분 조각체가 플라스틱들이라면, 이어서 소정의 쓰레쉬홀드 위의 유전체 상수를 갖는 물질들은 단계 145에서 도시된 대로, 밖으로 분리되고 이어지는 공정으로 방향이 전환된다. 이들 물질들은 상이한 형태들의 목재, 고무, 폼 등을 포함한다. 하나의 구체예에서, 높은 유전체 상수에 대한 쓰레쉬홀드는 약 3.4일 수 있다. 이 지점에서, 남겨진 물질들은 단지 비 자성, 적절한 고밀도 및 다른 폐기물의 매우 적은 양을 더한, 특정된 쓰레쉬홀드(또는 아날로그 센서들, 특정된 범위를 위한) 아래의 유전체 상수를 가지는 것이다. 이 컨센트레이트의 거대한 대다수는 일반적으로 다른 밀도가 더 낮은 플라스틱들을 더한 폴리스틸렌 및 ABS와 같은 재활용 시장에서 상대적으로 높은 가치를 갖는, 재 활용할 수 있는 폴리머들 즉, 플라스틱들을 포함한다.

그러나, 일반적으로 단계들 135 및 145에서 방향이 전환된 것 사이의, 다른 물질들은 또한 원 재활용할 수 있는 물질로써 현저한 가치를 표시할 수도 있다. 이들을 복구하기 위하여, 추가적인 공정 단계들이 사용될 수 있다. 단계 155에서 나타난 대로, 밀도 분리 단계는 아래에 설명된 대로, 특히 도 1b 및 도 10에 관련된, 플로트/싱크 탱크, 무거운 매개물 공정 또는 모래 플로트 공정의 사용에 의해 목재와 고무와 같은 더 낮은 밀도 물질로부터 와이어와 같은, 농후한(denser) 물질들이 밖으로 분리되는 곳에서, 사용된다. 이어서 와이어는 단계 160에서 도시된대로 어어지는 공정을 위하여 수집될 수 있다. 이어서 단계들 145 및 155로부터 목재, 고무 및 어떠한 다른 물질들의 잔여물은 단계 165에 도시된 대로, 임의로 분류될 수 있어서, 고무는 단계 170에서 도시된 대로 수집되고, 목재는 단계 175에서 도시된 대로 수집된다. 이들 처리 단계들이 공정으로부터 제거될 수 있는 경우에는, 변경들이 물질들 혼합 또는 물질들 중 어떠한 것을 재활용하는 것의 경제적인 이익에서 발생할 수 있기 때문에, 앞의 단계들의 각각은 발명의 공정의 모든 수행에 대하여 요구되지 않을 수 있다는 것이 당업계에서의 당업자에 의해 평가될 것이다.

다음으로 도 1b를 참조하여, 물질들 유동으로부터 재활용할 수 있는 와이어를 회수하기 위한 공정은 더 양호하게 평가될 것이다. 도 1b의 공정이 물질들이 복구되어야 하는 것에 대하여 결정 및 물질들 유동의 본질에 따라, 개별적으로 흐를 수 있거나, 도 1a에 도시된 구체예로 일체화될 수 있다는 것이 평가될 것이다. 편의를 위하여, 와이어 회복 공정에서 대다수 단계들은 도 1b에 도시된다. 물질들 유 동은, 비록 이러한 스크리닝이 모든 구체예들에서 중요하지 않더라도 물질들이 일반적으로 상대적으로 균일한 크기를 보증하기 위하여 스크리닝되어져(screened) 온 곳에서, 도 1a에서와 같이, 단계 105에서 제공된다. 이어서 자성 물질들은 110에서 도시된 대로 분리되고, 단계 175에 도시된 대로 무거운 조각체와 가벼운 조각체로 남겨진 유동의 분리로 인하여 이어진다.

무거운 조각체와 가벼운 조각체로의 분리는 무거운 조각체가 폼 및 둥근 조각들을 제거하기 위하여 롤백 컨베이어로 제공된 후에, 몇몇 단계들에서, 예를 들어, 공기 나이프를 갖는 탄도 컨베이어(ballistic) 또는 다른 공기 분리 장치들에 의해 달성된다. 이 단계에서, 두 개의 선택들이 존재한다. 첫 번째 선택에서, 와이어 및 금속들을 포함하는, 무거운 조각체는 일반적으로 180 및 185에 도시된 대로 하나의 이상의 플로트/싱크 탱크들의 사용을 포함하면서, 와이어-금속 분리의 하나 이상의 단계로 공급되고, 이는 그것의 출력으로써 와이어 및 금속 컨센트레이트를 산출한다. 비록 단일 플로트/싱크 탱크가 잘 작동하더라도, 처리량의 볼륨들을 증가시키는 것은 다중 플로트/싱크 탱크들을 사용함으로써 달성될 수 있다.

이러한 배열에서, 제1 플로트/싱크 탱크는 예를 들어, 매개물로써 물을 사용할 수 있고, 와이어, 금속 및 몇몇 다른 물질들이 가라앉는 반면에 이는 목재, 금속 및 어떠한 남겨지는 폼 또는 가벼운 고무를 부유하게 하는 것을 야기한다. 제2 플로트/싱크 탱크는 약 1.4의 더 높은 비중을 갖는 매개물을 포함할 수 있고, 이는 다시 와이어 및 금속들을 부유하게 하는 것을 유발하나 플라스틱, 종이 등과 같은 모든 물질들을 거의 가라앉게 한다. 결과는 이어지는 공정의 과제일 수 있는 다른 물질들 및 플라스틱의 잔여물 뿐만 아니라 190에서 도시된 대로, 와이어 컨센트레이트이다.

195에서 도시된 대로, 제2 선택에 따라, 단계 175 후에 남아 있는 무거운 조각체는 무거운 매개물 플랜트로 제공될 수 있고, 이는 일반적으로 금속들 분리를 수행하기 위한 페롤실리케이트들(ferrosilicates)을 포함하는 매개물을 사용한다. 이 선택과 함께, 다시, 결과는 와이어 컨센트레이트(190)이다.

다음으로 도 2a 내지 도 2c를 참조하여, 도 1에서 설명된 공정을 실행하는 시스템은 더 양호하게 평가될 수 있다. 일반적으로 200에서 나타난, 시스템은 특정 물질 혼합을 위하여 적절한 대로 시스템에서의 포함을 위하여 각각 선택된 다중 모듈로부터 구성된다. 다시, 하나의 일반적인 물질 혼합은 목재, 고무, 금속, 와이어 및 다양한 형태들의 폴리머 또는 플라스틱, 조각들을 포함할 수 있다. 이들 분류 모듈들은 자성 분리기 부분(215), 롤백 분리기(220), 로우 패스 유전체 모듈(low pass dielectric module; 225), 교반기 스크리닝(shaker screening; 230), 탄도 분리기(235), 유도 센서 분류 시스템(240), 및 대역폭 유전체 모듈(245)을 포함한다. 롤백 분리기(220) 및 탄도 분리기(235)는 또한 공기 나이프 또는 다른 공기 분리 모듈(250)을 포함할 수도 있다. 공기 나이프 또는 공기 분리 모듈은 특정한 수행에 따라, 공기를 아래방향으로 이동시키거나 공기를 윗방향으로 이동시키는 것 중 어느 하나를 수행되게 할 수 있다. 마찰 컨베이어 또는 어떠한 다른 적절한 컨베이어일 수 있는, 하나 이상의 트랜스퍼 컨베이어들(255)은, 하나의 모듈로부터 다른 모듈로 물질 혼합의 유동을 이동시키는 것을 수행될 수 있게 한다. 마찬가지로, 교반 기 공급기(260)는 다음 모듈에 의한 공정을 위한 물질 혼합을 고르게 펼쳐지게 하기 위하여 모듈들 사이에서 수행될 수 있다.

일반적으로, 모듈들은 이어지는 기능들을 갖고, 이는 도 3 내지 도 9b의 설명에 관련하여 아래에서 더 양호하게 이해될 수 있다. 자성 분리 모듈(215)은 비자성 물질로부터 물질 혼합에서의 자성 물질을 분리한다. 롤백 분리기(20)는 혼합에서 불규칙한 형상의 물질들로부터 둥근 물질들(예를 들어, 폼, 고무 및 암석들)을 분리한다. 로우 패스 유전체 센서(225)는 값비싼 플라스틱들로부터 원하는 유전체 상수보다 더 큰 유전체 상수를 갖는 덜 바람직한 목재, 고무 및 다른 물질들을 분리한다. 물질 상에 따라 특히 목재 및 다른 흡수성 물질들이 젖어 있거나 축축하다면, 비록 적어도 3 내지 5의 범위가 작업할 수 있도록 발견되어왔더라도, 범위의 상부 또는 로우 패스 쓰레쉬홀드는 일반적으로 실시예적인 구체예에 대하여 약 3.0이다. 교반기 스크린(230)은 와이어와 같은 작은 조각들을 분리하나, 특히, 효과적인 공기 분리 모듈(250)을 사용하는 구체예를 포함하는, 모든 구체예들에서 요구되는 것이 아닐 수 있다. 비록 이런 기능이 대안적으로 매개물이 와이어를 가라앉도록 허용하나 플라스틱 및 다른 물질들을 부유하게 하는 것을 유발하는 플로트/싱크 탱크에 의해 수행되더라도, 탄도 분리기(235)는 밀도 및 속도를 기초로 한 쉬레딩된 플라스틱과 같은 상부 표면 영역 조각들로부터 하부 표면 영역 와이어를 분리한다.

몇몇 구체예들에서, 분리된 유도 센서 분류 시스템(240)은 혼합된 물질들의 플라스틱 일부, 고무 및 목재로부터 와이어 및 다른 비철금속들을 분리한다. 대역 폭 유전체 센서(245)는 원하는 유전체 범위 내에 남겨진 플라스틱으로부터 고무 및 목재를 분리한다. 참조에 의해 구체화된 명세서들에서 설명된 이들 분류 모듈들 및 다른 모듈들의 몇몇 또는 모두는 혼합된 물질들을 분류하기 위하여 함께 사용된다. 다시, 이전의 단계에서 와이어를 효율적으로 분리되게 하도록 허용하는 구체예들을 위한, 이러한 배열은 항상 요구되지 않는다. 게다가, 모듈은 와이어를 효율적으로 분리되도록 허용하는 반면에, 도 10에 관련된 아래에서 설명된 플로트/싱크 탱크 배열은 대안적으로 사용될 수 있다. 몇몇 구체예들에서, 상이한 분류를 수행하기 위한 상이한 비중의 매개물과 함께, 다중 플로트 싱크 탱크들을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.

상기에 설명된 모듈들 각각은 도 3a 내지 도 9b의 이어지는 언급으로부터 더 양호하게 평가될 수 있다.

일반적인 배열에서, 분류되기 위한 혼합된 물질들은 그것들의 물리적인 치수들이 바람직하게 1"와 5" 사이에 있기 위하여 당업계에서 알려진 방법으로 쉬레딩되거나 스크리닝되어 왔다. 다중 스크리닝 단계들은 작은 크기의 다른 폐기물 뿐만 아니라 먼지를 더 양호하게 제거하기 위하여 사용될 수 있고, 스크리닝에 의해 제거된 조각체는 원하는 대로 이어지는 공정의 과제(subject)일 수 있다. 쉬레딩(shreding) 공정 시, 시스템은 열을 생성하고 증발시키기 위한 폐기물 생산물들에서 일반적으로 있는 많은 양의 물을 유발한다. 알려진 유전체 상수들에 의해 물질을 충분하게 구별하기 위하여 처리된 혼합된 조각들에서 물이 불충분하다면, 수증기는 분무기, 가습기 또는 다른 종래의 습윤 장치(미도시 됨)에 의해 분류되기 전에 또는 분류됨에 따라 혼합된 물질로 유입될 수 있다. 가습기로부터의 수분은 건조 목재, 폼 및 다른 흡수성 물질(유전체 상수를 상승시킴)에 의해 흡수되나, 플라스틱 물질들(실질적으로 변하지 않게 남겨진 유전체 상수를 유발함)에 의해 흡수되지 않는다. 분류 공정 전에, 건조하기보다 젖은 목재, 폼 및 다른 흡수성 물질들 모두를 제작함으로써, 시스템은 플라스틱 조각들로부터 목재 및 다른 물질들을 더 손쉽게 구별할 수 있고 그것에 의해 분류 공정의 정확성을 향상시킨다. 특히 이는 실질적으로 일정한 온도 및 습도의 유지는 적어도 몇몇 구체예들에서 더 균일한 성능을 제공할 수 있는, 센서 베드들의 몇몇 구체예들에 관련될 수 있다. 조각들이 실질적으로 균일한 크기라는 사실은 또한 더 균일한 작동을 허용한다. 그러나, 이러한 온도 및 습도 제어는 모든 구체예들에 대하여 요구되지 않는다는 것이 평가될 것이다.

비록 분류되기 위한 혼합된 재활용할 수 있는 물질들의 유동은 다양한 소스(source)들 중 어떠한 것에 의해 공급될 수 있더라도, 하나의 일반적 소스는 자동차/백색 상품 쉬레딩 라인(automobile/white good shredding line)이다. 이들 라인들은 당업계에서 잘 알려진 것이다.

전술한 자동차/백색 상품 비철 공정 라인과 함께 직렬로 설치된(installed in-line), 본 발명 시스템의 구체예에서, 혼합된 물질들은 우선 도 3a 및 도 3b에 더 상세하게 도시된, 자성 분류 모듈(215)에 의해 처리되고, 이는 혼합된 물질로부터 몇몇 세라믹들 및 철, 강철과 같은 자성 물질들을 분리한다. 도 3b에서 최상으로 도시된, 혼합된 물질들은, 쉬레더(shredder) 라인으로부터 공정 유동의 완전한 볼륨을 수용할 수 있는 속도에서 이동하는 무빙 컨베이어 벨트(moving coneyor belt; 310) 상에 위치된다. 컨베이어 벨트(310)는 자력을 통하여 컨베이어 벨트(310)로 끌어당겨지는 혼합물에서 자성 물질들(320)을 유발하는 것에 관련되거나 그 안에 탑재된 자성 구성요소들(315)을 가질 수 있다. 대안적으로, 영구 자석 또는 전자석들(325)에 의해 생성된 자기장은 자기장에 의해 편향되기 위한 자성 조각들을 유발하는 방식으로 컨베이어 벨트(310)의 종단에서 발생될 수 있다. 컨베이어 벨트(310)가 아래 방향으로 회전함에 따라, 자성 금속 조각들은 제거되고, 분리 영역(segregated area; 330)로 떨어진다(fall into). 구체예에서, 가벼운 공기 제트(light air jet) 또는 공기 나이프(250)는 자성 조각들을 분리 영역(330)으로 가볍게 편향시키는 데에 자성체를 돕기 위하여 포함될 수 있다. 컨베이어 벨트(310)는 종래의 방법에서 프레임(335) 및 다리들(legs; 340)에 의해 지지되기 위하여 보여질 수 있다. 자성 분류 모듈은 제1 모듈로써 여기에 도시되고, 이 순서는 몇몇 구체예들에서 적절한 반면에, 이 순서가 모든 구체예들에서는 중요하지 않고, 몇몇 구체예들(및 몇몇 혼합물 형태들에 대한)에서 자성 모듈은 제거될 수 있다는 것은 당업계에서 당업자에 의해 평가될 것이다.

비 자성 조각들 또는 잔여물(345)은, 자기장에 의해 영향을 받지 않고 연속적인 모듈들에 의해 이어지는 분류되기 위한 자성 분류 모듈을 통하여 지난다. 구체예에서와 전체적인 시스템의 인접한 요소들 및 롤백 분리 모듈을 도시하는 도 4a 및 도 4b를 지금 참조하면, 비 자성 물질은 물질들을 롤백 분리 모듈(220)로 떨어뜨리는, 보조 마찰 컨베이어 벨트(assist friction conveyor belt; 255), 또는 조 정할 수 있는 공급 컨베이어 벨트를 가로질러 이동한다. 롤백 분리 모듈(220)은 상대적으로 평평하거나 경량의 물질들로부터 둥글고, 상대적으로 무거운 물질들을 분리하고, 혼합물의 요구된 일부들을 유지하는 것을 돕기 위한 복수 개의 범프들(bumps; 415)을 임의로 위치될 수 있게 하는, 조정할 수 있는 피치 무빙 마찰 컨베이어(410)를 포함한다. 보조 마찰 컨베이어(255)의 피치는 물질이 공급 컨베이어로부터 롤백 분리기(220)로 떨어지는 종단(420)에서 높이를 제어하기 위하여 조정될 수 있다. 비록 컨베이어 벨트(410)가 이동의 방향을 나타내는 화살표에 의해 도시된 대로 윗 방향으로 회전하더라도, 425에서 나타난, 암석들과 같은 상대적으로 둥글거나 무거운 물체들, 폼과 같은 가볍고 둥근 물체들은 벨트 회전의 방향에 반대하여 굴러 떨어지고 분리된 수집 영역(430)으로 떨어질 것이다. 대조하여, 플라스틱, 와이어, 고무 및 목재를 포함하는, 물질들의 평평한 조각들은 분리기(220)에 달라붙고 컨베이어 벨트(410)의 상부 종단을 다음 모듈로 이동시킨다. 롤백 마찰 분리기 모듈이 도시된 구체예에서 순서에 있어서 두번째로 위치된 반면에, 상이한 순서는 몇몇 실시예들에서 적절하거나, 혼합 및/또는 수행에 따라 이 모듈은 제거될 수 있다는 것이 다시 이해될 것이다.

예전에 언급된 대로, 몇몇 구체예들에서 마찰 분리 컨베이어 벨트(410)의 직물 짜임의(textured) 표면은 마찰을 제공하는 범프들(415) 또는 원형 돌출부들의 패턴을 포함한다. 돌출부들은 약 1 1/2㎜ 높이 및 직경에서 약 1/2㎜일 수 있다. 인접한 돌출부들 사이의 공간은 약 1/4㎜일 수 있다. 롤백 분리 컨베이어 벨트(410)는 평평한 혼합된 조각들을 잡기(grip) 위하여 충분한 마찰을 제공하는 어 떠한 적절하게 내구성있는 물질로 가공될 수 있고, 예를 들어 다양한 합성 고무 물로 제작될 수 있다. 보조 마찰 컨베이어 벨트(255)의 각 및 속도는 물질들의 분리가 유전체 센서 분리 모듈(예를 들어, 압축된 공기 제트들에 의해 지속적으로 편향되지 않는다면, 암석들과 같은, 낮은 표면 영역을 갖는 둥근 물질들 및 폼과 같은 젖은 물질들은 잘못된 유전체 눈금들을 부여할 수도 있다)을 포함하는 연속적인 모듈들에서 과실을 감소시키기 위하여 미세 조정될(fine-tuned) 수 있도록 하기 위하여 조정할 수 있다. 유사하게는, 컨베이어 벨트(410)는 또한 벨트의 마찰 계수가 조정될 수 있도록 하기 위하여 다양한 벨트 물질들 및 직물 표면으로 대체될 수도 있다. 벨트의 각이 낮고, 속도는 느리며 벨트의 마찰 계수가 높으면 더 많은 물체들은 롤백 분리기(220)를 통하여 지나게 되는 경향이 있을 것이다. 반대로, 높은 각도, 빠른 속도 및 더 매끄러운 벨트는 더 적은 조각들을 지날 것이나, 바람직한 물질들의 몇몇의 손실을 유발할 것이다. 원한다면, 공기 나이프(250)는 원치 않는 물질들의 구르는 것(rolling off)을 초기화하는 데에서 돕기 위하여 벨트(410)의 상부 근처에 추가될 수도 있다. 롤백 분리 모듈은 일반적으로 자성 분리기(215)에 대하여 도시된 것과 유사한 프레임 및 다리들에 지지된다는 것이 평가될 것이다. 이들 요소들은 명확함을 위하여 이 경우에서 도시되지 않는다.

롤백 분리기(220)에 부착된 플라스틱, 와이어, 금속, 고무 및 목재의 조각들은 교반기 공급기(260)로 전달된다. 교반기 공급기(260)는 물질들을 고르게 분배하기 위하여 진동하는 실질적으로 평면이고, 매끄럽고, 경사진 표면을 갖는다. 교반기 공급기(260)는 복수 개의 유연성이 있거나 이동할 수 있는 다리들(435)에 의해 지지될 수 있다. 모터(미도시 됨)는 플라스틱, 고무, 금속 및 목재의 평평한 조각들을 지지하는 교반기 공급기(260)의 실질적으로 평면을 진동시키기 위하여 사용된다. 조각들이 표면의 하부 종단으로 떨어지도록 하기 위하여 평면은 바람직하게는 경사진다. 이런 지점에서, 주로 혼합의 잔여물은 비 자성 및 일반적으로 평평한 조각들을 포함하나, 여전히 플라스틱들, 와어어, 목재 등을 포함한다는 것이 평가될 것이다.

다음으로 도 5a 및 도 5b를 참조하여, 하나의 구체예에서 비 자성 및 일반적으로 평평한 혼합된 물질들은 유전체 센서 분류 모듈(225)로 공급되고, 이는 특정한 혼합 및 특정한 수행에 따라, 적어도 몇몇의 구체예들에서 단계적으로 작동함에 따라 배열된, 다중 단계들을 포함할 수 있다. 하나의 구체예에서, 모듈은 물질들을 다중-단계 유전체 센서 베드들 또는 배열들(515a, 515b)(두 개의 단계들은 간단하게 도시된다)에 걸쳐서 지나는 것을 허용하는 컨베이어 벨트, 슬라이드 또는 다른 플랫폼(platform) 중 어느 하나로 물질을 고르게 퍼지게 하기 위하여 진동하는 팬 공급기(pan feeder; 510)를 포함할 수 있다.

유전체 센서 분류 모듈은 디지털 또는 아날로그 유전체 센서들 중 어느 하나 또는 모두를 포함할 수 있다. 비록 어느 하나의 형태가 대부분 구체예들에서 사용될 수 있더라도, 적어도 몇몇 경우들에서 분류되는 폐기물 유동의 구성에 따라 사용되고 있는 센서의 형태를 변경하는 것이 바람직할 수 있다. 예전에 언급된 대로, 폐기물 유동의 소수의 조각체를 버리고, 대다수 조각체가 앞으로 지속하는 것을 허용하는 것이 일반적으로 바람직하다. 따라서, 하나의 구체예에서, 디지털 유전체 센서들은 폐기물 유동의 대다수가 복구될 수 있는 플라스틱들인 곳에서 사용된다. 이러한 배열에서, 센서 쓰레쉬홀드는 로우 패스 작동을 위하여 설정되고, 쓰레쉬홀드는 수용할 수 있는 최대 유전체를 위하여 설정된다. 따라서, 더 높은 유전체 상수를 갖는 물질들, 일반적으로 목재 및 고무 및 높은 유전체 플라스틱들은, 다른 공정을 위하여 버려지거나, 방향이 전환된다. 한편, 대다수 조각체가 폐기물 목재, 고무 및 높은 유전체 플라스틱들인 곳에서 물질들 유동을 분류하기 위하여 계획된 하나의 구체예에서, 아날로그 센서 베드는 사용될 수 있다. 이러한 배열에서, 센서 쓰레쉬홀드는 원하는 플라스틱들의 모두를 둘러싸는 유전체 상수들의 범위를 버리기 위하여 설정된다. 소수의 조각체를 포함하는, 플라스틱들은, 이어서 버려지고 이어지는 공정을 위하여 재배향된다. 몇몇 구체예들에서, 센서 중 단지 하나의 형태가 특정한 물질들의 유동을 위하여 감지된 곳에서 센서들의 조합이 사용될 수 있거나, 센서들 중 양쪽 모든 형태들을 갖는 베드가 수행될 수도 있다. 앞서 말한 언급은 하나의 배열에 대하여 아날로그 센서들 및 다른 하나에 대하여 디지털 센서들의 사용을 제안한 반면에, 사실상 센서 중 어느 한 형태는 로우 패스 또는 하이 패스 작동 중 어느 하나에 대하여 사용될 수 있고, 선택은 주로 수행 바람직함이다. 따라서, 여기에서 부여된 각각의 예에 대하여, 상호 보완적인 배열들, 센서에 대하고 물질들 마찰이 선택되거나 전환되는 것 모두는 또한 가능하고 간결함의 목적들을 위하여 명확하게 개시되지 않는다.

목재, 종이, 판지, 카페트(carpet) 등과 같은 흡수성 물질의 유전체 상수를 향상시키기 위하여, 이들 혼합된 물질들은 노출된 표면들을 축축하게(moisten) 하 기 위하여 가습기(520)를 통하여 지날 수 있다. 몇몇 경우들에서, 수분양은 초과하고, 물질들은 IR 열원으로 순간 건조될 수 있다. 예전에 언급된 대로, 이 단계에서 실질적으로 일정한 온도 및 습도의 유지는 더 균일한 성능을 제공할 수 있고, 그래서 내부 영역이 온도상으로 조절될 수 있게 하기 위하여 몇몇 구체예들에서 분리 시스템의 이들 단계들은 예를 들어, 냉동 플라스틱 패널들에 의해 동봉된다.

로우 패스 유전체 분리 모듈(225)은 일반적으로 컨베이어 벨트가 각각의 유전체 베드와 관련되고 적어도 하나의 공기 제트 배열인 각각의 유전체 베드와 관련되는 곳에서, 공기 제트 배열들(530a, 530b) 뿐만 아니라, 하나의 이상의 컨베이어 벨드들(525a, 525b)을 포함할 수 있다. 유전체 센서 배열들(515a, 515b)은 3.0 내지 5.0보다 큰 유전체 상수를 갖는 물질들을 검출하기 위하여 설정될 수 있다. 혼합된 물질들이 제1 단계 컨베이어 벨트(151)를 걸쳐 이동함에 따라 설정된 값보다 더 큰 유전체 상수를 갖는 물질들을 검출하는 유전체 센서 배열(515a)로 아주 근접하여 이동한다. 높은 유전체 품목(item)이 검출될 때, 그것이 제1 컨베이어 벨트(525a)의 종단을 제2 공정을 위한 테이크-어웨이(take-away) 컨베이어 벨트(540)로 떨어져 방향이 전환된 물질을 취하는 제2 컨베이어 벨트(535)로 떨어짐에 따라 신호는 높은 유전체 물질의 탄도(trajectory)를 편향하기 위하여 압축된 공기의 배기 가스를 방사하는 관련된 공기 제트 배열(530a)로 전달된다. 물질들이 유전체 센서 배열(515a)을 통하여 지나고, 따라서 낮은 유전체 상수를 갖기 위하여 추정되고, 그것들은 공기 제트 배열(156)에 의해 편향되지 않고 분리 공정을 통하여 계속된다.

임의의 배열에서, 제1 디지털 전기 용량 유전체 센서 배열(154)에 의해 방향이 전환되지 않은 물질들은 제1 배열에 의해 놓쳐진 어떠한 물질들을 식별하고 선택하기 위하여, 컨베이어 벨트(525b)로 단계적으로 작동되고 제2 유전체 센서에 걸쳐서 이동된다. 제1 및 제2 디지털 전기 용량 센서 배열들(515a, 515b)의 유전체 설정들은 상이한 유전체 쓰레쉬홀드로 설정될 수 있다. 로우 패스 배열의 실시예들을 위하여, 제2 센서 배열의 설정 지점 위의 유전체 상수를 갖는 물질들은 제2 공기 제트 배열(530b)에 의해 검출되고 테이크-어웨이 컨베이어 벨트(540)로 방향이 전환된다. 본 명세서에서 다른 경우에 언급된 대로 테이크-어웨이 컨베이어 벨트 (540)상의 물질들은 뒤따르는 공정을 위하여 이동될 수 있다. 앞서 말한 언급은 높은 유전체 상수를 갖는 물질들이 요구된 대로 뒤따르는 공정을 위하여 주 경로부터 방향이 전환될 것이고, 낮은 유전체 물질들이 지속될 것이 추정되는 반면에, 낮은 유전체 상수를 갖는 물질들이 다른 공정을 위하여 방향이 전환되고, 더 높은 유전체 상수를 갖는 것을 지속하기 위하여 저 공정을 반대로 하는 것 또한 가능하다. 따라서, 어떠한 물질들이 어디에서 처리되는가 본 발명의 현저한 양상이 아니다; 목적은 특정한 실행에 대하여 요구된 물질들의 어떠한 것을 처리하는 것이다.

전기 용량 근접 센서들

본 발명의 분류 공정은 물질 식별 단계 및 물리적 분류 단계를 포함한다. 과거에는 모두 아주 유사한 원자 번호들 및 비중들을 가지기 때문에 고무, 목재 및 플라스틱을 구별하는 것이 매우 어려웠다. 적절하게 수행될 때, 유전체 상수는 이 들 물질들을 신뢰성 있게 구별하기 위하여 사용될 수 있다.

본 발명의 배열에서, 예를 들어 센서 배열들(515a, 515b)에서 전기 용량 유전체 센서들은 각각 조각의 상이한 물질 구성을 식별하고 상이한 경로를 따르는 상이한 물질들을 분리하는 분류 메카니즘(mechanism)으로 신호를 전달하기 위하여 사용된다. 모든 물질들을 위한 유전체 상수들은 공기와 같은 물질들에 대한 약 1.0으로부터 물에 대한 80.0까지의 범위를 갖는다. 전기 용량 근접 센서들은 상대적으로 높은 유전체 상수들을 갖는 폐기물 물질들을 검출하는 데에 양호하다. 예를 들어, 일반적인 폐기물 물질들에 대한 몇몇 알려진 유전체 상수들은 아래의 표 1에서 열거된다.

상기에 설명된 대로, 비 플라스틱 물질들은 특히 젖었을 때, 현저하게 더 높은 유전체 상수들을, 갖는 경향이 있다. 건조 목재가 2 내지 7의 유전체 상수를 갖고, 고무가 2.5 내지 3.5를, 젖은 목재가 10 내지 30의 유전체 상수를 갖는다는 것을 언급한 것이 흥미롭다. 흡수성 물질들로 수분을 추가함으로써, 유전체 센서 베드는 낮은 유전체 상수들을 갖는 어떠한 고무들을 제외하고는 거의 모든 비 플라스틱 물질을 분리할 수 있다. 게다가, 통계적으로, 상당한 대다수의 목재 및 고무 물질들은 유전체 상수들의 상대적으로 좁은 범위 이내에서 떨어진다. 예를 들어, 대부분 고무 폐기물 물질들은 15 내지 20의 더 좁은 범위 이내에서 떨어진다. 따라서, 플라스틱 대 목재 및 고무의 유전체 상수에서 명확한 차이가 있다. 결과적으로, 전기 용량 근접 센서들은 플라스틱들이 아닌 혼합 내에서 물질들을 검출하는 데에 효과적일 수 있다.

전기 용량 센서들은 일반적으로 프로브(probe), 오실레이터(osillator), 렉티파이어 필터(rectifier filter) 및 출력 회로를 포함한다. 조각들이 센서의 표면 옆을 지날 때 전기 용량 근접 센서는 정전기장을 생성하고 이 정전기장에서 변경들을 검출함으로써 근처에 지나는 조각들의 유전체 상수를 검출한다. 높은 유전체 조각이 검출되지 않을 때, 오실레이터는 비활성화되고, 높은 유전체 조각들이 검출될 때, 그것은 도 5에 연결하여 상기에 언급된 대로 전환될 수 있다.

전기 용량 근접 검출기들의 상이한 형태들은 이용할 수 있고, 이는 특정 작동 특성들을 갖는다. 특히, 차폐된(shielded) 전기 용량 근접 검출기(detector)는 더 컨센트레이팅된 정전기장으로 인해 상대적으로 낮은 정전기 상수 물질들을 감지하는 데에 최상으로 적합하다. 차폐되지않은 전기 용량 근접 검출기들의 정전기장은 덜 컨센트레이팅되고, 이는 상대적으로 높은 유전체 상수 물질들을 감지하는 데에 그것들을 더 적절하게 만든다. 그러나, 작은 입자들 및 폐기물들이 제거되어 온 유동들을 위한, 차폐되지않은 유전체들은 적절하게 입증되어 왔다. 어떤 유전체 센서가 적절한지는 특정한 수행 및 처리되는 폐기물 유동에 적어도 부분적으로 의존할 것이다.

전기 용량 근접 센서들은 또한 디지털 및 아날로그 출력들 모두를 이용할 수 있다. 수행에 따라, 어느 하나의 형태가 본 발명에서 사용될 수 있는 반면에, 디지털 전기 용량 근접 센서들은 쓰레스 홀드 또는 설정된 지짐 위의 또는 아래의 유전체 값들을 갖는 물질들을 구별하기 위한 능력을 제공한다. 예를 들어, 디지털 전기 용량 근접 센서들은 3.0의 유전체 상수 또는 다른 적절한 설정 지점 아래 또는 위에 물질들을 구별할 수 있다. 대부분 전기 용량 근접 센서들은 컴퓨터의 데이터 획득 시스템으로 직접적으로 공급할 수 있는 디지털 출력을 갖는다. 이들 디지털 전기 용량 센서들은 도 2a에서의 로우 패스 유전체 분리 모듈(225)에서 사용된다.

대조하여, 아날로그 전기 용량 근접 센서는 유전체 상수들의 더 좁은 범위를 검출하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 아날로그 전기 용량 근접 센서들은 2.5 내지 3.0 사이의 유전체 상수를 갖는 물질들을 검출할 수 있다. 이들 아날로그 전기 용량 센서들은 도 2c에 도시된 아날로그 유전체 센서 모듈(245)에서 사용된다. 아날로그 전기 용량 근접 센서들은 출력 전류들 또는 전압들의 범위에 이를 수 있는 아날로그 출력을 갖는다. 하나의 구체예에서, 아날로그 출력 전류는 4㎃ 내지 20㎃이거나, 출력 전압은 0V 내지 10V일 수 있다. 이들 전류 또는 볼트 신호들은 물질의 유전체 상수에 비례한다. 아날로그 신호들은 아날로그 투 디지털 컨버터들(analog to digital converters)에 의해 처리되고, 이어서 디지털 신호들은 데이터 처리 컴퓨터로 공급된다. 대부분 저장 전기 용량 근접 센서들은 유전체 상수들의 넓은 범위를 검출하는 것이 가능하고, 그것에 의해 높은 유전체 고무로부터 낮은 유전체 플라스틱을 구별한다. 비록 이 넓은 범위의 유전체 상수들이 혼합된 물질들의 일반적 분류를 위하여 유용하더라도, 유전체 상수들에서 단지 작은 변화를 갖는 물질들을 분리하는 데에 유용하지 않다.

본 발명 시스템은 유전체 상수들의 좁은 범위를 갖는 물질들을 구별하기 위하여 사용되기 때문에, 몇몇 구체예들에서 유사한 유전체 상수들을 갖는 물질들을 구별하는 것을 더 손쉽게 용이하게 하기 위하여 한정된 검출 범위를 갖는 전기 용량 근접 센서를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 다른 구체예들에서, 아날로그 전기 용량 근접 센서들은 유전체 상수들의 더 좁은 범위를 걸쳐서 민감도(sensitivity)의 확장되거나 확대된 범위를 가질 수 있다.

적절하게 상이한 유전체 상수들을 갖는 물질들을 구별하기 위하여 사용된 본 발명에 따라 조립된 시스템들에 대한, 성능은 몇몇 구체예들에 대하여, 높은 민감도를 갖는 전기 용량 근접 센서들로 향상된다. 비록 센서의 민감도가 장치로 조립되더라도, 하우징(housing) 및 다른 인자(factor)들에 기초한 민감도를 변경하고 향상시키는 것이 가능할 수 있다. 하나의 구체예에서, 센서들은 슬라이드의 머시닝된(machined) 조각으로 장착되거나 컨베이어 벨트 아래에 장착된 마모 플레이트(wear plate)에 장착된다. 예를 들어, 센서들은 마모 플레이트 또는 슬라이드의 상부 표면 아래에 카운터 보링된 홀(counter bored hole)에 배치될 수 있다. 센서의 민감도는 슬라이드 또는 마모 플레이트 물질 및 그것의 두께, 카운터 보링된(bored) 홀의 직경 및 홀의 깊이에 의해 변경될 수 있다. 이들 변수들을 조정함으로써, 전기 용량 근접 센서들은 특정 물질 검출 적용을 위한 최적화 성능을 위하여 "튜닝될(tuned)" 수 있다.

센서의 작동 주파수는 전환을 위하여 선택된 물질을 정확하게 검출하기 위하여 요구된 검출 시간에 대응하고, 따라서 작동 속도에 영향을 미친다. 더 빠른 작동 주파수는 더 느린 작동 주파수를 갖는 검출기보다 더 빠르게 선택된 물체들을 검출할 수 있을 것이다. 해상도(resolution)는 검출되고 있는 물체의 크기에 대응한다. 더 큰 해상도를 갖는 검출기는 더 작은 해상도를 갖는 검출기보다 큰 물체를 검출하는 데에 더 적절하다.

비록 전기 용량 근접 검출기들이 다양한 형태들의 목재 및 고무들의 존재를 검출할 수 있더라도, 이 능력은 검출되고 있는 물질의 형태 및 센서에 따라 변경할 수 있다. 특정한 형태들의 목재 및 고무들에 대한 민감도에서 구별은 다양한 방법으로 설명될 수 있다. 검출된 물질의 타입에 기초로 한 민감도에서 변경의 하나의 실시예는 수정 인자(correction factor)이다. 전기 용량 근접 센서들은 일반적으로 다양한 물질들에 대한 상대적인 관통(penetration) 거리의 양을 재는 "수정 인자"를 갖는다. 검출되는 물질의 수정 인자 및 기초 관통 거리를 인지함으로써, 검출되고 있는 어떠한 목재 및 고무에 대한 관통 거리는 결정될 수 있다.

다른 물질들과 함께 혼합된 선택된 물질의 조각들을 정확하게 검출하기 위하여, 검출기들은 검사되고 있는 조각의 물질을 근접하여 결정하기 위하여 위치될 수 있다. 이는 조각들이 상호 간의 상부 상에 적층되지 않는 방식으로 표면 상에 혼합된 조각들을 구별하고 조각들 사이의 몇몇 공간이 있는 것을 확인함으로써 완료될 수 있다. 혼합된 물질의 묶음(batch)은 하나 이상의 검출기들 아래에 이동될 수 있거나 대안적으로 조각들이 검출기(들)에 걸쳐 이동될 수 있다. 검출은 고무 및 목재의 물질 및 크기에 기초한다.

본 발명에서 사용된 슬라이드들 및 벨트들은 다양한 물질들로 제작될 수 있다. 몇몇 경우에서는, 벨트 또는 슬라이드의 유전체 상수가 유전체 상수 물질에 너무 근접하면, 물질은 검출하는 것이 더 어려워질 수 있기 때문에, 검출된 물질들의 범위 밖에서 유전체 상수들을 갖는 슬라이드들 및 벨트들에 대한 물질들을 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상대적으로 높은 유전체 상수들을 갖는 목재 및 나무 조각들이 검출되고 있다면, 이어서 매우 낮은 유전체 상수를 갖는, 우레탄의 슬라이드 또는 벨트는 고무 및 목재의 범위 밖으로 있기 때문에 사용될 수 있다. 그러나, 이런 배열을 갖는 어떠한 플라스틱들을 검출하는 것은 우레탄이 분류되고 있는 플라스틱들의 몇몇과 유사한 유전체 상수를 가지기 때문에 어려울 수 있다.

대안적인 배열에서, 예를 들어, 컨베이어 벨트 또는 슬라이드는 더 낮은 유전체 상수 플라스틱들과 더 높은 고무 및 목재 값들 사이인 약 7 내지 8의 유전체 상수를 갖는 물질로 제작될 수 있다. 본 구체예에서 전기 용량 근접 센서들은 플라스틱, 목재 및 고무 조각들의 유전체 상수들을 손쉽게 검출할 수 있을 것이다. 이는 상이한 형태들의 플라스틱들의 고른 검출을 허용하는 이익을 제공하고, 이는 시장에서 상이한 값들을 가질 수 있다.

본 발명의 시스템은 시스템에서 센서들의 구성에 기초한 최적의 결과들을 위한 다양한 방법들로 "튜닝될" 수 있다. 전기 용량 근접 센서들과 관련된 변수들을 변경함으로써, 시스템은 수행된 것 사이에서 특정한 적용으로 튜닝될 수 있다. 이들 변수들은 포함한다: 장착 홀의 직경 및 깊이, 센서를 장착하기 위하여 사용된 물질 및 사용되고 있는 전기 용량 근접 센서의 형태. 상기에 설명된 대로, 하나의 단계로써, 튜닝(tuning)은 슬라이드 및/또는 컨베이어 벨트를 위한 상이한 물질을 사용함으로써 수행될 수 있다. 센서들을 장착하기 위하여 사용된 플레이트 물질은 또한 전기 용량 근접 센서들의 민감도를 변경할 수 있다. 또한, 슬라이드 및/또는 컨베이어 벨트에 대한 센서들의 상이한 위치들은 시스템의 작동 및 민감도에 영향을 준다. 하나의 구체예에서 혼합된 물질 조각들은 무빙 컨베이어 벨트 상에 위치되고 전기 용량 근접 센서들은 컨베이어 벨트의 하부 표면을 접촉하는 마모 플레이트에 장착된다. 따라서, 컨베이어 벨트의 상부 상에 머물고 있는 혼합된 물질 조각들은 컨베이어 벨트의 두께에 의해 마모 플레이트로부터 분리된다. 하나의 구체예에서, 마모 플레이트는 아크릴로 제작될 수 있고 전기 용량 근접 센서들은 아크릴의 반대로 가라앉는(counter sunk) 홀들에 장착된다. 전기 용량 근접 센서들의 깊이는 그것들의 민감도를 따라 변경될 수 있다. 상이한 형태들 또는 민감도들의 센서들이 특정한 센서 배열로 사용된다면, 몇몇 구체예들에서 바람직할 수 있는 대로, 상이한 홀 깊이들은 상이한 센서들을 위하여 사용될 수 있다.

혼합된 조각들을 지지하는 표면으로부터 떨어진 센서들의 배치는 전기 용량 근접 센서의 범위 및 시스템의 원하는 작동에 따라 변경될 것이다. 범위가 추가된 이는 상이한 물질들을 구별하기 위하여 더 많은 해상도를 제공하기 때문에 30㎜이상의 범위를 갖는 센서를 가지는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 더 긴 범위를 갖는 센서는 표면 아래에서 더 깊게 위치될 것이다. 더 큰 민감도의 센서들을 가지고, 유사한 유전체 특성들을 갖는 물질들 사이에서 신뢰성 있게 구별하는 것이 가능하고, 이는 본 발명의 시스템이 각각 약간 상이한 유전체 상수를 갖는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 폴리스틸렌과 같은 유사한 물질들의 상이한 그레이드들(grades)을 구별하고 분리할 수 있게 하는 것을 허용할 수 있다.

센서들의 민감도는 적어도 몇몇의 실시예들에서, 특히 분류되기 위한 물질들이 매우 유사한 유전체 상수들을 갖는 물질들을 포함하는 곳에서, 분류 시스템의 정확성에 영향을 미칠 수 있다. 그러나, 더 민감한 센서들은 일반적으로 더 비싸고 특정한 수행에 대하여 요구되지 않을 수 있다. 결과적으로, 특정한 시스템의 디자이너는 일반적으로 시스템의 여분(rest)에서 사용된 물질들 및 특정한 혼합물과 관련된 인자들에 센서의 민감도를 일치시킨다.

다양한 방법들은 전기 용량 근접 센서들의 민감도를 향상시키기 위하여 사용될 수 있다. 상기에 설명된 대로, 몇몇 구체예들에서 컨베이어 벨트 아래의 슬라이드 또는 마모 플레이트에 전기 용량 근접 센서들을 장착하는 것이 바람직하다. 게다가, 장착하는 구성 그 자체는 전기 용량 근접 센서들의 민감도를 향상시킬 수 있다. 하나의 실시예로써, 전기 용량 근접 센서들이 분류된 물질과 유사한 유전체 상수를 갖는 물질의 고체 블록(solid block)에 장착된다면, 비록 장착하는 물질의 유전체 상수가 물질들의 주변의 검출을 한정할 수 있더라도, 센서가 장착된 홀 위에 직접적으로 존재하는 물질들의 검출을 향상시킬 수 있다. 디자인에 따라, 센서는 특정한 유전체 상수를 갖는 물질을 위하여 가공된 튜브 또는 슬리브(sleeve) 내에 장착될 수 있고, 이어서 어셈블리(assembly)는 마모 플레이트와 같은 적절한 위치에 장착된다. 몇몇의 경우들에서, 상이한 유전체 상수 물질들의 튜브들 또는 슬리브들은 센서에서 최적의 민감도를 생성하는 물질이 사용될 수 있도록 하기 위하여 선택적으로 제공될 수 있다.

센서 홀들의 형상(geometry)은 또한 전기 용량 근접 센서들의 민감도에 영향을 미칠 수 있다. 더 작은 홀은 전자기 검출에 집중하고 유전체 상수를 검출하기 위하여 더 적은 물질 볼륨을 요구할 수 있는 반면에, 더 큰 홀은 적절하게 유전체 상수를 검출하기 위하여 지나가기 위한 더 많은 물질을 요구할 수 있다.

홀의 깊이는 또한 상기에 설명된 다른 인자들에 따라, 민감도에 영향을 미칠 수도 있다. 하나의 구체예에서, 시스템은 목재 및 고무를 검출하나 플라스틱들을 검출하지 않기 위하여 구성된다. 본 구체예에서, 홀은 플라스틱 물질들을 위한 센서의 범위를 초과하기에 충분히 깊을 수 있다. 목재 및 고무는 더 높은 유전체 상수를 갖고 더 강한 검출 신호를 생성하기 때문에, 전기 용량 근접 센서들은 여전히 이들 물질들 검출할 수 있다.

다른 구체예에서, 시스템은 플라스틱들, 목재들 및 고무들을 검출하고 구별하기 위하여 구성될 수 있다. 본 구체예에서, 낮은 민감도 전기 용량 근접 센서는 플라스틱 조각들을 검출하기 위한 높은 민감도 전기 용량 센서보다 더 얇은 홀에 장착된다. 상이한 형태들의 플라스틱들이 감지되고 있다면, 매우 높은 민감도를 갖는 전기 용량 근접 센서가 요구될 수 있다.

몇몇 구체예들에서, 특정한 범위로 좁게 튜닝되나, 유사한 유전체 상수들을 갖는 물질들을 구별하기 위한 능력을 향상시켜 온 센서들을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기의 표 1에 특정된 대로, 폴리프로필렌 플라스틱은 2.0 내지 2.3의 유전체 상수를 갖고, 폴리에틸렌은 2.3의 유전체 상수를 갖고, 폴리스틸렌은 3.0의 유전체 상수를 갖는다. 적절한 민감도를 갖는 센서는 유전체 상수들이 상이한 한도까지, 예를 들어, 그것들이 겹쳐지지 않는 한도까지, 폴리프로필렌과 폴리에틸렌으로부터 폴리스틸렌을 구별할 수 있다. 센서들의 다중 열들 또는 배열들은 더 큰 정확성을 추가하기 위하여 사용될 수 있다.

본 발명에서 사용된 대로 센서들의 배열들과 만나는 추가적인 문제는 센서들 사이의 크로스토크(crosstalk)이다. 크로스토크는 하나의 센서에 의해 검출되기 위하여 의도된 검출 신호들이 다른 인접한 검출기들에 영향을 줄 수 있는 상태이다. 일반적으로, 여기에서 언급된 크로스토크 해결책들은 대부분 구체예들을 위하여 여기에서 설명된 근접 센서들에 적용할 수 있다. 도 6a 내지 도 6e를 참조하여, 상이한 크로스토크와 검출 특성들을 갖는 센서 배열들의 다양한 구성들은 수행의 필요들을 위한 배열의 선택을 최적화하기 위하여 특정한 수행을 허용하는 목적으로, 평가될 수 있다. 도 6a에 도시된 대로, 많은 검출기들(610)은 혼합된 물질 조각들, 일반적으로 플라스틱들 조각들(620) 및 목재와 고무 조각들(625)을 이동시키는 컨베이어 벨트(615) 또는 슬라이드의 너비에 걸쳐 선형 일차원 배열로 배열될 수 있다. 이 구성은 목재와 고무 조각들(625)이 실질적으로 목재와 고무 검출 공정을 추진하는 검출기들(610)의 열에 걸쳐 혼합된 조각들을 이동시킴으로써 검출되는 것을 허용한다. 적어도 몇몇의 구체예에서, 컨베이어 벨트가 사용되고 있다면, 그것은 실질적으로 가로방향이거나 단지 약간 경사진다. 대안적으로, 각이 분리되고 있는 물질들의 형태에 따라 35 내지 70도일 수 있는 경우에, 슬라이드는 사용될 수 있다.

전기 용량 근접 센서들의 일반적인 검출 범위가 짧기 때문에, 그것들은 일반적으로 센서들의 배열에 걸쳐 지나는 모든 목재와 고무 조각들이 검출되도록 하기 위하여 상호 간에 상대적으로 근접하게 위치된다; 정확한 치수들은 각각의 특정한 이생에서 사용된 특정 센서의 검출 범위와 함께 변경될 것이다. 센서들은 바람직하게는 목재와 고무 조각들이 센서들 사이에서 지날 수 없도록 할 수 있을 것이고 따라서 동일한 시간에서 크로스토크가 문제가 되는 것과 함께 센서들이 너무 근접하게 위치되지 않는 동시에 검출되고 있는 것을 피하도록 하기 위하여 배열될 것이다.

동일한 시간에서 컨베이어 벨트 또는 슬라이드의 전체적인 너비를 커버링하는(covering) 동시에 크로스토크를 최소화하거나 피하기 위한 다양한 방법들이 있다. 특히 도 6b를 참조하여, 센서들이 상호 간에 근접하게 위치되지 않도록 하기 위하여 센서들(630)은 스태거링될(staggered) 수 있고 그래도 슬라이드 또는 컨베이어 벨트 상의 어떠한 목재와 고무 조각은 적어도 하나의 센서에 근접하게 지날 것이다. 스태거링된 구성을 사용할 때, 센서들은 센서들(630)의 다중 열들에서 설정될(setup) 수 있다. 더 많은 센서들(630)의 열들을 가짐으로써, 각각 센서 사이의 공간은 크로스토크를 피하기 위하여 연장될 수 있다. 하나의 구체예에서, 센서들(630)의 네 개 이상의 엇갈린 열들(635a 내지 635d)은 사용될 수 있다. 네 개 이상의 스태거링된 열들에서 이들 센서들(630)을 위치시킴으로써, 센서들은 어떠한 크로스토크를 피하기 위하여 상호 간으로부터 현저하게 떨어져 이격된다.

크로스토크를 피하기 위한 다른 수단은 상이한 작동 주파수들을 갖는 센서들을 사용함에 의한 것이다. 크로스토크는 일반적으로 단지 동일한 주파수에서 작동하는 센서들 사이에서 발생한다. 도 6c를 참조하여, 특정한 수행을 원한다면, 동일한 시간에 센서들이 더 근접하게 이격되도록 하는 것을 허용하는 동시에, 하나의 치수 배열에서 상호 간 다음으로 상이한 주파수들에서 작동하는 센서들을 위치시킴으로써 동일한 주파수 센서들의 더 큰 분리가 있다. 두 개의 상이한 주파수 센서들이 사용된다면, 제1 주파수를 갖는 f1 검출기(640)는 제2 주파수를 갖는 f2 검출기(645) 다음으로 위치될 수 있다. 이들 검출기들(640, 645)은, 직선으로 또는 스태거링된 열들 중 어느 하나인, 대안적인 패턴에서 배열될 수 있다. 더욱이, 제3, 제4 등등 주파수들의 센서들이 사용된다면, 추가적인 분리는 제공될 수 있다.

도 6d를 참조하여, 배열은 센서들의 분리와 주파수들의 대안을 검출기들의 하나 이상의 추가적인 스태거링된 열들로 조합하는 것이 보여질 수 있다. 센서들의 제1 세트(set; 650)는 제1 주파수에서 작동하고, 센서들의 제2 세트(655)는 제2 주파수에서 작동하며, 센서들의 제3 세트(660)는 제3 주파수에서 작동한다. 상이한 주파수들 및/또는 센서들의 다중의 스태거링된 열들을 사용함으로써, 존재한다면, 검출기들(650, 655, 660)은 현저한 크로스토크를 유발함 없이 조사(inspection) 영역의 전체적인 너비에 걸쳐 위치될 수 있다.

상기에 설명된 대로, 차폐된 검출기들이 작은 조각들을 검출하기 위한 몇몇 장점들을 제공할 수 있는 반면에 차폐되지않은 검출기들은 큰 조각들을 검출하기 위한 몇몇 장점들을 제공할 수 있다. 따라서, 작고 큰 목재 및 고무 조각들은 대부분 차폐되고 차폐되지않은 전기 용량 근접 센서들 모두를 사용함으로써 혼합된 물질들로부터 효율적으로 분류될 수 있다. 도 6e를 참조하여, 본 발명의 분류 시스템의 구체예의 측면도가 도시된다. 목재와 고무 조각들의 모든 크기들을 빠르고 정확하게 검출하기 위하여, 혼합된 물질들은 플라스틱 조각들(620) 및 목재/고무 조각들(625)을 포함한다. 혼합된 물질들(620, 625)은 적어도 하나의 차폐된 센서(665) 및/또는 하나의 차폐되지않은 센서(670)로 아주 근접하게 지난다. 이전에 설명된 대로, 컨베이어 벨트는 산업용 적용들을 위한 적절하게 내구성이 있어야 하고, 센서가 분류하고 있는 물질 및 센서들 사이에서 물리적인 접촉이 없이, 벨트 아래에 또는 벨트 위에 중 어느 하나에 위치된 센서 배열 근처를 지나는 물질을 손쉽게 검출하는 것을 허용하기 위하여 구성된다.

적어도 때때로, 분류되고 있는 조각들이 센서들에 의한 검출을 위한 단지 작은 프로파일을 제공할 수 있는 경우에서, 변형되고 트위스팅될(twisted) 수 있다는 것은 당업계에서 당업자에 의해 평가될 것이다. 게다가, 적어도 몇몇 경우들에서, 바람직하지 않은 물질들은 검출을 더 어렵게 만들면서, 원하는 물질들 위에 또는 아래에 적층될 수 있다. 이러한 구체예들에서, 벨트 위와 벨트 아래 모두에서 센서들의 배열은 검출의 정확성을 향상시키기 위하여 사용될 수 있다. 센서들의 상부 배열은 크로스토크를 최소화시키고 검출을 최대화하기 위하여, 벨트 아래의 센서 베드로써 동일한 방식으로 배열될 수 있다. 아래에서 설명된 대로, 단계적으로 작동된 하나의 컨베이어로부터 다른 것으로의 떨어짐(drop)은 빈번하게 그것을 더 쉽게 센서가 식별할 수 있게 하면서, 디스토팅되거나(distorted) 트랩핑된(trapped) 조각을 재위치 시키기에 충분하기 때문에, 단계적인 작동으로 컨베이어들과 다중의 센서 배열들은 또한 "놓쳐진"(missed) 물질들을 감소시키는 데에 도움을 준다.

본 발명의 물질들 분류 시스템은 차폐된 전기 용량 근접 센서들(665), 차폐되지않은 전기 용량 근접 센서들(670) 또는 차폐되고 차폐되지않은 센서들(665, 670)의 조합을 사용할 수 있다. 이들 구성들 중 어떠한 것에서, 검출기들(665, 670)로부터의 모든 신호들은 공정 컴퓨터(미도시 됨)로 공급된다. 차폐된 센서들(665)과 차폐되지않는 센서들(670)은 일반적으로 목재와 고무 조각들(625)의 특정한 형태들을 식별하는 데에서 각각 더 양호하기 때문에, 그것들은 목재, 고무 또는 다른 물질(625)의 동일한 조각을 위한 상이한 검출 신호들을 발생시킬 수 있다. 차폐된 센서들(665)은 작은 조각들을 검출하는 데에 더 양호하기 때문에, 그것은 차폐되지않은 센서(670)보다 예를 들어, 작은 목재와 고무 조각들에 대한 더 강한 검출 신호를 발생시킬 것이다. 유사하게는, 차폐되지않은 센서(670)는 차폐된 센서(665)보다 더 큰 조각들에 대한 더 강한 검출 신호를 발생시킬 것이다. 물질들 식별 공정의 정확성을 향상시키기 위하여, 공정 컴퓨터는 어떤 형태의 신호가 특정한 구체예에 대하여 선택될 것인가를 우선순위 매기는 프로그램을 실행할 수 있다. 예를 들어 컴퓨터는 검출된 조각(625)의 위치를 나타내기 위한 가장 강한 검출기 신호를 사용하는 알고리즘을 실행할 수 있다. 본 구체예에서, 선택된 조각들(625)이 몇몇 시간들에서 검출되도록 하기 위하여, 혼합된 조각들(620, 625)은 센서들(665, 670)의 몇몇 열들에 의해 지나게 될 수 있다. 선택된 조각(625)의 위치가 검출기들(665, 670)에 의해 추적될(tracked) 수 있을 것이고 가장 강한 검출 신호가 가장 정확한 위치 정보를 제공할 수 있을 것이기 때문에 시스템은 더 정확할 것이다. 컴퓨터는 메카니즘, 예를 들어 검색 표(look-up table)를 포함하고, 이는 어떠한 검출된 물질의 물리적인 위치가 시간에 걸쳐서 식별되고 추적될 수 있도록 하기 위하여, 프로그램이 위치와의 센서 위치를 서로 연관시키는 것을 허용한다는 것이 이해될 것이다.

구체예에서, 로우 패스 디지털 유전체 센서 배열(들)(515a, 515b)을 통하여 지나는 물질들은 도 2b 및 도 7에서 최상으로 보여진, 트랜스퍼 컨베이어 벨트(255)에 의해 다음의 모듈로 이동된다. 초기에는, 물질은 더 큰 물질들로부터 더 작은 크기의 조각들을 분리하는 교반기 스크린(230)으로 지나게 된다. 교반기 스크린(230)은 모터에 의해 진동하고 이동할 수 있는 다리들에 의해 지지되는 스크린 표면(710)을 갖는다. 스크린 표면(710)은 더 작은 조각들을 스크린 표면을 통하여 떨어뜨리는 것을 허용하는 홀들 또는 천공들(perforations)의 배열을 포함한다. 교반기 스크린(710)은 물질이 하나의 종단으로 이동하고 분리된 분리 영역들(181)로 떨어지도록 하기 위하여 약간 경사질 수 있다. 하나의 구체예에서, 스크린 표면(171)에서 홀들은 직경에서 약 18㎜일 수 있다. 그러나 홀들의 사이즈는 일반적으로 분류되고 있는 물질에 일치되고 따라서 현저한 범위에 걸쳐 변경할 수 있다. 더 큰 홀들은 교반기 스크린 표면(171)을 통하고 연속적인 공정 유동(181)을 벗어나 떨어지기 위하여 더 많은 조각들이 유발할 것이다. 작은 조각들은 먼지를 포함할 수 있고 큰 조각들은 와이어 및 낮은 유전체 플라스틱들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 도 10과 관련하여 설명된 싱크/플로트 탱크는 이런 분리 기능을 효율적으로 실행하기 위하여 사용될 수 있다. 와이어 분리를 위하여 사용된 때, 플로트/싱크 탱크의 매개물은 비중을 증가시키기 위하여 혼합물이 첨가된 물 또는 물, 또는 무거운 매개물 시스템 또는 모래 플로트 시스템일 수 있다.

구체예에서, 교반기 스크린(710)에 의해 분류된 더 큰 조각들은 교반기 스크린(710)에 분리되지 않은 더 작은 조각들로부터 더 큰 플라스틱 물질들을 분리하는 고속 탄도 컨베이어 벨트(high speed ballistic conveyor belt; 715) 상에 위치된다. 고속 탄도 컨베이어 벨트(715)는 위쪽 방향으로 경사지고 고속 벨트 상에서 물질들은 가속되고 그것들의 밀도의 기능으로써 벨트(715)의 종단을 내밀게 된다(projectec). 적어도 몇몇 구체예들을 위하여, 비록 속도는 분류되고 있는 물질들로 변경할 수 있더라도, 분당 600피트의 차수 상의 벨트 속도는 적절하다는 것이 발견되어 왔다. 몇몇 수행들에서, 벨트(715)의 종단에 장착된 공기 제트들(720)의 배열은 유동을 벗어난 더 낮은 밀도 물질들을 분리하는 것을 돕기 위하여 압축된 공기의 일정한 낮은 압력 유동을 분출하기 위하여 사용된다. 물질 조각들이 대략적으로 동일한 크기인 곳에서, 더 낮은 밀도 물질들의 양이 더 적기 때문에 공기 제트들(720)은 더 높은 밀도 물질들보다 더 낮은 밀도 물질들을 더 손쉽게 전환한다. 따라서, 높은 밀도 플라스틱과 같은 더 높은 밀도 물질들의 더 큰 운동량은 그것들에게 그것들을 제2 분리 영역(730)으로 더 떨어지게 내밀어지게 하는 것을 허용하는 탄도(trajectory)를 그것들에게 부여하는 반면에, 와이어 및 먼지와 같은 더 낮은 밀도 물질들은 제1 분리 영역(725)으로 떨어지기 위하여 편향될 수 있다.

와이어로부터 플라스틱을 분리하기 위한 탄도 컨베이어 벨트 분류 방법으로 다양한 대안들이 있다. 하나의 대안으로써, 와이어 및 다른 금속들의 비중이 약 2.5보다 더 큰 반면에 비중 분류 방법은 사용될 수 있다. 플라스틱, 목재, 고무 등등의 비중은 일반적으로 약 1.4이다. 이들 조각들이 잘 알려진 비중(물, 모래 또는 무거운 매개물과 같은)을 갖는 유체 물질에 위치된다면 와이어 및 다른 물질들은 가라앉기 위하여 제작될 것인 반면에 플라스틱 및 다른 물질들은 부유하기 위하여 제작될 것이다. 이러한 배열은 도 10에 관련하여 더 상세하게 설명되고, 도 10의 플로트/싱크 탱크는 또한 매개물의 비중을 조정함으로써, 더 가볍고 더 무거운 플라스틱 조각체들을 분리하기 위하여 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 사용될 수 있는 다른 분류 방법들은 이전에 설명된 무거운 매개물 시스템 및 모래 플로트 공정 뿐만 아니라 고 해상력(definition) 금속 검출, 중탕 용기(water bath) 및 X-레이 검출을 포함한다. 이 지점에서, 물질 혼합은 그것들의 중요한 구성요소들로 분리되어 왔고, 높은 밀도, 낮은 유전체 상수 플라스틱은 모든 다른 물질들로부터 일반적으로 적절히 90% 위에 및 적어도 몇몇 수행들에서 약 99%보다 많은, 상대적으로 높은 정도의 정확성으로 분리되어 왔다는 것이 이해될 것이다. 이는 상업적으로 인력이 있는 재활용할 수 있는 생산품을 산출한다.

도 2c에 관련하여 개략적으로 설명된 대로, 그것들이 로우 패스 모듈(225)에서 요구된 것보다 더 높은 유전체 상수를 갖기 때문에 전환된 물질들을 더 분류하는 것은 또한 가능하다. 도 8 및 도 9를 참조하여, 이들 추가적인 분류 단계들은 더 양호하게 이해될 수 있다. 이러한 배열에서, 로우 패스 유전체 분류 모듈(225)에 의해 분리된 높은 유전체 물질들은 교반기 공급기(260)와 유사한 교반기 공급기(810)로 컨베이어 벨트(540)에 의해 이동될 수 있다. 적어도 몇몇 배열들에서, 높은 유전체 물질들의 더 낮은 볼륨은 본래의 공급 벨트(310)보다 더 느린 속도에서 이동하는 것을 허용되게 하는 컨베이어 벨트에 의해 공급된다. 적어도 몇몇 수행들에서, 대역폭 센서 모듈(240)은 아래에서 더 상세하게 특성들이 설명된, 유도 센서들을 사용한다. 높은 유전체 물질들은 비 금속 조각들로부터 금속 조각들을 분리하는 고 주파수 유도 근접 센서들에 의해 지난다. 금속 조각들이 검출된 때, 신호는 벨트 상에서 품목들의 위치를 측량하고 추적하는 소프트웨어의 사용에 의해 금속 조각들을 분리 영역(195)으로 편향하는 공기 제트들(193)의 배열로 보내어진다.

몇몇 실시예들에서, 현저한 금속 조각체는 여전히 남겨질 수 있다. 이러한 구체예들을 위한, 도 8의 배열에서, 대역폭 센서 배열(240)은 유도 센서 배열(810)에서 사용된 유도 근접 검출기들(830)로 비철 금속 조각들을 검출한다.

유도 근접 검출기들의 상이한 형태들은 특정한 작동 특성들을 갖는 것이 이용할 수 있다. 특히 차폐되고 차폐되지 않은 유도 근접 검출기들은 금속을 검출하는 동일한 작동을 실행하나 표 2에서 나열된 별개의 작동 특성들을 갖는다.

작동 주파수는 금속 검출의 작동 속도 및 검출 시간에 대응한다. 더 빠른 작동 주파수는 더 느린 작동 주파수를 갖는 검출기보다 더 빠르게 금속 물체들을 검출할 수 있을 것이다. 해상도는 검출되고 있는 물체의 크기에 관련시킨다. 더 큰 해상도를 갖는 검출기는 더 작은 해상도를 갖는 검출기보다 큰 금속 물체들을 검출하는 데에 더 적절하다. 관통(penetration)은 검출기가 관통할 수 있고 예를 들어, 절연되거나 코팅된 와이어들 및 금속들 또는 적층된 플라스틱 및 금속 조각들과 같은 아래에 놓여진(underlying) 금속을 여전히 적절하게 검출하는 금속 물체를 덮을(cover) 수 있는 비 금속 물질의 최대 두께를 참조한다. 높은 관통 깊이를 갖는 검출기는 비 금속 물질을 관통할 수 있을 것이고 더 낮은 관통 깊이를 갖는 검출기보다 더 많은 금속 조각들을 검출할 수 있을 것이다. 적어도 몇몇 배열들에서, 차폐된 유도 근접 검출기들이 유사한 금속 조각들을 검출하는 데에 바람직할 수 있는 반면에 차폐되지않은 유도 근접 검출기들은 더 큰 금속 조각들을 검출하는 데에 바람직할 수 있다. 이전에 설명된 사이징(sizing) 단계들을 사용하는 구체예들은 본 배열들에서 이러한 우려에 대한 필요를 감소시킬 것이다.

도 1에서의 명세들은 일반적인 30㎜ 직경 유도 근접 검출기들을 위한 것이다. 직경을 변경하는 것은 변경된 작동 특성들을 야기하고, 특히, 관통 거리는 센서의 직경을 확대함으로써 연장될 수 있다. 더 큰 검출 영역은 또한 더 느린 검출 속도에서 야기할 수도 있고 몇몇 구체예들에서 크로스토크에 더 영향받을 수도 있다.

금속의 작고 큰 조각들을 검출하는 유도 근접 센서들에 더하여, 다른 유도 센서들은 약간 상이한 능력들을 제공한다. 예를 들어, 코일을 기초로 한 유도 근접 센서들은 알루미늄, 황동, 아연, 마그네슘, 티타늄 및 구리와 같은 비철 금속들을 정확하게 검출할 수 있다. 금속 검출 적용에 따라, 물질 특정 유도 근접 검출기들은 작고 큰 철 금속 조각들 및 비철 금속 조각들을 검출하기 위한 다른 센서들로 사용될 수 있다. 비철 금속 검출기들은 이전에 설명된 전기 용량 센서들의 배열과 유사한, 배열에 비철 금속 검출기들의 추가적인 열들로써 추가되거나 차폐되고 차폐되지 않은 센서들의 배열에서 혼합될 수 있다. 비록 유도 근접 검출기들이 금속들의 다양한 형태들의 존재를 검출할 수 있더라도, 이 능력은 감지 기술에서 알려진 방식으로 검출되고 있는 금속의 형태 및 센서에 따라 변경할 수 있다.

전기 용량 센서들을 갖는 모듈의 유도 센서들(240)이 이전에 설명됨에 따라, 비 금속 조각들과 혼합된 금속 조각들을 정확하게 검출하기 위하여, 검출기들은 검사되고 있는 조각의 물질을 결정하기 위하여 근접하게 위치되어야 한다. 이는 혼합된 물질들의 묶음(batch)에 걸쳐 하나 이상의 검출기를 이동시킴으로써 완료될 수 있거나 대안적으로 조각들이 검출기(들)에 걸쳐 이동될 수 있다.

상기에 설명된 대로, 차폐되지않은 센서들은 차폐된 센서들보다 더 늦고 금속 조각들을 정확하게 검출하기 위하여 더 많은 시간을 요구한다. 검출기들은 차폐된 센서들의 다중 열들 및 차폐되지않은 센서들의 더 적은 열들로 구성될 수 있다. 차폐된 센서들의 추가적인 열들을 가짐으로써, 차폐된 센서들의 몇몇 열들 중 적어도 하나는 금속 조각들을 검출할 것이 더 있음직하다.

일단 비철 금속들이 대역폭 분류 모듈(240)에 의해 혼합으로부터 분리되어 왔으면, 잔여물은 아날로그 유전체 센서 모듈(245)로 통하여 지나게 된다. 이전의 센서 배열들을 가짐에 따라, 아날로그 유전체 센서들(910)의 배열은 트랜스포트 벨트의 위에 또는 아래에 위치될 수 있거나, 위 및 아래에 모두 위치될 수 있고, 이전에 설명된 대로, 유전체 상수들의 범위 이내에서 물질들을 검출하기 위하여 프로그래밍될(programmed) 수 있다. 아날로그 유전체 센서 분류 장치(245)는 플라스틱 물질들로부터 높은 유전체 목재 및 고무 물질들을 분리한다. 물질들 유동의 주된 조각체가 폐기물인 구체예에서, 센서 배열(910)은 약 2.2 내지 3.6의 범위 또는 다른 원하는 범위로 설정될 수 있는 아날로그 유전체 센서들의 그룹을 사용한다. 유동의 소수의 조각체를 형성하는 원하는 플라스틱들과 같은, 설정된 범위 안의 유전체 값을 가지는 물질들이 검출된 때, 공기 제트 배열(915)은 물질들을 제1 분리 영역(920)으로 버리기 위하여(reject) 작용되고 원하는 범위의 바깥쪽 유전체 값을 갖는 남겨진 물질들은 유전체 센서 분류 장치를 통하여 제2 분리된 분리 영역(925)으로 지난다. 예를 들어, 아날로그 분류 모듈(245)이 원하는 플라스틱들로부터 고무 및 목재의 효율적인 자동 분류를 허용하기 위하여 목재 및 고무 물질들이 3.0 내지 3.8 범위 위에 유전체 상수를 갖는 반면에 높은 유전체 플라스틱들은 3.0 내지 3.8의 범위에서 유전체 상수를 갖는다.

목재 및 고무 및 플라스틱 조각들이 분류된 후에, 분류된 물질들은 재활용될 수 있다. 비록 혼합된 물질들이 완벽하게 분류되는 것이 바람직하더라도, 조각들을 분류하는 데에 항상 몇몇 오류들(errors)이 있을 것이다. 이들 오류들은 센서에 걸쳐 지나는 물질들의 구성, 상호 간의 상부 상에서 적층되고 있는 조각들의 위치, 조각들의 불충분한 분리, 수분, 센서 오류 등에 기인할 수 있다. 아날로그 분류 알고리즘(algorithm)은 환경적인 변수들 및 아날로그 검출기 신호 출력의 강도에 기초로 하여 조정될 수 있다. 원하는 범위 이내에서 아날로그 신호는 플라스틱의 강한 표시인 반면에 원하는 범위 바깥쪽의 아날로그 신호는 고무 및 목재의 강한 표시이다. 알고리즘은 신호 강도에 기초한 플라스틱 조각들로부터 목재 및 고무 조각들의 분재를 설정하고 분류 오류들을 변경하는 것을 야기하면서, 조정될 수 있다. 최종 사용자는 분류 지점을 제어할 수 있을 것이고 혼합된 물질들의 분류를 최적화하기 위한 실험상의 결과 데이터 또는 시행 착오(trial and error) 조차도 사용할 수 있다.

비록 목재, 고무 및 다른 물질들로부터 플라스틱들을 분류하기 위한 설명된 분류 시스템은 90% 훨씬 넘는 아주 높은 정확성을 가질 수 있더라도, 이 성능에 향상시키는 것이 가능하다. 대다수 및 소수 조각체들의 순도를 향상시키고 100%에 가까운 정확성에서 플라스틱들로부터 고무 및 목재를 정확하게 분류하기 위한 다양한 방법들이 있고, 이들 중 하나는 직렬 유전체들의 사용을 포함한다. 상기에 설명된 대로 분류된 대다수 및 소수 조각체들의 분리는 제2 주 분류 시스템 및 추가적인 복구 유닛으로 물질들을 더 분류함으로써 더 정제될(purified) 수 있다. 제2 주 분류 시스템 및 복구 유닛들은 모두 상기에 설명된 제1 주 목재 및 고무 분류 고정 유닛과 모두 유사하다. 주 유닛에 의해 분류된 물질은 제2 컨베이어 벨트로 위치되고 제2 주 분류 유닛에서 전기 용량 근접 검출기들의 추가적인 배열들에 의해 가깝게 지나게 된다. 이들 제2 주 분류 및 복구 유닛 배열들은 상기에 설명된 대로: 오실레이터 검출기들, 코일 및/또는 오실레이터 검출기들에 대한 스태거링된 열들을 위한 교류 작동 주파수들 및 컨베이어 벨트의 표면 아래 및 위 모두에 장착된 배열들로 구성될 수 있다. 제2 분류로부터 혼합된 물질 또는 폐기물은 최종 분류 공정을 위한 복구 유닛으로 이송된다.

제1 주 분류 유닛과 같이, 복구 분류 및 제2 주 분류에서 전기 용량 근접 검출기들의 출력들은 목재 및 고무 조각들을 추적하는 컴퓨터로 공급된다. 컴퓨터는 플라스틱들로부터 고무 및 목재를 다시 분리하기 위하여 분류 메카니즘으로 신호들을 전송한다. 고속 카메라는 조각들의 속도를 더 정확하게 검출하기 위하여 분류 유닛으로 사용될 수 있다. 광들은 컨베이어 벨트 표면에 대하여 조각들의 시각적인 콘트라스트(contrast)를 향상시키기 위하여 필요할 수 있다. 다시, 목재 및 고무 조각들은 컨베이어 벨트 또는 슬라이드의 종단에서 상이한 빈들(bins)로 편향된다. 바람직한 구체예에서, 복구 유닛으로 사용된 분류 시스템은 컨베이어 벨트 또는 슬라이드의 상부 표면 아래에 장착된 공기 제트들을 갖는다. 플라스틱 조각들이 컨베이어 벨트 또는 슬라이드의 종단에 도착했을 때 공기 제트들은 작용하지 않고 그것들은 컨베이어 벨트 또는 슬라이드의 종단에 인접한 플라스틱들 빈들로 떨어진다. 목재 및 고무 조각들은 그것들을 배리어(barrier)를 목재 및 고무 빈으로 편향하는 컨베이어 벨트 및 슬라이드의 종단에 도착할 때 복구 컴퓨터는 공기 제트들을 작용시키는 신호들을 전송한다. 목재 및 고무는 더 무거운 경향이 있고 따라서 더 가벼운 플라스틱 조각들보다 목재 및 고무 빈으로 더 이동하기 위하여 더 많은 운동량을 갖기 때문에 공기 제트들 아래에 장착된 이들은 바람직하다. 복구 유닛의 플라스틱 빈에서 조각들의 결과적인 정확성은 99+%까지이다.

자동차 및 백색 상품 쉬레더 재활용 작동에서 설명된 분류 공정으로부터 일반적인 산출은 30~50% 자성 물질, 20~30% 목재 및 고무 및 25~35% 플라스틱 및 와이어이다. 복구된 자성 물질들은 탄소 강철 합금들을 생성하기 위한 용해로 공정에서 재활용될 수 있는 연탄들(briquettes) 또는 퍽들(pucks)로 프레싱될(pressed) 수 있다. 이 복구된 목재 및 고무는 강철 합금을 위한 탄소 첨가제, 공급 원료 연료(feedstock fuel) 또는 시멘트(cement)를 위한 필터로써 사용될 수 있다.

분리 메카니즘들

본 발명의 분류 시스템은 도 1을 참조하여 상기에 설명된 분류 모듈들의 모두 또는 몇몇으로 사용될 수 있다. 분류되기 위한 조각들이 검출될 때, 컴퓨터는 목재 및 고무 조각이 컨베이어 벨트 또는 플라스틱 슬라이드의 종단에 도착하는 시간과 공기 제트의 작용을 동시에 일어나게 한다. 대안적으로, 고속 디지털 카메라는 컨베이어 벨트 또는 슬라이드 상의 물체들의 위치를 추적하고 정확한 분류를 허용하는 데에 사용될 수 있다. 플라스틱 및 비 플라스틱 조각들을 분리함으로써, 이어서 분류된 플라스틱 조각들은 재활용될 수 있다. 플라스틱 조각들은 또한 플라스틱들의 상이한 형태로 분리하기 위하여 재분류될 수 있다. 비록 발명의 목재 및 고무 분류 시스템이 컨베이어 벨트 또는 슬라이드 아래 또는 위에 장착된 공기 제트들의 배열로 설명되어 왔더라도, 다양한 다른 분류 메카니즘들이 사용될 수 있다는 것이 계획된다. 예를 들어, 진공 호스들의 배열은 컨베이어 벨트 또는 슬라이드에 걸쳐 위치될 수 있고 목재 및 고무 조각들이 대응되는 호스 아래에서 지남에 따라 컴퓨터는 특정한 진공 튜브를 작용시킬 수 있다. 대안적으로, 그것들이 시스템의 분류 영역 아래에서 이동함에 따라, 흡입(suction), 접착제(adhesive), 움켜잡기(grasping), 동력이 있는 손가락(powered finger) 또는 청소 메카니즘(sweeping mechanisms)을 갖는 로봇 팔들은 목재 및 고무 조각들을 제거하는 데에 사용될 수 있다.

이어지는 분리 단계는 도 10에서 도시된 방식으로 수행될 수 있다. 도 10은 다른 물질들이 부유되는 반면에 매개물(105)이 어떠한 물질들이 가라앉는 것을 야기하는 비중을 갖는, 플로트/싱크 탱크(100)를 단면도에서 도시한다. 예를 들어, 이전에 설명된 대로, 다른 것은 가라앉는 반면에, 어떠한 플라스틱들은 물에서 부유한다. 따라서, 물이 매개물로 사용된다면, 플로트/싱크 탱크(100)는 더 높은 밀도 플라스틱들로부터 더 낮은 밀도 플라스틱들 및 다른 잔여물 물질들을 분리할 수 있다. 그러나, 본 발명에 따라 매개물(105)의 비중은 플라스틱들과 같은 더 가벼운 물질들로부터 예를 들어, 구리 와이어인, 다른 물질들의 분리를 허용하기 위하여 선택적으로 조정될 수 있다. 예를 들어, 이 접근법은 또한 비록 비중이 원하는 분류에 따라 더 높거나 더 낮게 될 수는 있지만, 대략적으로 1.4로 매개물의 비중을 조정함으로써, 이러한 절연은 일반적으로 플라스틱인 곳에서 조차도 플라스틱 조각들로부터 절연된 구리 와이어의 분리를 위하여 작동한다. 만약 물이 매개물의 주된 구성요소라면, 매개물(1005)의 비중은 소금, 마그네슘, 아황산염 및 칼슘 염화물, 또는 다른 적절한 물질들을 추가함으로써 조정될 수 있다. 몇몇 구체예들에서, 칼슘 염화물은 물을 기초로한 매개물의 비중을 조정함으로써 현재 바람직하다. 다른 경우들에서, 여기에 다른 경우에 언급된 대로, 매개물은 건조 모래 공정 또는 무거운 매개물 공정일 것이다(도 1b를 보라). 본 발명은 습윤 또는 건조 공정 중 어느 하나에 한정되지 않고, 또한 어떠한 특정 매개물에도 한정되지 않고, 매개물의 비중을 조정하기 위한 어떠한 특정 물질에도 한정되지 않는다는 것이 당업계에서 당업자에 의해 이해될 것이다. 몇몇 구체예들은 상이한 형태들의 플라스틱들과 같은 특정한 물질들을 더 양호하게 분류하기 위하여, 각각 상이한 비중의 매개물을 갖는, 복수 개의 플로트/싱크 탱크들을 포함할 것이라는 것이 또한 이해된다. 무거운 매개물 공정 또는 플로트/싱크 공정 중 어느 하나에 의해 이어지는 모래 플로트 공정, 또는 무거운 매개물 공정을 갖는 플로트/싱크 탱크의 조합을 사용하는 것이 또한 가능하다.

구체예의 작동 시, 재활용할 수 있는 물질들(1010)의 유동은 예를 들어, 컨베이어(1015) 및 슈트(chute; 1020)의 어떠한 적절한 수단에 의해 플로트/싱크 탱크로 전달된다. 원하는 곳에서, 슈트는 유동(1010)에서 물질들이 매개물(1005)을 들어가는 즉시 가라앉게 하는 것을 허용하는 상당히 가파른 각을 갖는다. 높은 비중을 갖는 것은 침수되게(submerged) 남겨질 것인 반면에, 매개물보다 더 적은 비중을 갖는 것은 그 후에 다시 수면에 부유할 것이다. 슈트(1020)는 모든 구체예들에서 필요하지 않는다는 것이 이해될 것이다.

물질들이 매개물에서 분리되어 온 후에, 더 가벼운 물질들은 상부에 부유하게 될 것인 반면에, 더 무거운 물질은 탱크의 바닥에 있을 것이다. 적어도 몇몇 구체예들에서 분리되게 물질들의 두 개의 그룹들을 효율적으로 제거하기 위한 메카니즘을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 이러한 배열의 실시예는 또한 도 10에서 도시되고, 여기에서 일련의 발판 바퀴들(peddle wheels; 1040)은 탱크의 말단 종단을 향하여 더 가벼운 물질들을 이동시키기 위한 매개물의 표면의 길이에 따라 위치되는 반면에, 드라이브 메카니즘(drive mechanism; 1030)은 탱크의 말단 종단을 향하여 더 무거운 물질들을 이동시키기 위한 탱크의 바닥을 따라 위치된다. 물질들이 종단 중 어느 하나로부터 제거될 수 있고, 어디에 물질들이 탱크로부터 제거될 것인지의 결정은 단지 수행 항목이라는 것이 이해될 것이다. 이어서 물질들의 두 개의 분리 그룹들은 어떠한 적절한 수산에 의해 제거될 수 있다. 바닥을 위한 적절한 드라이브 메카니즘은 실질적으로 탱크의 너비를 연장하는 수평으로 배치된 슬래트들(slats) 또는 발판들(paddles)을 갖는 드라이브 스크류를 포함할 수 있거나, 거기에 부착된 발판들 또는 슬래트들을 갖는 드래그 체인(drag chain)을 포함할 수 있거나, 침수된 컨베이어를 포함할 수 있다. 탱크의 바닥은 평평할 수 있고, 드래그 체인 또는 침수된 컨베이어가 사용된다. 만약 스크류 드라이브가 사용된다면, 스크류가 배치될 수 있는 곳으로 탱크의 바닥을 따르는 채널을 제공하는 것이 유용할 수 있다. 만곡된 출구(1050)는 표면 물질의 제거를 위하여 제공될 수 있다는 것이 이해될 것이고, 여기에서는 탱크로부터 슬로싱되기(sloshed) 보다는 매개물을 탱크로 다시 배수하도록 하는 것을 허용하기에 충분히 긴 슈트를 가지는 동시에, 발판들은 만곡된 출구와 실질적으로 일치시키기 위하여 사이징된다(sized). 특정 매개물은 실질적으로 처리되고 있는 물질들의 형태에 따른다.

본 발명의 구체예에서, 비철 물질들을 벗어나 분리하기 위한 초기 자성 분리의 사용을 통하여, 폼 및 플라스틱들을 일반적으로 포함하는 더 가벼운 조각체로부터 금속들, 고무 및 와이어를 일반적으로 포함하는 무거운 조각체를 벗어나 분리하기 위한 도 4a 및 도 4b에서 도시된 것과 같은 분리 단계에 의해 이어진, 재활용할 수 있는 물질들의 유동으로부터 와이어의 상당히 효율적인 복구를 달성하는 것이 가능하다. 공기 나이프 또는 다른 공기 시스템은 폼 및 플라스틱들로부터 무거운 조각체을 분리하는 것을 돕기 위한 이러한 배열에서 일반적으로 수행된다. 이어서 무거운 조각체은 도 10에서 설명된 플로트/싱크 탱크의 사용에 의해 와이어 및 고무 조각체들로 분리될 수 있고, 여기에서 와이어는 일반적으로 무거운 조각체를 포함한다. 만약 무거운 조각체가 먼지 및 미세한 입자들을 포함한다면, 스크리닝 작동(screening operation)은 무거운 조각체를 플로트/싱크 탱크로 도입하기 이전에 포함될 수 있다.

본 발명은 비록 특정한 구체예들을 참조하여 설명되어 왔더라도, 추가, 삭제 및 변경은 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이, 이들 구체예들을 만들 수 있다는 것이 이해될 것이다. 비록 시스템은 아주 특정한 유전체 상수 설정들을 포함한다는 것이 설명되어 왔더라도, 이들 설정들 및 분류 시스템 유닛들의 설명된 구성은 다양한 다른 구성들로 변형하고 재배열할 수 있다는 것이 잘 이해될 것이다.