CN1511201A - 分离杂质的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于从纤维材料中识别并且分离杂质的装置，所述纤维材料通过喂料元件(14，15)输送到清棉工位(1)，其中，所述纤维材料是通过一个或几个分离装置(5，56)由开棉辊导向的，并且输送到随后的输送通道(24，58’)。为了改进已知的方法，并且获得对杂质的最佳定向分离，直接将杂质的识别和分离装置(32，33，50)安装在清棉工位(1)的输送区(20，24，58’)。

Description

分离杂质的装置

本发明涉及一种用于从纤维材料中识别并且分离杂质的装置，通过喂棉元件将所述纤维材料导向清棉工位，在这里，所述纤维材料由一个开松辊导向一个或多个分离装置之上，并且输送到下游输送通道。

在DE-A1-19518783中披露了一种设计，其中，装配有针或钩的开松辊与间隔安装在所述辊的部分周边上的分离翼片相互作用。此时，所述纤维材料在所述分离翼片上导向，然后根据纤维的重量将诸如污物、杂质、和灰尘之类的重的和不希望的成分从纤维材料中分离出去。通过一个轴和两个喂料辊将纤维材料排放到所述开松辊的表面上。为了确定被导向所述开松辊上的纤维材料中的杂质，提供了传感器，将传感器与所述开松辊表面相对安装。所述传感器是颜色传感器，它们被安装在所述开松辊的工作宽度上。在这种情况下，所述颜色传感器检测混杂纤维相对正常纤维的颜色差异，并且与一个评估电子元件连接。为了检测所述混杂纤维，所述开松辊表面可以具有金属光泽的表面或白色表面。将清理过的纤维材料排放到一个抽吸管中，在该抽吸管中整合了一个锁闭分离装置。在这种情况下，根据来自所述传感器的信号，可转动的翼片以特定的时间间隔启动，彼此是临时偏置的，然后可转动的翼片将承载有混杂纤维的纤维材料输送到集尘管中。所示出的锁闭分离装置处在距离所述开松辊的实际排放区较远的部位，其中，通过所述锁闭系统可以分离出较大的纤维物质，以便通过这种方法还能够除去检测到的混杂纤维。

在监测装配有一组配件或针的开松辊上的纤维材料期间，所述一组配件或销的循环的顶端对所述混杂纤维的精确识别分别具有负面影响。就是说，在某些情况下，直接位于所述顶端区的混杂纤维不能作为混杂纤维被所述传感器检测到，特别是所述配件顶端的输出图象在测评电子元件中被过滤掉的时候更是如此。

除此之外，在这种情况下的纤维材料是作为较紧凑的纤维须条出现在所述开松辊上的，在这种情况下，有时位于所述辊筒内部并且在辊筒周边导向的混杂纤维不能被检测到。

另外，在DE-A1-19543526中所披露的一种开松辊同样会与分离翼片相互作用。在这种情况下，为了分离在分离翼片前面的部位检测到的混杂纤维，产生了一个空气区，以便将承载有外来成分的纤维材料从开松辊上升起，并且转移到一个集尘装置。在这种情况下，对混杂纤维的监测同样是在开松辊的辊表面上进行的。另外，采用这种装置，当混杂纤维被所述锁闭系统排出时，有大量好的纤维和它一起被分离出去。

DE-A1-19847237披露了一种类似装置，以便为了分离在所述辊筒上检测到的混杂纤维，产生了一空气气流，该气流大体上沿所述辊的切线方向，以便通过由此在所述辊表面上产生的负压将位于所述吹出的气流部位的纤维从所述辊的表面上离开，并且导向一个集尘区。所示出的例子与一种开松辊相关，其作用是进一步开松被导入的纤维材料，或者将其分成较小的纤维束。在这种情况下，不再对所述纤维材料做额外的清洁，以便消除污染。即使采用这种设计，上述危险依然存在：并非所有混杂纤维都能够被检测到或者能够从在所述开松辊上导向的纤维材料中除去。

在DE-A1-19516568中同样披露了仅一个开松筒，在该开松筒上不进行清棉作业。在这里，所述开松装置包括一个或两个喂入辊，由它将通过一个轴输送的纤维材料排放到快速运行的开松辊上。由所述开松辊进一步释放的纤维材料以自由落体的形式输送到一个通向下方的轴，其中，安装有一个用于识别并且分离杂质的装置。然后通过鼓风机喷头将通过彼此相邻安装的传感器或摄相机确定的杂质吹出进入特殊的收集容器，所述喷头是一个接着一个地安装的，并且形成相邻的行。在这种情况下，所述鼓风机喷头是通过一个与所述传感器系统连接的控制装置启动的。在这种情况下，通过所述传感器可以检测到仍然存在于所述纤维材料中的污染物，和杂质颗粒等，其结果是，由所述控制装置非常频繁地启动所述鼓风机喷头，以便将所述杂质吹出去。所述吹出气流的鼓风口必须具有合适的大小，以便将检测到的杂质可靠地分离出去。在每一次鼓风间隔中，除了杂质之外，大量的好的纤维也被分离出去，这样会导致所获得的纤维材料产量的损失。

因此，本发明正是基于避免上述现有技术缺陷的问题提出的，以便获得一种专门分离杂质，并且减少对好纤维的分离的最佳装置。

这一问题是通过将杂质的识别和分离装置安装在紧靠清棉工位的排放部位而解决的。在本发明中，术语“排放部位”被理解成直接位于所述清棉工位排放口的部位，或者也可以是直接跟随在所述排放口之后的部位。通过这种装置，可以确保纤维材料团能够以自由的絮流形式导向识别装置(传感器系统)，在所述上游清棉工位业已通过常规方式基本上将常见污物，如杂质部分、污物、灰尘等分离出去。另外，仍然要检测的杂质在开放的棉絮流中比在开松辊的一组配件之间更容易检测到。所述纤维气流通过紧靠所述清棉工位的排放区设置，能够获得一种速度，在该速度下，对杂质的识别仍然能够进行，而不会有任何问题。由于在纤维材料中进行的所述污物的分离是尽可能早地在所述清棉工位上进行的，下游识别和分离装置可以专注于由于其物理特性而在上游清棉工位中没有被分离出去的杂质上。

由于所述清棉工位基本上提供了具有合适长度的开松辊，有人提出从输送方向看，将所述排放区设计成一个锥形或漏斗形通道，该通道通向所述输送通道。由此确保在所述清棉工位区，纤维材料能够导向合适的大的清棉表面上，同时，为了通过所述漏斗形通道向上输送清洁过的纤维材料，可将该通道缩小成一个较窄的管状输送通道。这样可以使用在输送纤维材料上的能量保持最低。

所述识别和分离装置优选安装在所述漏斗形通道上。正如业已披露过的，纤维材料在漏斗形通道中的输送速度低于位于它下游的输送通道中的速度，在这种情况下，其结果是杂质的识别和分离可以毫无问题的进行。

为了保持所述识别和分离之间的截面上的纤维流尽可能的稳定，有人提出在所述排放区的第一部分提供一个大体上稳定的截面，将一个漏斗形部分与它相连，该漏斗形部分通向所述输送通道。如果识别和分离装置位于所述通道具有一致截面的部位的话，将能够确保对杂质的精确的识别和分离。这意味着，业已检测到的杂质的位置在识别和分离之间的纤维流中将保持大致相同。

为了从开棉辊上释放所述纤维材料，并且产生一个紧随其后的输送空气流，有人提出将一个通道安装在所述排放部位，以便将空气导向所述输送方向。

还提出了一种实施方案，以便将位于清棉工位的排放区中的识别装置大体上沿切线方向设置在距离所述开松辊配件一定距离处。这样可以直接在所述开松辊的释放部位获得混杂材料。

作为对这种方案的补充，有人提出将与传感系统相对安装的紧随清棉工位之后的通道壁在部分截面设计成光学背景的，例如，设计成传感器的反射表面，使该反射表面大体上垂直于监测平面安装。在这种情况下，所述反射表面能够适应纤维材料(好纤维)的颜色，以便可以对所述杂质进行最佳检测。所述光学背景可以设计成具有特定的特性，如亮度和颜色，或者可以主动发光，以便在这种情况下，所述光学背景不再起着反应表面的作用。

还提出将具有随后的识别和分离装置的清棉装置与梳理机的喂料轴做成一整体。

本发明所提供的传感器系统可以由一个或多个摄相机组成。另外，还可以将单个传感器用于监测过程。优选为该传感器系统安装发光装置。

分离装置可以由彼此相邻安装的若干鼓风机喷头组成，这些喷头是通过控制装置由所述传感器依次启动的。

在下面的实施例中提供了本发明的其他优点，并且对本发明进行了更详细地说明。

附图表示：

图1具有随后的杂质识别和分离装置的清棉工位的示意性侧视图。

图2如图1所示的清棉工位排放区的部分剖视图X。

图3具有集成在喂料轴中的清棉工位和随后的杂质识别和分离装置的梳理机的示意性侧视图。

图1表示清棉工位1，它具有一个开棉辊4和分离翼片5，分离翼片安装在开棉辊周边的一部分区域上。以聚集形式由输送空气流输送的纤维材料通过喂料轴6导向清棉工位1。

在这种情况下，所述纤维材料可以由上游清棉工位提供，在游清棉工位中，举例来说，可以进行粗清洁。所示出的清棉工位1作为一个“精细清棉机”安装在“粗清棉机”下游。

在所述喂料轴6中，将纤维材料输送到开松辊对8的工作区。通过开松辊对8将所述纤维团进一步开松，并且以计量方式向下排放，以便所述纤维材料进入筛选辊10和输送辊11之间的夹持间隙。筛选辊10和输送辊11是通过一个没有详细示出的驱动装置连接的，该驱动装置驱动它们沿相反方向旋转，其结果是，从上面导入的纤维材料被导向这两个辊之间。输送辊11具有光滑的表面，而筛选辊10具有开孔的表面，以便所述筛选表面的内部与通道12连接，如图中示意性地表示的，纤维-空气混合物中的输送空气的大部分被导入所述通道。

在辊11和10之间导向的纤维材料仍然是以聚集形式存在的，并且进入下游喂料辊14的喂料通道S，该喂料辊14与喂料槽15相互作用。

在喂料辊14和喂料槽15之间以漏斗形状压缩纤维材料的结果是，所述纤维材料被压紧，并且在喂料嘴16部位转移到开松辊4的以示意性形式示出的周向配件组7。当在配件7的作用下将纤维材料从喂料辊16部位拉下来时，所述纤维团被再次开松，其结果是，在开松辊4所产生的离心力的作用下，可以将纤维流中所携带的诸如污物、杂质部分等的杂质从纤维流中排出。

在所述离心力的作用下，所述杂质部分进入切割翼片5的区域，并且在这里被切割和输送到没有详细示出的集尘装置中。

在所述切割翼片5之后安装一个槽区18，通过它将清洁过的纤维材料导向排放口20。在排放口20的部位设有一个通道，通过该通道导入来自没有详细示出的压缩空气源的空气I。将空气L大体上沿切线方向导向开松辊4，并且支持位于开松辊4的配件7中的纤维材料的释放工艺。

空气L还可以直接从环境空气中导入，所述空气是通过在输送通道26中产生的负压吸入的。

这样一来的结果是，所述纤维材料被导向一个排放区，或者被分别导入排放管24，并且在空气L的作用下转移到随后的输送通道26中。从该输送通道26中，所述纤维材料被导向，例如其他的清棉工位或随后的梳理机的喂料轴。

正如可以从图2的部分视图中可以具体看到的，在排放管24的第一部分28上具有一个一致的截面，其宽度B大体上相当于开松辊4的长度。排放管24的部分截面28通向第二部分截面30(被简称为“漏斗”)，该部分沿输送方向Y收缩，并且通向输送通道26。

在所述第一部分截面28的部位，紧随排放口20之后，安装了，例如两个CCD摄相机32，32’和33，33’，这些摄相机是彼此相对、并且成对安装的，所有摄相机都是通过透明的窗口35，36集成在部分截面28上，由它们监测从清棉工位1中排出的纤维材料。

另外，在部分截面28上，安装有背景条38，这些条被安装在所述通道的与每一个摄相机32，32’和33，33’相对的位置上。在这种情况下，所述背景条38的颜色对应于业已设定的纤维的参数，以便当部分截面38是空的时，所述摄相机不会作出反应。例如，一种类似装置可能来自WO96/35831。

如图2所示，给独立的摄相机32-33’配备发光元件40，它能给被引导通过摄相机的纤维材料提供适当的光照。

与图2所示示意图形式相似，通过通道42，42’，43和43’将摄相机32-33’连接在控制装置ST上，通过该连接装置将监测结果传输给控制装置ST。根据对传输到控制装置ST的数据的评估，通过控制线45打开相应的阀48，以便将通过压缩控制源46输送的压缩空气释放到为每一个阀48配备的每一个排放口50。通过由此产生的空气脉冲P，由开口52将杂质(如混杂纤维)排入容器54。在这种情况下，容器54可以通过合适的开口封闭或与大气连接。还可以给容器54配备合适的吸尘装置，以便除去分离的材料。如点划线所示，所述容器还可以具有一个空气回输系统55，通过该系统可以将导入该容器的空气送回到部分截面30。

这样一种实施方案也是可行的，其中，鼓风机喷头50可以安装在排放管24下面，以便通过管24上的相应开口将检测到的杂质向上吹出。采用这种类型的设计，必须以合适的方式设计或安装集尘容器，以便被分离的纤维不能重新返回通道24。

还可以在所述纤维材料到达位于排放口20部位的监测区(32-33’)之前，对它进行化学处理，以便即使是正常情况下在颜色上无法与棉花区分的诸如塑料薄膜的杂质也能被所述监测系统看到(例如，通过紫外线，如果所喷洒的化学物质仅保留结合在所述塑料薄膜上的话，就可以通过紫外光观察到)。

通过安装在清棉工位1后面的识别和分离装置，获得并且分离所述杂质，这些杂质因为其物理特征的尺寸使得不能够在传统清棉工位1上通过离心力分离。

在图3中，示出了另一种实施方案，其中，开松辊4被可旋转地安装在梳理机60的喂料轴58上，该开松辊4在其周边的一部分与一个格栅元件56相互作用。在这里，开松辊4同样具有一套配件7，由该配件通过与喂料辊14结合的喂料槽15拉下并且释放纤维材料。代替所示出的分离格栅56，当然还可以提供分离翼片5，如图1中的实施方案所示。

通过格栅元件56分离出的材料被导向收集管57，在图中是以示意形式示出的。通过紧随格栅元件56之后的开口62监测在排放口20处从清棉工位1中排出的纤维材料。所示出的CCD摄相机的监测平面大体上沿切线方向，并且距离所述配件组7的顶端一段小的距离。随后的通道58’具有一个位于开放口20部位的显示表面64，该表面大体上垂直于所述监测平面E。在这种情况下，表面64的颜色是经过选择的，以便摄相机32根据业已在控制装置ST中设定的纤维参数产生由杂质所引起的信号。分别如图1和图2的例子所示，在这种情况下，由摄相机32获得的图象同样通过通道42传输给下游控制装置ST。一旦检测到一块混杂材料，就由控制装置ST以时间延迟的方式启动控制阀48，通过它将来自压缩空气源46的压缩空气导向下游喷头50。通过在通道58’内的合适位点上产生的压缩空气脉冲P，排出或分离检测到的杂质，使杂质通过开口52进入容器54。

在这种情况下，从清棉工位1中排出的纤维材料的输送是以自由落体形式在通道58’中进行的，并且被输送到下游的输送辊对66。在输送辊66上，将纤维材料压缩成纤维须条70，通过向下倾斜的喂料台68将所述纤维须条输送到下游喂料辊72，在该喂料辊上装有一个喂料槽73。通过装有一组配件的刺辊76提供从纤维须条7中释放的纤维，并且转移到一个下游梳理筒77(滚筒)。筒77与周向盖板78相互作用，所述盖板是以示意图形式示出的，并且输送纤维材料，现在，将单根纤维释放到旋转道夫80下游。在筒77周围部分，当然还有若干个梳理元件，尽管在图中没有示出这些元件。通过道夫81将纤维材料从道夫80上拉下，并且输送到下游辊隙对82。通过辊隙对82排出的纤维须条通过诸如横向输送带83的装置拾起，由该输送带将所述纤维须条收集在一起，以便形成纤维条子F，通过一对压延辊84将纤维条子输送到图中没有示出的下游纤维条储存装置。

本发明所披露的直接在下游具有识别和分离装置的所述清棉工位的使用，可以用在清棉生产线上位于松包机和梳理机之间的任何位点上。

Claims (13)

1.一种用于从纤维材料中识别并且分离杂质的装置，所述纤维材料通过喂料元件(14，15)输送到清棉工位(1)，其中，所述纤维材料是通过一个或多个分离装置(5，56)由开松辊(4)导向的，并且排放到一个下游输送通道(24，58’)，其特征在于所述杂质的识别和分离装置(32，33，50)被直接安装在清棉工位(1)的排放区(20，24，58’)。

2.如权利要求1的装置，其特征在于沿输送方向(F)看，所述排放区被设计成锥形的和漏斗形状的通道(24)，该通道通向输送通道(26)。

3.如权利要求2的装置，其特征在于所述识别和分离装置(32，33，50)位于漏斗形通道(24)。

4.如权利要求1的装置，其特征在于沿输送方向(F)看，所述排放区具有一通道(24)，该通道(24)至少在其长度的部分截面(28)上具有一致的截面，并且至少在其前部(30)以漏斗形式收缩，通过该前部(30)该通道(24)通向输送通道(26)。

5.如权利要求4的装置，其特征在于识别和分离装置(32，33，50)被安装在通道(24)的一致截面的部位(28)。

6.如权利要求1-5之一的装置，其特征在于所述排放区(20，24)的通道(22)沿输送方向(F)设有空气入口(L)。

7.如权利要求1的装置，其特征在于识别装置(32)的监测平面(E)在清棉工位(1)的排放区(20)大体上是沿切线方向，并且距离开松辊(4)的元件(7)(例如配件)一段距离安装的。

8.如权利要求7的装置，其特征在于与传感器系统(32)相对安装的清棉工位(1)的通道(58’)的壁在其部分截面上被设计成一种光学背景，例如作为所述传感系统的反射表面(64)，使该反射表面(64)大体上与监测平面(E)垂直地设置。

9.如权利要求7-8之一的装置，其特征在于所述反射表面(64)的颜色适应纤维材料(好的纤维)的颜色。

10.如权利要求1或7-9之一的装置，其特征在于清棉装置(1)集成在梳理机(60)的喂料轴(58，50’)中。

11.如权利要求1-10之一的装置，其特征在于所述传感系统是由一个或多个摄相机(32，32’，33，33’)组成的。

12.如权利要求11的装置，其特征在于为所述传感系统配备发光装置(40)。

13.如权利要求1-12之一的装置，其特征在于所述分离装置是由彼此相邻安装的鼓风机喷头(50)组成的，这些喷头可以通过控制装置(ST)由传感系统(32，32’，33，33’)依次启动。