在纺纱准备或轧棉中用于识别并剔除在纤维材料之中或之间的杂质的设备的制作方法

本发明涉及一种在纺纱准备、轧棉或诸如此类中的设备，其用于识别并剔除在纤维材料、尤其是棉花之中或之间的杂质，所述设备具有用于纤维材料流的纤维输送通道，其沿输送方向前后相继地配设有用于杂质识别的传感器系统和至少一个用于剔除杂质的装置，所述装置具有用于生成吹扫气流的装置，所述吹扫气流沿朝向纤维材料的方向延伸并且将具有异物的纤维材料流完全或部分地从纤维输送通道提取，其中所述用于生成吹扫气流的装置具有多个吹扫喷嘴，它们布置在纤维输送通道的宽度上并且连接在压缩空气管道和阀上。

背景技术：

在实践中对在纺纱准备机器以及在轧棉工艺中的类似机器中的异物剔除机构的基本要求在于，被识别出的异物必须以尽可能小的良好纤维损失并且可靠地被剔除。

在这样的异物剔除机构中，待检查的材料、即棉花或者化学纤维气动地在复查通道中被输送并且在展示室中从识别传感机构、例如照相机系统旁经过。接着，将被识别出的异物例如通过吹扫梁剔除到废料室中。在所述吹扫梁之内布置有一系列扫气阀，它们能在宽度以及时间特性方面选择性地被识别设备操控。在此，对于可靠剔除的决定性参数是被激活的阀的数量、所需的延迟时间和保持时间。

被激活的阀的数量由从识别位置至剔除位置的材料的可能的横向流动确定。所述延迟时间和保持时间由异物的速度确定。在此，尤其所述异物的不同速度导致所述保持时间通常必须保持为较长的，以便可靠地击中从旁飞过的异物。

影响剔除效率的第二个因素是，在阀数量较多和保持时间较长的情况下，许多空气被输送至废料室，所述空气导致废料室中的压力升高并进而导致空气回流至输送通道。即，存在已经被剔除的异物由于所述回流的空气再次被拖入输送通道的危险。

在用于棉花或化学纤维的纺纱准备机器中的异质纤维或异物剔除机构的运行期间，异物例如通过光学设备识别并且继而优选通过气动作业的剔除设备从过程中清除。

在已知的设备(文献DE 10 2008 034 385 A)中，所述纤维材料被气动地输送通过甬道并且在此被一个或多个检测设备检查。若所述检测设备识别出异物或异质纤维，那么所述异物或异质纤维通过后续的剔除设备气动地从通道被剔除至废料容器。

所述剔除设备可例如由喷嘴板条构成，其具有多个可单独操控的阀，它们通过短的有针对性的空气冲击剔除识别出的异物。在此优选总是仅操控这些阀，所述阀具有与异物的、预期的其它飞行轨迹的在空间上的重叠。

所述剔除过程的功能不被监视，从而机器的控制机构例如不会注意到阀例如由于粘住而发生故障，从而由于一个或几个阀停止运转而不再确保所述剔除功能。典型的故障可以是所述阀由于含水、含油或载有异物的压缩空气而阻塞和粘住。在这种情况下，阀可以持续地打开，这产生很高的压缩空气消耗和很高的良好纤维材料的废料量，或者阀也可以不再打开，从而不再确保所述剔除功能。这样的故障通常在下次维护时才被确定，通过服务功能的辅助使所述阀单个地反应并且进而检验所述功能。然而在这种情况下，所述检验仅非常受限地进行，因为不能检验例如所述阀在打开或关闭时的流量或是时间特性。无论如何，检验仅通过机器的停止运转可行，因为在所述检验期间不允许发生材料流动。

技术实现要素：

因此，本发明的任务在于提出一种开始时所述类型的设备，其避免所述缺点且尤其以简单方式实现在运行期间业已直接识别的空气流量的紊乱、例如阀的故障。

所述任务通过权利要求1的特征部分的特征解决。

通过下述方式，即所述设备配设有至少一个传感器，所述传感器能够直接或间接地获知通过所述阀、吹扫喷嘴和/或压缩空气管道的空气流量，能够以构造简单的方式业已在持续运行期间识别所述空气流量的紊乱。以这种方式能在短时间内消除所述紊乱，这导致所述设备的生产率的提升。

权利要求2至43包含本发明的有利的改进方案。

附图说明

接下来借助于示意性示出的实施例进一步阐述本发明。

其中：

图1示出根据本发明的、在异物识别和剔除设备处的设备，其具有竖直的输送通道，

图2示出根据本发明的设备，其具有转向的吹扫气流的流动线路，

图3示出在散纤维输送管道上的吹扫喷嘴梁的侧视图，

图4示出具有喷嘴板的吹扫喷嘴梁，

图5示意性地示出穿过所述吹扫喷嘴梁的横截面，所述吹扫喷嘴梁具有喷嘴套筒、磁阀和磁阀控制机构，

图5a透视地示出吹扫喷嘴梁的用于支撑吹扫喷嘴的部件，

图6示意性地以穿过吹扫喷嘴梁的剖面示出前视图，

图7示出扫气装置的俯视图，其具有多个布置在宽度上的吹扫喷嘴，

图8示出根据本发明的、在四辊清洁机构下游的设备，以及

图9示出电子控制和调节设备的方块线路图，两个传感器系统和扫气装置连接到所述电子控制和调节设备上。

具体实施方式

根据图1，在壳体1中设有竖直布置的通道2。相互对置的平行的侧壁2’,2”至少部分地构造为透明的片。所述侧壁2’,2”在两个外侧上配设有照明体。

第一检测装置3包括两个CCD(电荷耦合元件)相机4’,4”(线阵相机)，它们通过两个以一定角度布置的转向镜5’,5”间接作用于玻璃通道15。光学平面布置为稍稍相互错开的。在通道2的与相机4’对置的侧上布置有照明机构6’，并且在通道2的与相机4”对置的侧上布置有照明机构6”。玻璃通道15中的材料以这种方式被两个相机4’,4”从两侧检测。

包括玻璃通道15、相机4’,4”、转向镜5’,5”和照明机构6’,6”的壳体1’形成第一检测模块7’。在此，尤其识别在棉花之内和之间的彩色的异物材料。

在第一检测模块7’下方设有第二检测模块7”。通道2的多个横截面是相同的。

第二检测装置8包括CCD相机9，其通过以一定角度布置的转向镜10间接作用于玻璃通道16。在通道2的背向于相机9的侧上布置有具有偏振滤光片的照明装置11，并且在通道2的面向于相机9的侧上布置有用于UV光(紫外光)的照明机构12。偏振光(透射光)和由于UV辐射而反射的光(反射光)一起被CCD相机9接收。玻璃通道16中的材料从两侧被施加以光、即透射光和反射光。

包括玻璃通道16、相机9、转向镜10和照明装置11,12的壳体1”形成第二检测模块7”。在此尤其识别所述棉花之内或之间的浅色的或透明的塑料。

在第二检测模块7”下方设有剔除模块13。壳体1”’中的剔除模块13包括用于生成吹扫气流的装置14，其配属于通道2的侧壁。通道2的与喷嘴板条14对置的侧壁配设有用于从输送流中吹出的污物的收集容器15，所述污物被抽吸。

纤维输送通道2的壁与横向于纤维输送通道2作用的喷嘴板条14相对地具有第一开口17，其导向至剔除室15，所述剔除室与作为移离装置的回转阀18相连。源自喷嘴板条14的吹扫空气B在封闭的系统中能从剔除室15通过纤维输送通道2的壁中的另一开口19被再次供给至输送气流A。所述布置在第一开口17下游的另一开口19由筛网20封闭，所述筛网仅允许返回的吹扫空气B的通过。以这种方式，剔除室15与纤维输送通道2整体相连。

所述从喷嘴板条14的喷嘴中以高速射出的吹扫空气，通过纤维输送通道2的壁中未示出的开口进入纤维输送通道2的内部空间并且通过第一开口17从纤维输送通道2的内部空间离开。

图2示出如图1的布置，其中下述部件、即吹扫梁14、输送通道2、压力平衡筛网20和回转阀18围绕废料室15布置。

由布置在吹扫梁14中的阀引起的一个或多个压力脉冲将异物和拖带的良好纤维输送至废料室15。通过废料室15的设计，伴流的空气在废料室15的后方区域中被迫使至涡流C，从而在运动中掺入的空气直接击中布置在输送通道2的甬道壁上的压力平衡筛网20并且在那里再次进入通道2。此外，通过阻挡板21避免所述空气能向上再次回到通道2，从而不存在异物再次被冲回输送通道2的危险。所述由压力脉冲和伴流的空气被拖入废料室15中的异物以及良好纤维材料或是冲撞在废料室15的斜置的前方边界15a并且滑入回转阀18，或是在涡流C的下部由于重力直接转移至回转阀18。回转阀18连续旋转(箭头18a)并且将剔除的材料输送至废料抽吸机构22并且借此形成排除空气与通道2中的输送空气的空气技术上的分隔，从而它们无需相互协调。

用23表示通至废料室15的通道状进口。阻挡元件21构造为用于吹扫气流B的引导元件并且具有在一侧敞开的端部。紧邻着敞开的端部，引导元件21、例如板部段式(或弯曲)地构造并且形成通道进口23的壁面。与引导元件21的部段式(或弯曲)的端部区域对置地，废料室15的壁面5a也构造为部段式(或弯曲)的。以这种方式，进入废料室15的吹扫气流B沿转弯处被迫使至涡流C，所述涡流流向第二开口19或筛网20。用15b和15c表示废料室15的通向回转阀18的锥形壁面。

根据图3，用于生成吹扫气流的装置14配属于气动的输送管道1。吹扫喷嘴梁25的壳体24的出口相对于输送管道1布置在贯穿的壁凹部内，所述壁凹部横向于输送管道1的宽度延伸。在具有贯穿的吹扫空气开口26的壳体24的出口上游设有喷嘴板27，根据图4，贯穿所述喷嘴板所具有的喷嘴开口28的数量比吹扫空气开口26的数量大致多三倍。

根据图4，壳体24(空心型材)的两个敞开端侧可由封板29a或29b封闭。为此设有多个螺丝30(仅示出一个螺丝)，它们穿过封板29a或29b的孔嵌接至螺纹孔，所述螺纹孔设在空心型材24的端侧上、设在所述型材壁中。封板29a、29b例如由铝构成。封板29a、29b必须以紧固的接触压力紧固在空心型材24上，从而确保吹扫空气通道(空腔24a)的气密密封。在封板29b中设有贯穿的开口41(孔)，在所述开口处连接有压缩空气管道42(见图6)，其导向至(未示出的)压缩空气源。

根据图5，吹扫喷嘴梁25具有壳体24，多个吹扫喷嘴32集成至所述壳体。根据图5a，壳体24构造为例如由铝镁合金制成的挤压空心型材，其包括封闭的空腔24a，所述空腔用作吹扫喷嘴32的压缩空气通道。空腔24a的内部空间具有圆形横截面形状。所述空心型材通过从(未示出的)半成品挤压空心型材中以一定长度分隔、例如锯开、激光切割制成。所述空心型材例如是一件式的。用24b表示型材壁，并且其具有不同的壁厚度。根据在图5和图5a中示出的横截面，所述型材壁24b在空腔24a以下的区域中构造为一种凸出部24c，其延伸在整个长度上，并且所述型材壁在空腔24a的侧上方区域中设有两个相互平行对置的板条24d、24e，它们也延伸在整个长度上。在型材壁24b中、竖直地在空腔24a的伸长的中轴线上方，以平行于中轴线且紧挨并排布置的方式设有多个贯穿的孔33a至33n，它们的数量与吹扫喷嘴32的数量、例如64个吹扫喷嘴相对应。在型材壁24b中或在凸出部24c中竖直地于所述伸长的中轴线下方且紧挨并置地设有多个贯穿的孔34a至34n，它们的数量也与吹扫喷嘴32的数量相对应。所述两排孔、即孔33a至33n和34a至34n相互平行地指向。各个相互对置的孔33a至33n和34a至34n的中轴线相互对齐，就是说相互对置的孔33a至33n和34a至34n相互同轴地指向。

根据图5，所述吹扫喷嘴32相应地包括喷嘴套筒35、磁阀36和磁阀控制机构37。各个具有磁阀36的喷嘴套筒35这样插入穿过各两个相互同轴对置的孔33a至33n与34a至34n，使得喷嘴套筒35的在一侧敞开的端部嵌接至凸出部24c的孔33a至33n，并且磁阀36在喷嘴套筒35的另一端处穿过在型材壁24b中的孔34a至34n。在这种情况下，磁阀36的一部分、即布置在空腔24a中并且向内伸入型材壁24b中的部分具有用于吹扫空气(压缩空气)的两个进入开口37’,37”。在磁阀36的另一区域、即在型材壁24b中布置在空腔24a以外的区域处相应地装有磁阀控制机构38。所述磁阀控制机构38a至38n布置在板条24d与24e之间。在板条24d与24e之间并且在磁阀36a至36n上方设有用于电线的伸长的线路通道39，在所述线路通道处连接有磁阀控制机构37a至37n。喷嘴套筒35a至35n和阀36a至36n的外壁相对于孔33a至33n和34a至34n的内壁气密密封。由此也实现喷嘴套筒35和磁阀36的固定。磁阀36a至36n均通过夹紧环固定在所述型材壁上。以所述方式，用于生成吹扫气流的构件(压缩空气通道24a、喷嘴套筒35a至35n、磁阀36a至36n、磁阀控制机构37a至37n)集成至所述梁或壳体24。用40表示喷嘴套筒35中的通道35’的出口。根据本发明，所述喷嘴板条除了可单独控制的阀也包括一个或多个传感器49，其能获知所述阀的机械和/或气动的打开和关闭。合适于此处的传感器例如为加速度传感器或是声音传感器。直接安置在阀体内或是安置在阀体的紧挨附近处的加速度传感器可通过机械振动获知阀的打开或关闭。或者，声音传感器适用并且在此尤其固体声音传感器适用。空气声音传感器(麦克风)测量流出的压缩空气的噪声，其中当然必须将空气中的声速针对延迟的测量一同考虑在内。在固体声音传感器的情况下不必如此，因为所述声速在典型使用的结构材料、如铝中增大多倍。根据所述喷嘴板条的尺寸，一个或少数几个传感器足够监视所述阀的

根据图6，多个吹扫喷嘴32在输送装置的宽度b上、例如1600毫米(mm)以相邻布置的方式集成至所述吹扫喷嘴梁。所述输送装置可以是开辊或气动的输送管道1。用41表示异物，其通过短时的吹扫空气射束从两个相邻而置的吹扫空气喷嘴选择性地吹出和离开。传感器49、例如加速度传感器装在壳体24的外壁上。

根据图7，扫气装置14包括多个吹扫喷嘴32a至32n，它们各配设有一个阀36a至36n。吹扫喷嘴32a至32n通过阀36a至36n连接于共同的压缩空气管道43，所述压缩空气管道与压缩空气源44相连。用2表示纤维输送通道，其在其壁面2’中具有用于吹扫喷嘴32a至32n的进入开口。在收集容器15中用于吹扫气流B的射出开口17在图1中示出。通过阀控制机构选择性地操控所述阀36a至36n，例如在存在杂质41的情况下，阀36d短时地打开，从而急剧的气流以高速、例如1马赫在短时间(毫秒)内通过喷嘴32d射出并且将杂质41吹到抽吸的收集容器15中(见图1)。所述设备包括例如在输送管道43中的流量传感器53，借助于所述流量传感器可测量压缩空气的流量。此时，所述控制机构将理论上基于其已知的触发比例确定的流量与实际测量的流量比较。在这种情况下，过大的偏差使不合格的阀关闭。根据图7，所述设备可具有另一传感器49，根据图7a，其以很小距离相对于压缩空气管道43布置。

根据图8，根据本发明的设备布置在清洁机构45、例如特吕茨施勒CL-C4下游。所述纤维材料从最末的快速运转的被包覆的辊46₄由气流E取下(空气落纱)并且作为纤维-空气流A到达U型构造的通道47，所述通道的其中一个弯管向上转到竖直的通道48。所述纤维空气混合物A从下向上流经通道48。通道48配设有根据本发明的设备，从材料输送方向A观察，所述设备包括(用于塑料异物的)第二检测模块7”、(用于彩色异物的)第一检测模块7’和(包括扫气装置14、抽吸机构和吹扫空气的返回机构的)剔除模块13。清除了异物的纤维空气混合物A接着被供给至进一步加工。

根据图9，在电子控制和调节装置52处连接有相机4,9、图像分析装置50、传感器49和用于扫气装置14的阀36a至36n的阀控制机构51。对此，所述控制机构将从其发出的、用于阀的打开或关闭的信息与传感器的以几毫秒延迟到达的信息比较。除了控制所述打开或关闭，也可单独确定阀的动作时间。所述信息可将剔除控制的时机考虑在内，从而所述阀的打开时间在整体上可关于空气消耗量和废料量被最优化。更慢的阀需要在识别与剔除之间的较短等候时间，快阀相应地需要更长时间。若测量的延迟时间超过极限值，所述控制机构可给出建议更换的通知。

附图标记列表

1 壳体

1’,1”,1”’ 壳体

2 通道(纤维输送通道)

2’,2” 平行的侧壁

3 检测装置

4’,4” 相机

5’,5” 转向镜

6’,6” 照明机构

7’ 第一检测模块

7” 第二检测模块

9 CCD相机

10 转向镜

11 照明装置

12 照明机构

13 剔除模块

14 用于生成吹扫气流的装置(扫气装置)

15 收集容器

15a 前方边界

15b 锥形壁面

15c 锥形壁面

16a 玻璃通道

16b 玻璃通道

17 第一开口

18 回转阀

18a 回转阀的转动方向

19 另一开口

20 筛网

21 阻挡板

22 废料抽吸机构

23 通道状进口

24 壳体(空心型材)

24a 空腔(压缩空气通道)

24b 型材壁

24c 凸出部

24d 板条

24e 板条

25 吹扫喷嘴梁

26 吹扫空气开口

27 喷嘴板

28 喷嘴开口

29a,29b 封板

30 螺丝

31

32 吹扫喷嘴

33a至33n 孔

34a至34n 孔

35；35a至35n 喷嘴套筒

35’ 通道

36；36a至36n 磁阀

37’,37” 用于吹扫空气的进入开口

38；38a至38n 磁阀控制机构

39 线路通道

40 出口

41 异物

42 贯穿的开口

43 压缩空气管道

44 压缩空气源

45 清洁机构

46₁至46₄ 辊

47 通道

48 通道

49 传感器

50 图像分析装置

51 阀控制机构

52 控制和调节装置

53 流量传感器

54 理论值存储器

55 压缩空气(吹扫空气)