专利名称：空气幕棉结分离和探测的制作方法
技术领域：
本发明涉及纤维加工领域。尤其是本发明涉及在纤维样品中分离和探测棉结的领域。
纤维如棉纤维易受到称为棉结的缠绕。棉结是具有打结成团状的一根或多根纤维的结团。棉结可能是自然存在的，如在种子壳上的纤维缠结，或可能是在纤维的处理或加工期间机械产品的。
使用这样纤维而制成的不同制品在给定量的纤维中对于棉结的数量往往会有不同的允许范围。例如，在被用于细点子棉织物产品，如用于衬衫的一批棉纤维中希望有非常少的棉结或根本没有。另一方面，大量的棉结可能被允许的，并且作为优选的是，在纤维样品中其被用于滤材产品。
因此，经营纤维的买方，卖方，和加工者需要对棉结内函具有测定和分级纤维样品的某些方法。这样的方法可用来对纤维在被出售时分出纤维等级，以便买方和卖方都能知道纤维预期用途的相应性能。这样的方法也可被加工者在梳理和其它加工期间所采用，以测定经过加工减少的棉结。此外，这样的方法可用来监测加工机械的性能，以确定机械是否增加纤维中的棉结数量。
虽然现有的设备能测定纤维样品的各种特征，即，这种设备一般对样品作多种特征方面的分析，如棉结的尺寸和式样，含杂率，纤维长度，纤维颜色，纤维强度，含水量等等。然而这些信息量当其都需要时是非常有价值的，可是这样完全的分析纤维样品的能力往往会增加设备所需的尺寸和费用。此外，对掌握这样设备的组装校准，和操作也要求多方面的培训。
因此，对于计算纤维样品中的棉结数量所需的是一种低费用，快速，简单，和可容易传送的方法和装置。
由一种棉结分离器和探测器可满足上述和其它的需要。一些装置是为提供具有纤维、棉和杂质的纤维样品而设置的。一个齿形转动滚筒在纤维样品接收点接收纤维样品，并且沿着一排出通路冲击和推动至少一部分杂质和棉结。
在纤维样品由齿形转动滚筒接收之后于一转动位置处，一空气幕向着并且横向通过转动滚筒的一部分齿形面。空气幕横向于排出通路地与其相交和定向，而且从排出通路中拉出至少一部分棉结并随着齿形滚筒转动而到达齿形滚筒的表面。通过与齿形转动滚筒的冲击而被推进的杂质具有足够的动量以沿着排出通路通过空气幕。
一死空气区设置在排出通路上并与空气幕相邻配置而且相对纤维样品接收点为横过空气幕的那侧。由齿形转动滚筒而被推进的杂质通过该死空气区。一棉结空气流抽引齿形滚筒表面上的棉结并在棉结释放点离开齿形滚筒表面，并且棉结被携带在棉结空气流中。一个传感器探测被携带在棉结空气流中的棉结，并根据棉结之每一探测情况产生一个棉结探测信号。输出装置接收由传感器产生的棉结探测信号并且产生对应于棉结探测信号的输出信号。
以这种方式，杂质被从纤维样品中推出并离开齿形滚筒。空气幕趋向于使纤维样品的棉结和纤维直接引入到齿形滚筒上，在此它们最终被引导到用于测量的传感器上。从样品中推出的杂质一般具有足够的冲量以穿过空气幕，以致不会被带回到去往传感器的纤维样品中。经过空气幕之后，杂质进到一死空气区，其是处于这样的位置，除了其它目的之外，随着杂质减速，使其不会被拉回到空气幕中和返回到纤维样品中被混合。
这种装置可把杂质从纤维样品中有效的去除。但这种方式会引起样品中的纤维损坏。然而，当棉结数目是所希望的时候，纤维的完整性不是最重要的。因此，当比较于那些较高重视纤维完整性的其它纤维，杂质和棉结分离方法时，本发明的方法是相当经济的。此外，根据本发明的装置，其相对简单也不要求昂贵的校准。而且，它可制成相当的小，以致它能安装在一推车上并被容易输送。另外，由于可相对容易地制造本发明的装置，并且这种要求相对简单的电子仪器，因而比其它装置它一般是较经济的。
在较佳的实施例中，一除杂容腔被设置在相邻于死空气区处(最好是在死空气区之下方)并且沿着排出通路在一位置处即自空气幕越过死空气区。该除杂容腔接收经过死空气区的杂质，该杂质已被推进并通过了空气幕。一杂质空气流进入除杂容腔中，携带在除杂容腔中被接收的杂质，并与被携带的杂质排出该除杂容腔。于是，在杂质空气流中所携带的杂质从除杂容腔中被这样引出。
用于提供纤维样品的较佳装置包括一个转动喂料辊，其紧邻齿形转动滚筒设置。转动喂料辊和齿形转动滚筒都以相同方向转动，其意思是要么顺时针或逆顺针方向。在上述辊和滚筒以这种方式转动的情况下，喂料辊和齿形转动滚筒的相邻表面彼此以相反方向通过。
在较佳实施例之齿形转动滚筒上的齿，是以相对于法线，即相对于齿形转动滚筒的转动方向的法线向前一定角度设置的，依此方式，滚筒齿偏斜于转动方向，因此可以说，其能有助于沿着齿形转动滚筒的表面牵拉纤维样品。齿形转动滚筒最好具有一坚固表面，并且以6,000转/分的速度转动。这个速度对纤维样品中的纤维是有害的，但另一方面纤维的完整性不是首要任务。这个速度能有效地使滚筒的齿对着纤维样品的杂质冲撞，并把杂质推进并通过空气幕。
一个梳理盖板最好是设置在样品接收点与棉结释放点之间并相邻于齿形转动滚筒的一位置处。梳理盖板可梳理齿形滚筒表面上的棉结。以上述的速度，梳理盖板也有害于纤维。
较佳的传感器具有一个相邻于棉结空气流所设置的光源，其以横向于棉结空气流的方向照射在棉结空气流中所携带的棉结。被照射的棉结在照射中投射一些阴影，该阴影具有一波幅分量和一时间持续分量。一光探测器被相邻于棉结空气流设置，并相对光源为横越过棉结空气流的那边，并且其探测照明情况和在照明中由棉结投射出的阴影。光探测器对应于阴影的波幅和时间持续分量产生棉结探测信号。输出装置具有用来相对于预定范围来比较棉结探测信号的波幅和时间持续分量的装置。当棉结探测信号的波幅分量至少等于第一预定范围和棉结探测信号的时间持续分量不大于第二预定范围时，被探测的棉结计数是增加的。
棉结比在纤维样品中当时被碎裂的纤维能投射出较大或较黑的阴影。通过使用简单的预定阈值来探测棉结，而不用复杂的算法，故根据本发明较佳实施例的装置比较于那些试图测定棉结和纤维精确尺寸的装置能够使用较少敏感的、并因此较少费用的输出装置。因此，这样一种根据本发明的装置将得到在被提供的纤维样品中棉结数量的计数。一个操作人员能在整个周期或经历时间内，如在维修程序之前或之后从纤维加工设备的几个不同部分，或从设备的相同部分处喂进给定数量的一些样品，并且知道标准棉结数已改变的情况。
在根据本发明的在具有纤维、棉结和杂质的纤维样品中分离和探测棉结的方法的一个较佳实施例中，纤维样品由纤维样品供给装置而提供，并且用齿形转动滚筒在纤维样品接收点处被接收。至少部分杂质和棉结沿着排出通路通过转动滚筒的齿而被推进。一空气幕横交于排出通路并横向于该排出通路定向。在纤维样品由齿形转动滚筒接收之后转动的一位置处空气幕向着并横向经过转动滚筒的一部分齿形面。至少部分纤维样品中的棉结被从排出通路中拉出并随着齿形滚筒转动而到达齿形滚筒上。
杂质以足够的冲量被推进并沿着排出通路通过空气幕，由此通过与空气幕相邻配置的死空气区并且该死空气区在排出通路中，相对纤维样品接收点而言为横过空气幕的那边。杂质经过死空气区被接收在一除杂容腔内，该除杂容腔相邻于死空气区设置并且沿着排出通路位于从空气幕横过死空气区的位置，在这里杂质被携带在杂质气流中并从除质容腔中排出。
在齿形转动滚筒表面上的棉结通过相邻于齿形转动滚筒所设置的梳理盖板而被梳理，并且在棉结释放点处通过一棉结气流而被从齿形滚筒表面拉离且被携带在棉结气流中。携带在棉结气流中的棉结被一相邻于棉结气流所设置的光源沿横向照射，由此在具有波幅分量和时间持续分量的照射中投射出一些阴影。这些照射线和照射中由棉结投射出的阴影则用一相邻于棉结气流所设置的且相对光源位于横过棉结气流之位置的光探测器进行探测。光探测器产生一些相应于波幅和时间持续分量的棉结探测信号，这些信号被相对于预定范围作比较。当棉结探测信号的波幅分量至少等于第一预定范围和棉结探测信号的时间持续分量不大于第二预定范围时，被探测的棉结之计数是增加的。
本发明的进一步的优点通过结合下列附图与最佳实施例的详细描述将会变得更加清楚，这些附图未按比例，在全部附图中同样的参考数码表示同样的元件，其中
图1是本发明一个实施例的部分放大示意图，其绘出了纤维样品接收点和沿排出通路的其它元件的详图，和图2描绘了本发明的一个实施例。
现参见附图，图1中描绘了根据本发明的一部分棉结分离器和探测器的实施例。纤维样品用一供给装置被输送到分离器上，在所述的实施例中其供给装置是一喂料辊12，该喂料辊12沿着块件18牵引纤维样品，并且在纤维接收点13处供给纤维样品。纤维样品最好是包括一些纤维，其中可混合一定数量的杂质。也可有棉结，或纤维的缠结团，其中有未缠结的纤维。本发明的目的之一是至少把这些棉结从纤维样品的某些其它组分中部分地分离出，然后探测并且最好计算出棉结。
一齿形转动滚筒10在纤维样品接收点13处接收纤维样品。滚筒10的表面是坚固的。滚筒10最好具有约62cm的直径和约26cm的宽度。滚筒10上的齿11最好以朝转动方向向前约9度的角度倾斜，在图1所述的实施例中其转动方向是逆时针方向。在一较佳实施例中，滚筒上有比所描绘的齿更多的齿11，并且齿绕着滚筒10的圆周更加靠近地在一起设置。齿11在图1中是如此的被绘制，为的是不过分的使图1复杂化。较好的是，齿有约0.03英寸的直径，约0.074英寸的高度，和约每英寸100齿的密度。
较好的是，喂料辊12以与滚筒10相同的转动方向来转动，在该实施例中其是逆时针方向。在这种配置中，滚筒10的表面14和喂料辊12的表面是以相反的方向运动的，此指，它们在纤维样品接收点13处相互经过时。滚筒10最好以近似6000转/分的速度转动。在该速度下，并且随着纤维样品通过喂料辊12以对着转动滚筒10的转动方向的方向而被输入，纤维样品的纤维可被撕开，断开，并随着它们被提供而被剪断。因此，这种装置，以这种速度的操作，一般将不适合于在生产环境中用于加工可销售纤维的装置。因此，根据本发明的装置是更多的为测定纤维样品的棉结，而较少的为从纤维样品的其它组分中分离出良好的纤维而设计的。
滚筒10的齿11应能接合和固定纤维样品的纤维和棉结，但纤维样品中的杂质应能通过相对齿11的冲击力而被推离开滚筒10的表面14。这个冲击应能使足够的冲量传给杂质以推动它沿着排出通路运行。应理解的是，尽管排出通路15被描绘为一条线，但它实际上不为一条线，这里仅是对被转动纺纱滚筒10上的齿11而推动的杂质颗粒之近似轨迹的一种表示。纤维和棉结也应能跟随排出通路15的第一部分。
一个空气幕16被引入到分离器中，如在块件18和20之间，并横向通过滚筒10的部分表面14。如所描绘的，空气幕16在纤维样品接收点13之后转过的一位置17处对着转动的滚筒10送风，空气幕16的定向一般是横向于排出通路15。空气幕16应能推动至少部分被接合在齿11上的棉结，并对着滚筒10的表面14以保持这样的接合，以及在点17处牵引着它们随着滚筒10转动沿着其表面14通过块件28。空气幕16还应吹回最初沿排出通路15随行的任何棉结，并也能很好地牵引它们沿着滚筒10的表面14运行。
然而，杂质沿着排出通道15运行，因为其比棉结一般有较大的质量或密度，故该杂质会有足够的冲量以通过空气幕16并进一步沿着排出通路运行。由沿着排出通路15运行的杂质所遇到的下一区域是一死空气区22，其相邻于空气幕16而设置，并在纤维样品接收点13对过。死空气区22的一个目的是提供一缓冲区，以致进入到该区域的任何东西，如杂质，将是在一个相对气动静止或不流动的区域，并将不会被引回到和沿着空气幕16运动。
进一步沿着排出通路15，相邻于死空气区22和在空气幕16之对过，是一除杂容腔24，该除杂容腔接收沿着排出通路而推进的杂质。杂质气流26进入到除杂容腔24中，如通过块件20和28之间而限定的入口被引入，并携带接收在除杂容腔24中的杂质。杂质气流26被引出，例如通过出口30，并离开这除杂容腔24，随着杂质气流的排出，将把携带在杂质气流中的杂质从除杂容腔24中引出。
以这种方式，纤维样品中的杂质被从纤维样品中的棉结上除去，该杂质应有足够的尺寸以致较迟地与棉结混同在一起，如下面详细描述的。首先杂质被齿11从沿着排出通路15的纤维样品中推出，这是接近于接收点13处发生的，并经过空气幕16，该空气幕应能将任何棉结，其也沿着排出通路15被推动，吹回到滚筒10的表面14上。杂质然后通过死空气区22运行并进入到除杂容腔24内，在这里杂质被杂质气流携带，并被引出。死空气区22应能防止在除杂容腔24中的杂质再接触空气幕16并与空气幕16一起被引导。
现已基本上没有杂质的棉结继续沿着滚筒10的表面随其转动。较好的是，如图2所描绘的，梳理盖板32设置在纤维样品接收点13与棉结释放点34之间的一个位置处，以便当棉结与滚筒10一起转动而被拉出时梳理它们。棉结通过如在块件38与40之间所限定的棉结气流36在棉结释放点34处被从滚筒10的表面14上拉离，则棉结气流36携带着棉结。
棉结气流36中的棉结被提供到一箱体41中，其中一个传感器在点43处探测棉结。在图2中所描绘的较佳的实施例中，传感器具有一个相邻于棉结气流36而设置的光源42。光源42在横向方向上照射携带在棉结气流36中的绵结。棉结气流36中的棉结在照射中投射出一些阴影，该阴影具有一个波幅分量和一个时间持续分量。例如，由较长棉结所投射的阴影将持续长于由较短棉结所投射的阴影。这就是阴影的时间持续分量。同样地，由较密的棉结所投射的阴影比由较少密度棉结所投射的阴影将具有较大的波幅。这就是阴影的波幅分量。阴影的时间持续分量和波幅分量一起应能提供一种表示投射阴影之整体类型的表征。
一光探测器44较好的是相邻于棉结气流36，并在光源42之对面而设置。光探测器44探测来自光源42的照射线和在照射中由棉结所投射的阴影，并相应于阴影的波幅和时间持续分量产生棉结探测信号。因此，棉结探测信号还具有波幅和时间持续分量。
棉结探测信号通过线路48送至输出装置46。较好的是，输出装置46包括一个具有约100,000伏/安培(Volts/amp)放大率的互阻抗放大器，一带通滤波器，一个具有阈值设定为1.7伏的阈值比较器，一个具约0.1微秒分辨率的脉冲宽度计时器，一波值检波器，一个8位的模拟数字变换器，和一个用来完成棉结探测方法，计数棉结和显示结果的微机。
输出装置46接收棉结探测信号并且根据预定范围比较棉结探测信号的波幅和时间持续分量。如果波幅分量足够大到等于或超过第一预定范围，和时间持续分量不超过第二预定范围，则输出装置测定出已被探测的一个棉结。如果波幅分量不等于或未超过第一预定范围，和时间持续分量超过第二预定范围，那么输出装置测定出未与棉结相关的信号。
在较佳的实施例中，时间分量的第二预定范围为在1.7伏硬件阈值时在约20-50微秒之间；而波幅分量的第一预定范围是在约2.2-2.5伏之间。这些预定范围较好的是使用者可调节的，以便棉结探测器可以根据不同的应用而配置。例如，如果重要的是许多棉结尽可能的被探测，就有可能错误地识别某些纤维如棉结的危险，那么第一预定范围可被调节到较低值，或第二预定范围可被调节到较高值。另一方面，如果重要的是没有纤维被错误地识别，如棉结，就有某些棉结被从探测中排除的危险，那么第一预定范围可被调节到较高值，或第二预定范围可被调节到较低值。最好的是，对于波幅和时间分量有一个预定范围设定，在此所有棉结被探测，而没有纤维被探测。
源于纤维样品的纤维在点43处可仍与棉结混合，在这里传感器产生其读数值。然而，纤维趋于不超过上述的预定范围。对此至少有两个原因。第一，装置能个别化纤维，该纤维往往会较小于形成棉结之纤维的缠结团。第二，装置能断开纤维，使其比它们通常可能是的还要小。因此，分离和探测装置的操作条件，如上所述，有助于纤维样品中的棉结之探测。
当输出装置46测定出一被探测的棉结时，如上所述，输出装置46最好是增加被探测棉结的一计数。在一较佳实施例中，输出装置46经过导线52把总计数输送到一显示器50，在此棉结计数被提供给操作人员。
空气幕16，棉结气流36和杂质气流26最好都由一真空源45，如真空泵所产生。真空源则抽吸棉结空气幕36从滚筒10上离开并朝着真空源45运行。该抽吸的气流是源于由块件18和20所限定的开口。因此，通过调节由真空源45所提供的真空度，可控制空气幕16的流动。
真空源45也连接到开口30，如经过调节阀49和真空管线47。施加在开口30处的真空将经过块件20与28之间所限定的开口抽吸为杂质气流26。通过调节阀49和开口30的大小来调节施加在开口30上的相对真空度，和通过调节块件18与20以及块件20与28之间所限定的两个开口的大小，所有的空气幕16将从点17处进入绕着滚筒10流动，而所有的杂质气流将从开口30流出。当这两个气流16和26以所述的分开方向流出时，就产生了一死空气区22。
这些空气流16和26然后可以一起被调节，以便由滚筒推进的杂质具有足够的冲量来穿过空气幕16，但棉结往往会由于空气幕16而朝着滚筒10吹回。另一方面，能够调节滚筒10的转动速度以达到同样的结果。例如，如果杂质没有足够的冲量而被推进穿过空气幕16时，可增加滚筒10的速度直到杂质形成有足够的冲量，或减少真空度以便空气幕16不具有这样大流量。如果纤维样品通过滚筒10的齿11用这样的力被冲击，以使棉结会有足够的冲量以穿过空气幕16，则可以减小滚筒10的转动速度，直到棉结被沿着滚筒10的表面牵引，或可以增加真空度，以致空气幕16具有更大的流量。当然，如上所述，无论空气幕16的流量可调节与否，还是较好地调节杂质空气流26的流动，以便保持死空气区22。
因此，在施加于棉结气流36和开口30上的真空度与滚筒10的转动速度之间有一相对关系。棉结气流36与开口36之间的相对关系确定了死空气区22，并且在空气幕16与滚筒10的速度之间的相互关系可确定有多少杂质和棉结通过空气幕16。
经开口30被引开的杂质也可用上述与棉结相类似的方式被检测和分析。例如，杂质可输送到上述类似的一传感器处，或甚至经阀51和管线53把所运送的杂质送到相同的传感器处。
虽然本发明的具体实施例已在上面做了详细的描述，但应清楚的知道，本发明包括了在附属权利要求之实质精神内的各部分之重新配置和替换方案。
权利要求
1.一棉结分离器和探测器，包括用于提供一具有纤维、棉结和杂质之纤维样品的装置；一个齿形转动滚筒，其用来在纤维样品接收点接收纤维样品，和用来冲击和推进至少一部分杂质和棉结沿着排出通路运行；一空气幕，其在纤维样品被齿形转动滚筒接收之后的一转动位置处被引向并且横向经过转动滚筒的部分齿表面，该空气幕横交于且横向于排出通路定向，其用来把至少一部分棉结从排出通路中牵引出并随着滚筒转动而到达齿形滚筒的表面上，通过齿形转动滚筒的冲击而被推进的杂质具有足够的冲量以沿着排出通路穿过空气幕；一死空气区，其相邻于空气幕设置，并且相对纤维样品接收点而言要横过到空气幕之对边，和安置在排出道路上，由齿形转动滚筒推进的杂质通过该死空气区；一棉结气流，其用来把齿形滚筒表面上的棉结在棉结释放点处从齿形滚筒的表面上拉离并携带着该棉结，一个传感器，其用来探测被携带在棉结气流中的棉结，并根据棉结每一探测的存在情况产生一棉结探测信号，和输出装置，其用来接收由传感器产生的棉结探测信号并相应于棉结探测信号产生输出信号。
2.根据权利要求1所述的棉结分离器和探测器，其特征在于进一步包括一除杂容腔，其相邻于死空气区设置并沿着排出通路位于相对空气幕而言为越过死空气区的一位置处，和一进入除杂容腔中的杂质气流，其用来携带被接收在除杂容腔中的杂质，并与携带在杂质气流中的杂质离开该除杂容腔，以及用来将携带在杂质气流中的杂质从除杂容腔中导出。
3.根据权利要求2所述的棉结分离器和探测器，其特征在于，还包括一个杂质传感器，其用来有选择地探测携带在杂质气流中的杂质。
4.根据权利要求1所述的棉结分离器和探测器，其特征在于，用于提供纤维样品的装置还包括一个接近于齿形转动滚筒而设置的转动喂料辊，该转动喂料辊和齿形转动滚筒均以相同的方向转动，以致于转动喂料辊和齿形转动滚筒的相邻表面彼此以相反方向经过。
5.根据权利要求1所述的棉结分离器和探测器，其特征在于，齿形转动滚筒上的齿相对于齿形转动滚筒的转动方向之法向向前一角度而设置。
6.根据权利要求1所述的棉结分离器和探测器，其特征在于，齿形转动滚筒具有一个坚固的表面。
7.根据权利要求1所述的棉结分离器和探测器，其特征在于，齿形转动滚筒的转动速度约为6,000转/分。
8.根据权利要求1所述的棉结分离器和探测器，其特征在于，还包括一个梳理盖板，其设置在相邻于齿形转动滚筒并在纤维接收点和棉结释放点之间的一位置处，以用来梳理沿着齿形滚筒表面被牵引的棉结。
9.根据权利要求1所述的棉结分离器和探测器，其特征在于，所述的传感器还包括一个相邻于棉结气流所设置的光源，其用来横向地照射携带在棉结气流中的棉结，照射中的棉结投射具有波幅分量和时间持续分量的阴影，和一个相邻于棉结气流并相对光源为越过棉结气流的光探测器，其用来探测在照明中由棉结投射出的照射度和阴影，和用来产生相应于波幅和时间持续分量的棉结探测信号。
10.根据权利要求9所述的棉结分离器和探测器，其特征在于，输出装置还包括用来将棉结探测信号的波幅和时间持续分量同预定范围比较的装置，并且当棉结探测信号的波幅分量至少等于第一预定范围和棉结探测信号的时间持续分量不大于第二预定范围时用来增加被探测棉结的计数。
11.棉结分离器和探测器，包括具有一转动喂料辊的装置，其用来提供一具有纤维、棉结和杂质的纤维样品；一个接近于转动喂料辊而设置的齿形转动滚筒，转动喂料辊和齿形转动滚筒均以相同的方向转动，以致转动喂料辊和齿形转动滚筒的相邻表面彼此以相反方向通过，在齿形转动滚筒上的齿相对于齿形转动滚筒的转动方向之法向向前一角度而设置，齿形转动滚筒具有一个坚固的表面，齿形转动滚筒用于在纤维样品接收点接收纤维样品，并且用来冲击和推进至少一部分杂质和棉结沿着排出通路运行；一空气幕，其在纤维样品被齿形转动滚筒接收之后的一转动位置处被引向并且横向通过部分转动滚筒的齿表面，空气幕横交于且横向于排出通路定向，其用来把至少一部分棉结从排出通路中拉出并随着滚筒转动而到达齿形滚筒的表面上，由齿形转动滚筒推进的杂质具有足够的冲量以沿着排出通路穿过空气幕，一个死空气区，其相邻于空气幕设置，并且相对纤维样品接收点要横过该空气幕，和安置在排出通路上，由齿形转动滚筒而推进的杂质通过该死空气区，一除杂容腔，其相邻于死空气区而设置并在排出通路上相对空气幕越过死空气区的一位置处，其用于接收通过死空气区的杂质，一进入除杂容腔的杂质气流，其用来携带被接收在除质容积中的杂质，并且用来与携带在杂质气流中的杂质离开该除杂容腔，以及用来将携带在杂质气流中的杂质从除质容腔中导出去；一棉结气流，其用来把齿形滚筒表面上的棉结在棉结释放点处从齿形滚筒的表面上拉开并携带着棉结，一梳理盖板，其与齿形滚筒相邻地设置在纤维样品接收点与棉结释放点之间的一位置处，其用来梳理沿着齿形滚筒表面所牵引的棉结；一个用来探测携带在棉结气流中棉结的传感器，该传感器具有一个相邻于棉结气流而设置的光源，其用来横向地照射携带在棉结气流中的棉结，在照射中的棉结投射具有一个波幅分量和一个时间持续分量的阴影；一个相邻于棉结气流并且相对光源为越过棉结气流的光探测器，其用来探测在照射中由棉结投射出的照明度和阴影，和用来产生相应于波幅和时间持续分量的棉结探测信号；和输出装置，其用来接收由传感器产生的棉结探测信号和用来将棉结探测信号的波幅和时间持续分量同预定范围作比较，并且用来当棉结探测信号的波幅分量至少等于第一预定范围和棉结探测信号的时间持续分量不大于第二预定范围时增加一被探测棉结的计数。
12.根据权利要求11所述的棉结分离器和探测器，其特征在于，进一步包括一个杂质传感器，其用来有选择地探测携带在杂质气流中的杂质。
13.一种在具有纤维、棉结和杂质的纤维样品中分离和探测棉结的方法，包括用一纤维样品提供装置提供纤维样品；用一推进装置在一纤维样品接收点接收该纤维样品；用推进装置沿着一排出通路推进至少一部分杂质和棉结；以横向于排出通路的取向定位一空气幕，该空气幕横穿过排出通路；从排出通路中牵引出纤维样品中的至少一部分棉结并牵引到棉结气流中，用足够的冲量来推进杂质以沿着排出通路通过空气幕，依此，再使杂质经过一死空气区，该死空气区相邻于空气幕而设置并相对纤维样品接收点要越过该空气幕，并设置在排气通路上，用一传感器探测携带在棉结气流中的棉结，并根据棉结之每一探测的存在情况产生一棉结探测信号。
14.一种在具有纤维、棉结和杂质的纤维样品中分离和探测棉结的方法，包括用一纤维样品提供装置提供纤维样品，用一齿形转动滚筒在一纤维样品接收点接收该纤维样品。用齿形转动滚筒的齿沿着排出通路推进至少一部分杂质和棉结，以横向于排出通路的取向定位一空气幕，该空气幕横穿过排出通路，引导空气幕朝向和使空气幕在齿形转动滚筒接收纤维样品之后的一转动位置处横向通过转动滚筒的一部分齿形表面，将纤维样品中至少一部分棉结从排出通路中拉出并且随着齿形滚筒的转动到达齿形滚筒的表面，用足够的冲量推进杂质以沿着排出通路通过空气幕，进而，使杂质通过一死空气区，该死空气区相邻于空气幕而设置并相对纤维样品接收点为越过空气幕的位置，并且设置在排气通路上，用一棉结空气流在一棉结释放点将齿形滚筒之表面上的棉结从齿形滚筒表面上拉离，使从齿形滚筒表面拉离的棉结携带在棉结气流中，用一传感器探测携带在棉结气流中的棉结，和根据棉结之每一探测的存在情况产生棉结探测信号。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括在一除杂容腔中接收通过该死空气区的杂质，该除杂容腔相邻于死空气区而设置并在排出通路中相对空气幕要越过死空气区，用一杂质气流携带在除杂容腔中被接收的杂质，和将携带在杂质气流中的杂质导出该除杂容腔。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括用一梳理盖板梳理齿形转动滚筒表面上的棉结，该梳理盖板与齿形转动滚筒相邻地设置在纤维接收点与棉结释放点之间的一位置处。
17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，用传感器探测携带在棉结气流中之棉结的步骤和产生棉结探测信号的步骤还包括用一光源横向地照射携带在棉结气流中的棉结，该光源相邻于棉结气流而设置，由此使棉结在照射中投射出阴影，该阴影具有一波幅分量和一时间持续分量，用一光探测器探测照射度在照射中由棉结投射出的阴影，该光探测器相邻于棉结气流而设置并且相对光源要越过棉结气流，和用光探测器产生相应于波幅和时间持续分量的棉结探测信号。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括对照预定范围比较棉结探测信号的波幅分量和时间持续分量，和当棉结探测信号的波幅分量至少等于第一预定范围和棉结探测信号的时间持续分量不大于第二预定范围时，增加一被探测棉结的计数。
19.一种在具有纤维、棉结和杂质的纤维样品中分离和探测棉结的方法，包括用一纤维样品提供装置提供纤维样品；用一齿形转动滚筒在一纤维样品接收点接收纤维样品；用齿形转动滚筒的齿沿着排出通路推进至少一部分杂质和棉结；以横向于排出通路的方向定位一空气幕，该空气幕横穿过排出通路，引导空气幕朝向转动滚筒的齿表面并使空气幕在齿形转动滚筒接收纤维样品之后的一转动位置处横向通过转动滚筒的一部分齿形表面，将纤维样品中的至少一部分棉结从排出通路中拉出并且随着齿形滚筒转动到达齿形滚筒的表面。用足够的冲量推进杂质以沿着排出通路通过空气幕，依此，使杂质通过一死空气区，该死空气区相邻于空气幕而设置并且相对纤维样品接收点为横过空气幕的对过，并且设置在排气通路上，在一沿着排出通路相邻于死空气区并相对空气幕为对过位置而设置的除杂容腔中接收通过死空气区的杂质；用一杂质气流携带接收在除杂容腔中的杂质；使携带在杂质气流中的杂质从除杂容腔中导出；用一相邻于齿形转动滚筒而设置的梳理盖板梳理沿着齿形转动滚筒表面被牵引的棉结；在一棉结释放点处用一棉结气流牵拉齿形滚筒表面上的棉结使之离开齿形滚筒的表面；使从齿形滚筒表面拉离的棉结携带在棉结气流中；用一光源以横向方向照射携带在棉结气流中的棉结，该光源相邻于棉结气流而设置；依此，使棉结在照射中投射一些阴影，该阴影具有一波幅分量和一时间持续分量；用一光探测器探测照明度和在照射中由棉结投射出的阴影，该光探测器相邻于棉结气流而设置并且相对光源越过棉结气流；用光探测器产生相应于波幅和时间持续分量的棉结探测信号；对照预定范围比较棉结探测信号的波幅和时间持续分量；和当棉结探测信号的波幅分量至少等于第一预定范围和棉结探测信号的时间持续分量不大于第二预定范围时增加一被探测棉结的计数。
全文摘要
棉结分离器和探测器具有用来提供有纤维、棉结和杂质的纤维的装置。一个齿形转动滚筒(10)在纤维样品接收点(13)处接收纤维样品,并且沿着排出通路冲击和推进至少一部分杂质和棉结。在纤维样品由齿形转动滚筒接收之后在一转动位置处,一空气幕(16)被引向并且越过转动滚筒的一部分表面。空气幕横穿过并且横向于排出通路(15)取向,和从排出通路中牵引出至少一部分棉结并且随着齿形滚筒的转动而被牵入到齿形滚筒的表面。通过冲击齿形转动滚筒所牵拉的杂质具有足够的动量沿排出通道穿过空气幕。一死空气区(22)设置在排出通路上并且置于空气幕附近以及相对纤维样品接收点越过空气幕。由齿形转动滚筒而推进的杂质经过死空气区。棉结气流(36)在棉结释放点把齿形转动滚筒表面上的棉结从齿形滚筒的表面上拉起,并且棉结被携带在棉结气流中。一传感器(44)探测携带在棉结气流(36)中的棉结,并且根据棉结的每一探测的情况产生棉结探测信号(48),输出装置(46)接收由传感器产生的棉结探测信号并且产生相应于棉结探测信号的输出信号(52)。
文档编号D01G31/00GK1261931SQ98806727
公开日2000年8月2日 申请日期1998年6月26日 优先权日1997年6月30日
发明者D·B·帕特尔克, G·F·威廉斯, M·E·加尔约恩, H·M·戈拉施 申请人:泽韦格路瓦有限公司