BRPI1105736A2

BRPI1105736A2 - Dispositivo na preparação da fiação para reconhecimento de partes estranhas de plástico, tais como fitas de polipropileno, tecidos de polipropileno e laminados de polipropileno

Info

Publication number: BRPI1105736A2
Application number: BRPI1105736-0A
Authority: BR
Inventors: Guido Engels
Original assignee: Truetzschler Gmbh & Co Kg
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2013-10-22
Also published as: GB201121735D0; GB2486797A; BRPI1105736B1; CN102534875A; CH704296A2; DE102010055523A1; ITMI20112032A1; CH704296B1; CN102534875B; BRPI1105736B8

Abstract

DISPOSITIVO NA PREPARAÇÃO DA FIAÇÃO PARA RECONHECIMENTO DE PARTES ESTRANHAS DE PLÁSTICO, TAIS COMO FITAS DE POLIPROPILENO, TECIDOS DE POLIPROPILENO E LAMINADOS DE POLIPROPILENO. Para aprimorar um dispositivo na preparação de fiação, e para possibilitar o reconhecimento de partes estranhas de plástico, tais como fitas de polipropileno, tecidos de polipropileno e laminados de polipropileno e semelhantes, em ou entre flocos de fibras por exemplo de algodão, em particular para reconhecimento de tais materiais de empacotamento e rejeitos de plástico em materiais de fibras, os quais não são reconhecíveis com luz polarizada (não transparente) e também não são reconhecíveis com luz UV (não fluorescente), ilumina-se por um lado material de fibra com luz não polarizada de uma região de comprimento de onda e ao mesmo tempo ilumina-se com luz polarizada de uma outra região de comprimento de ondas de tal forma que ambos os tipos de luz são empregáveis em conjunto em uma máquina em locais de inspeção próximos entre si.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO NA PREPARAÇÃO DA FIAÇÃO PARA RECONHECIMENTO DE PARTES ESTRANHAS DE PLÁSTICO, TAIS COMO FITAS DE POLIPROPILENO, TECIDOS DE POLIPROPILENO E LAMINADOS DE POLIPROPILENO".

A presente invenção refere-se a um dispositivo, na preparação

da fiação, para reconhecimento de partes estranhas de plástico, tais como fitas de polipropileno, tecidos de polipropileno e laminados de polipropileno e semelhantes em, ou entre, flocos de fibras, por exemplo de algodão.

Um problema na operação de separadores de fibras estranhas ou separadores de partes estranhas em máquinas, na preparação da fiação de algodão ou de fibras químicas que operam oticamente, consiste em que essas máquinas, devido ao seu baixo contraste ótico, só conseguem reco- nhecer plásticos (como por exemplo laminados de empacotamento ou teci- dos de empacotamento de polietileno ou polipropileno) de modo insuficiente ou até mesmo não conseguem.

O pedido de patente DE 10 2008 031 199 A divulga o emprego de luz polarizada (luz transmitida) em combinação com a irradiação simultâ- nea com luz UV (luz refletida).

O pedido de patente DE 103 47 240 A já descreveu um processo no qual, com o auxílio de iluminação polarizada refletida, o brilho da superfí- cie das partes estranhas é determinado e avaliado para reconhecimento. Mostrou-se ser desvantajoso que essa disposição não pode ser combinada nem com um reconhecimento de cores clássico nem com o processo com luz transmitida polarizada em um local de inspeção, devido à interação mú- tua. Também a criação de um outro local de inspeção em uma máquina es- barra em limites, visto que os afastamentos mínimos entre os locais de ins- peção individuais precisam ser respeitados para fins de exclusão da intera- ção e influência mútuas, e as máquinas se tornariam demasiadamente gran- des ou os afastamentos entre locais de reconhecimento e de remoção ficam muito grandes, de modo que as partes não conseguem mais ser removidas ou material bom é removido em demasia.

É tarefa da invenção aprimorar ainda mais os dispositivos co- nhecidos. Em particular, também deve ser possibilitado o reconhecimento de tais materiais de empacotamento e rejeitos plásticos em materiais de fibras, os quais não são reconhecíveis com luz polarizada (não transparentes) e também não com luz UV (não fluorescente).

A solução dessa tarefa se dá pelas características marcantes da

reivindicação 1.

Dado que o material de fibra por um lado é iluminado com luz não polarizada em uma faixa de comprimento de ondas e simultaneamente com luz polarizada de outra faixa de comprimento de ondas de tal forma que ambos os tipos de luz são empregáveis juntamente em uma máquina em locais de inspeção vizinhos próximos entre si, entre outros, possibilita o re- conhecimento também de tais materiais de empacotamento e rejeitos plásti- cos em materiais de fibras, que não são reconhecíveis nem com luz polari- zada (não transparente) e nem com luz UV (não fluorescente). As reivindicações 2 a 8 tem como conteúdo outras formas de

execução vantajosas da invenção.

A invenção é esclarecida em maiores detalhes por meio dos e- xemplos de execução mostrados em desenhos. É mostrado na:

figura 1 uma forma de execução do dispositivo de acordo

com a invenção, pela qual todos os processos de reconhecimento são em- pregados em um dispositivo ou em uma máquina,

figura 2 uma construção semelhante à da figura 1, na qual ambos os sensores das câmeras são dispostos em um corpo de câmera, figura 3 uma forma de execução com combinação de ca-

nais da câmera a cores com ambos canais infravermelhos da câmera de polarização em um corpo da máquina,

figura 4 uma construção, na qual as linhas de visão da câmera se desenvolvem através de espelhos, figura 5 uma forma de execução com vários dispositivos

de detecção um ao lado do outro e com um dispositivo eletrônico para avali- ação, figura 6 a instalação dos dispositivos de detecção de a-

cordo com as figuras 1 a 5 em uma máquina com uma caixa de alimentação contínua e com um dispositivo de descarte subsequente,

figura 7 e 8 a instalação de dispositivos de acordo com as figu- ras 1 até 5 após um rolete de abertura (Õffnungswalze),

figura 8 uma construção, na qual ambos os locais de ins- peção são revertidos,

figura 9 a instalação de uma câmera de polarização em

um rolete de abertura com descarte subsequente, e

figura 10 a instalação de ambas as câmeras após o rolete

de abertura.

A figura 1 mostra um canal de inspeção 1 com paredes 3 trans- parentes na região de inspeção 2, pelo qual escoam os flocos de fibra 4 e as partes estranhas 5 a serem detectadas. Duas câmeras 6 mostram cada qual um lado do canal e se encontram em lados opostos sobre uma chapa de fundo 7 na cor do material. Para iluminação são empregados por exemplo tubos fluorescentes 8, os quais irradiam luz branca não polarizada na região visível de comprimentos de onda. Um outro tubo fluorescente 9 ilumina a chapa de fundo 7. A luz refletida pelos flocos de fibra 4 ou partes estranhas é recebida pelas câmeras 6 e analisada quanto brilho e cor na avaliação 10. De preferência a câmera aqui absorve a luz em canais nas regiões de comprimento de onda vermelho, verde ou azul e os processa separadamen- te, e no caso mais simples é também possível o emprego de câmeras preto e branco, caso sua sensibilidade seja limitada na parte visível do espectro

por exemplo pelo emprego de filtros.

Com uma ou várias outras unidades de iluminação 11, de prefe- rência ordenadas em linha ao longo da largura de trabalho, ilumina-se agora luz polarizada sobre o material de fibra em um outro local de inspeção 12. A luz polarizada é gerada por exemplo através de um filtro polarizador 13. A fim de que não ocorra nenhuma influência sobre o reconhecimento de cores, emprega-se aqui apenas um comprimento de onda da parte não visível do espectro, por exemplo luz infravermelha. Os canais vermelho, verde e azul da câmera 6 não reagem a essa luz, de modo que o afastamento dos locais de inspeção 2 e 12 pode ser selecionado bem próximos um do outro. A luz polarizada infravermelha é então refletida por partes plásticas brilhantes 14 e registradas em cada lado do canal por duas outras câmeras 15 e 16, as quais por sua vez são sensíveis apenas a luz infravermelha, entretanto não são sensíveis a luz na região de comprimentos de onda visível. Pelo menos uma dessas câmeras 15 tem um outro filtro de polarização 17, o qual blo- queia a luz refletida (polarizada) e deixa passar apenas a reflexão difusa (não polarizada). A outra câmera tem ou nenhum filtro de polarização ou um filtro de polarização 35, o qual está deslocado em 90° em relação ao filtro 17. A comparação dos sinais dessas duas câmeras 15 e 16 em um avaliador 18 calcula por diferença uma imagem, que descreve o grau de brilho da super- fície. Superfícies brilhantes significam materiais plásticos e levam a uma se- paração subsequente, enquanto que superfícies foscas, por exemplo de ma- terial de fibras, não são reconhecidas. Ambas as câmeras na região de comprimento de onda infravermelha precisam estar alinhadas muito preci- samente, a fim de que elas gerem uma imagem com pixels síncronos de ambos os sinais.

A figura 2 mostra uma variação, na qual ambos os sensores das câmeras 15 e 16 são dispostos em um corpo de câmera 19. Esses sensores são ajustados um ao outro por trás do conjunto ótico 20 ou estão alinhados entre sí em um afastamento espacial fixo, por exemplo sobre um chip. Com isso a instalação da câmera é simplificada, visto que não é mais necessário ajustar ambas as câmeras uma com a outra. O filtro de polarização 17 ou 35 é disposto igualmente no corpo por trás do conjunto ótico. Alternativamente a polarização nessa câmera ocorre por meio de prismas ou superfícies de vidro. Caso ambos os canais dessa câmera sejam dispostos com um filtro de polarização próprio em direções ortogonais entre si, obtem-se uma câmera com a qual se pode analisar o estado de polarização da luz registrada. A figura 3 mostra a combinação dos canais da câmera a cores

com ambos os canais infravermelhos da câmera de polarização em um cor- po 22. Os sensores de brilho e de reconhecimento de cores da câmera 6 junto com os sensores de estado de polarização da câmera 19 são coloca- dos atrás de um conjunto ótico e ajustados entre si ou estão alinhados em uma disposição espacial fixa entre si. A separação da luz incidente pelos sensores individuais ocorre por exemplo através de separadores de aço, prismas ou filtros. Também são aqui reunidos os locais de inspeção 2 e 12 e os componentes dos módulos de iluminação 7, 8, 9, 11 e 13. Ilumina-se em um local de inspeção 21 ao mesmo tempo com luz branca visível não polari- zada e com luz polarizada fora da faixa visível de comprimento de ondas. A avaliação 23 é capaz de processar tanto os sinais de sensores de brilho e sensores de cor quanto também os sinais dos sensores sensíveis a luz in- fravermelha dos estados de polarização.

É particularmente vantajoso quando se emprega aqui, para o re- conhecimento de brilho e cor, uma iluminação com luz branca não polariza- da na região de comprimento de ondas visível, e para a iluminação com luz polarizada uma iluminação com luz infravermelha. Uma particularidade do reconhecimento de cor é que ele reconhece e separa também outras partes indesejadas do algodão, como hastes, e restos de folhas, visto que estas são ricas em contraste e escuras. Isto leva a quantidades elevadas de resí- duos. Na região de comprimentos de onda infravermelha essas partes são então claras com base em suas propriedades de reflexão. Através da com- paração dos sinais de brilho e cor com pelo menos um dos sinais de infra- vermelho em uma avaliação 23 pode-se evitar o reconhecimento e separa- ção dessas hastes ou restos de folhas.

A figura 4 mostra uma disposição, pela qual a linha de visão da câmera é dobrada por meio de um espelho 24 a fim de reduzir o espaço de construção necessário.

No caso de elevadas larguras de canal pode ser vantajoso dividir vários dispositivos de detecção segundo as figuras 1 até 4 ao longo da largu- ra de trabalho, de modo que cada qual seja responsável apenas por uma seção do canal. Entretanto também aqui vale que, por seção, ambos os pro- cessos de reconhecimento podem ser realizados com um detetor e uma uni- dade de avaliação. A figura 5 mostra uma tal disposição, com uma direção de visualização com direção de alimentação de material perpendicular ao plano do papel, na qual vários dispositivos de detecção 22 estão dispostos lado a lado a fim de cobrir a grande largura de trabalho. Os componentes 7, 8, 9, 11, 13 segundo a figura 3 estão reunidos nos módulos de iluminação 25.

A figura 6 mostra a integração dos dispositivos de detecção de acordo com as figuras 1 até 5 em uma máquina com eixo de alimentação que atravessa e com dispositivo de separação subsequente. O dispositivo de detecção é completado com um dispositivo, o qual é atravessado por luz polarizada 28 em combinação com luz UV 27 consegue reconhecer partes estranhas transparentes ou parcialmente transparentes ou fluorescentes. Para isso é empregada uma câmera a cores 26 normal. Através de um feixe de bocais 29 partes estranhas reconhecidas são transportadas dos locais de inspeção 33 e 30 para o espaço de rejeitos 31, de onde elas são transporta- das para fora da máquina por uma válvula rotativa 32.

A figura 7 mostra a integração dos dispositivos de acordo com as figuras 1 até 5 atrás de um rolete de abertura A figura 8 mostra uma vari- ante, na qual ambos os locais de inspeção estão trocados entre si.

A figura 9 mostra a integração de uma câmera de polarização 19 sobre um rolete de abertura com separação subsequente. A câmera de pola- rização 19 não reconhece nenhuma diferença de brilho ou de cores, porém apenas diferenças de grau de brilho e consegue com isso reconhecer partes estranhas, as quais apresentam um grau de brilho diferente. As partes es- tranhas coloridas são reconhecidas pela câmera após o rolete de abertura, as partes estranhas transparentes e as partes estranhas sensíveis a UV são reconhecidas nos locais de inspeção após o rolete de abertura e são então removidas.

A figura 10 mostra a integração de ambas as câmeras 22 e 26 após o rolete de abertura.

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Claims

1. Dispositivo na preparação da fiação para reconhecimento de partes estranhas de plástico, tais como fitas de polipropileno, tecidos de po- Iipropileno e laminados de polipropileno e semelhantes em ou entre flocos de fibras, por exemplo de algodão, caracterizado pelo fato de que o material de fibras (4) (flocos de fibras) e as partes estranhas (5) são iluminados por um lado por luz não polarizada de uma região de comprimento de ondas e ao mesmo tempo são iluminados por Iuz polarizada de uma outra região de comprimento de ondas de tal forma que ambos os tipos de luz são empregá- veis em conjunto em uma máquina em locais de inspeção próximos entre si.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pe- lo fato de que ambos os locais de inspeção são idênticos.

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracteriza- do pelo fato de que os dispositivos de detecção necessários para a luz não polarizada de uma região de comprimento de ondas estão ordenados, em um corpo, em conjunto com os sensores para a luz polarizada da outra regi- ão de comprimento de ondas.

4. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que são empregados, para a luz não polarizada, comprimentos de onda na faixa visível do espectro, e para a luz polarizada são empregados comprimentos de onda da parte infravermelha do espectro.

5. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, ca- racterizado pelo fato de que, para cobertura de uma grande largura de traba- lho, vários dispositivos de detecção operam em seções paralelas lado a Ia- do.

6. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, ca- racterizado pelo fato de que para redução do espaço construtivo a linha de visão da câmera é dobrável por espelhos ou prismas.

7. Emprego dos dispositivos como definidos em uma das reivin- dicações 1 a 6, com um dispositivo, que opera com luz polarizada transmiti- da e/ou luz UV em uma máquina com o fim de maximizar a segurança de reconhecimento de partes estranhas incolores.

8. Dispositivo como definido em uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que flocos de fibras de partes estranhas são dife- renciáveis por meio de uma unidade de avaliação.