DE102022130133A1 - Method for detecting foreign bodies in fiber material - Google Patents
Method for detecting foreign bodies in fiber material Download PDFInfo
- Publication number
- DE102022130133A1 DE102022130133A1 DE102022130133.8A DE102022130133A DE102022130133A1 DE 102022130133 A1 DE102022130133 A1 DE 102022130133A1 DE 102022130133 A DE102022130133 A DE 102022130133A DE 102022130133 A1 DE102022130133 A1 DE 102022130133A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- camera
- waste
- fiber material
- processing machine
- output value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 title claims abstract description 84
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 98
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 97
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims abstract description 92
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims abstract description 87
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 59
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 48
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims abstract description 41
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 30
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 30
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000001454 recorded image Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 21
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 9
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 7
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 5
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 101000686227 Homo sapiens Ras-related protein R-Ras2 Proteins 0.000 description 1
- 102100025003 Ras-related protein R-Ras2 Human genes 0.000 description 1
- 238000009960 carding Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 244000144992 flock Species 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000009420 retrofitting Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- -1 tissues Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
- D01G31/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop motions
- D01G31/003—Detection and removal of impurities
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen von Fremdkörpern in Fasermaterial (3), das in einem Füllschacht (2) einer Aufbereitungsmaschine (1; 100), insbesondere Spinnereivorbereitungsmaschine, aufgenommen ist, wobei die Aufbereitungsmaschine (1; 100) ein Gehäuse (26) mit einer Gehäuseöffnung (27), über die der Füllschacht (2) von außen einsehbar ist, und eine die Gehäuseöffnung (27) verschließende Inspektionseinrichtung (30), die ein Trennelement (32) mit einem durchsichtigen Beobachtungsbereich (39) und zumindest eine durch den Beobachtungsbereich (39) in den Füllschacht (2) blickende Kamera (54) umfasst, aufweist und wobei das Verfahren die folgenden sich wiederholenden Schritte umfasst: Aufnehmen (72) von Bildern des am Beobachtungsbereich (39) vorbeiziehenden Fasermaterials (3) mittels der zumindest einen Kamera (54); Auswerten (73) der aufgenommenen Bilder durch zumindest eine Auswerteeinheit (57), die an die zumindest eine Kamera (54) angeschlossen und zur Bestimmung eines Fremdkörpergehalts des Fasermaterials (3) konfiguriert ist und den Fremdkörpergehalt als Ausgabewert bereitstellt; Vergleichen (85) des Ausgabewerts mit einem vorgegebenen und/oder vorherigen Ausgangswert; Durchführen eines Optimierungslaufs (92), bei dem eine Stellung oder Drehgeschwindigkeit zumindest eines Reinigungselements (15, 16) zum Abscheiden von Abfallmaterial aus dem Fasermaterial (3) automatisch verändert wird, wenn der Ausgabewert von dem Ausgangswert abweicht, wobei mittels einer Abfallsensoreinrichtung (22) eine aktuelle Abfallzusammensetzung des ausgeschiedenen, Fremdkörper und Gutfasern umfassenden Abfallmaterials in einem dem zumindest einen Reinigungselement (15, 16) nachgeschalteten Abfallstrang (21) mittels zumindest eines optischen Sensors (23, 24) bestimmt wird (80).The invention relates to a method for detecting foreign bodies in fiber material (3) which is accommodated in a filling shaft (2) of a processing machine (1; 100), in particular a spinning preparation machine, wherein the processing machine (1; 100) has a housing (26) with a housing opening (27) through which the filling shaft (2) can be viewed from the outside, and an inspection device (30) which closes the housing opening (27) and which comprises a separating element (32) with a transparent observation area (39) and at least one camera (54) which looks through the observation area (39) into the filling shaft (2), and wherein the method comprises the following repeating steps: recording (72) images of the fiber material (3) passing by the observation area (39) by means of the at least one camera (54); Evaluating (73) the recorded images by at least one evaluation unit (57) which is connected to the at least one camera (54) and is configured to determine a foreign body content of the fiber material (3) and provides the foreign body content as an output value; comparing (85) the output value with a predetermined and/or previous initial value; carrying out an optimization run (92) in which a position or rotational speed of at least one cleaning element (15, 16) for separating waste material from the fiber material (3) is automatically changed if the output value deviates from the initial value, wherein by means of a waste sensor device (22) a current waste composition of the separated waste material comprising foreign bodies and good fibers in a waste strand (21) downstream of the at least one cleaning element (15, 16) is determined (80) by means of at least one optical sensor (23, 24).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen von Fremdkörpern in Fasermaterial, das in einem Füllschacht einer Aufbereitungsmaschine, insbesondere Spinnereivorbereitungsmaschine, aufgenommen ist. Die Aufbereitungsmaschine weist eine Inspektionseinrichtung mit einem Trennelement mit einem durchsichtigen Beobachtungsbereich und zumindest eine durch den Beobachtungsbereich in den Füllschacht blickende Kamera auf.The present invention relates to a method for detecting foreign bodies in fiber material that is accommodated in a filling shaft of a processing machine, in particular a spinning preparation machine. The processing machine has an inspection device with a separating element with a transparent observation area and at least one camera that looks through the observation area into the filling shaft.
In einer Spinnerei ist die eingekaufte Faserqualität eines Faserballens, der beispielsweise aus Baumwolle, Polyester, Mischfasern oder dergleichen sein kann, bekannt. Allerdings ist ein Rückschluss von der Qualität der Faservorlage in der Putzerei zur Garnqualität nur schwer möglich. Qualitätsschwankungen in der Ballenvorlage werden im laufenden Aufbereitungsprozess oftmals nicht erkannt und notwendige Anpassungen an Maschineneinstellungen, um trotz Qualitätsschwankungen stets eine optimale Garnqualität zu erhalten, werden nicht vorgenommen. Von den vielen möglichen Rohstoffkennwerten für Fasermaterial ist die Erfassung des Fremdkörpergehaltes bzw. Störpartikelgehalts ein üblicher Kennwert. In den gepressten Faserballen vorhandene Fremdkörper sind beispielsweise pflanzliche Bestandteile wie Stängel, Blätter, Samenkörner (allgemein auch als „Trash“ bezeichnet) oder auch Verpackungsreste wie Stoffe, Gewebe, Folien, Kunststoffbänder und dergleichen. Von diesen Fremdkörpern werden in den klassifizierten Rohstoffkennwerten der eingekauften Ballen nur die pflanzlichen Fremdkörper (Trash) erfasst. Die anderen Bestandteile sind aufgrund ihrer vergleichsweisen geringen Häufigkeit durch klassische Probenentnahme mit Laboranalysegeräten kaum erfassbar. Darüber hinaus ist der tatsächliche Gehalt sehr großen Schwankungen unterworfen. Aber auch bei dem Gehalt an pflanzlichen Bestandteilen gibt es so starke Abweichungen der tatsächlichen Rohstoffqualität von den klassifizierten Werten, die im Hinblick auf die Qualitätsanforderung des Endproduktes, aber auch hinsichtlich des Einsatzes von Energie und eines ressourcensparenden Umgangs mit dem Rohstoff, eine veränderte Einstellung der Aufbereitungsmaschinen erforderlich machen würde. Ein Nachjustieren der Maschinen aufgrund von Schwankungen in der Rohstoffqualität ist in der Praxis aber nicht umsetzbar, da die zur Verfügung stehenden Messmethoden über Laboranalytik zu träge sind, um rechtzeitig, das heißt noch während der Verarbeitung des Materials, eine entsprechende Regelgröße zu generieren, oder wäre mit einem erheblichen Aufwand verbunden.In a spinning mill, the fiber quality of a fiber bale purchased, which may be made of cotton, polyester, mixed fibers or the like, is known. However, it is difficult to draw conclusions about the yarn quality from the quality of the fiber feed in the blow room. Quality fluctuations in the bale feed are often not recognized during the ongoing processing process and necessary adjustments to machine settings to always maintain optimal yarn quality despite quality fluctuations are not made. Of the many possible raw material parameters for fiber material, the recording of the foreign body content or disruptive particle content is a common parameter. Foreign bodies present in the pressed fiber bales include, for example, plant components such as stems, leaves, seeds (also generally referred to as "trash") or packaging residues such as fabrics, tissues, foils, plastic bands and the like. Of these foreign bodies, only the plant foreign bodies (trash) are recorded in the classified raw material parameters of the purchased bales. The other components can hardly be recorded by classic sampling with laboratory analysis devices due to their comparatively low frequency. In addition, the actual content is subject to very large fluctuations. But even with the content of plant components, there are such strong deviations between the actual raw material quality and the classified values that, with regard to the quality requirements of the end product, but also with regard to the use of energy and resource-saving handling of the raw material, a change in the settings of the processing machines would be necessary. In practice, however, readjusting the machines due to fluctuations in the raw material quality is not feasible because the available measurement methods via laboratory analysis are too slow to generate a corresponding control variable in time, i.e. while the material is still being processed, or it would involve considerable effort.
Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren derart weiterzuentwickeln, dass das zu verarbeitende Fasermaterial mit einem geringeren Aufwand optisch inspiziert und bei einem sich ändernden Fremdkörpergehalt im laufenden Aufbereitungsprozess eine Anpassung der Ausreinigung ermöglicht werden kann.The object of the present invention is to further develop a method in such a way that the fiber material to be processed can be optically inspected with less effort and that an adjustment of the cleaning can be made if the foreign body content changes during the ongoing processing process.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren der vorgenannten Art dadurch gelöst, dass die Aufbereitungsmaschine ein Gehäuse mit einer Gehäuseöffnung, über die der Füllschacht von außen einsehbar ist und die von der Inspektionseinrichtung verschlossen bzw. in die die Inspektionseinrichtung eingesetzt ist, und dass das Verfahren die folgenden sich wiederholenden Schritte umfasst: Aufnehmen von Bildern des am Beobachtungsbereich vorbeiziehenden Fasermaterials mittels der zumindest einen Kamera; Auswerten der aufgenommenen Bilder durch zumindest eine an die Kamera angeschlossene Auswerteeinheit, die zur Bestimmung eines Fremdkörpergehalts konfiguriert ist und der Fremdkörpergehalt als Ausgabewert bereitstellt; Vergleichen des Ausgabewerts mit einem vorgegebenen und/oder vorherigen Ausgangswert; Durchführen eines Optimierungslaufs, bei dem eine Stellung oder Drehgeschwindigkeit zumindest eines Reinigungselements zum Abscheiden von Abfallmaterial aus dem Fasermaterial automatisch verändert wird, wenn der Ausgabewert von dem vorgegebenen und/oder vorherigen Ausgangswert abweicht, wobei mittels einer Abfallsensoreinrichtung eine Abfallzusammensetzung des ausgeschiedenen, Fremdkörper und Gutfasern umfassenden Abfallmaterials mittels zumindest eines optischen Sensors bestimmt wird.The object is achieved by a method of the aforementioned type in that the processing machine has a housing with a housing opening through which the filling shaft can be viewed from the outside and which is closed by the inspection device or into which the inspection device is inserted, and in that the method comprises the following repetitive steps: taking pictures of the fiber material passing the observation area by means of the at least one camera; evaluating the recorded images by at least one evaluation unit connected to the camera, which is configured to determine a foreign body content and provides the foreign body content as an output value; comparing the output value with a predetermined and/or previous output value; carrying out an optimization run in which a position or rotational speed of at least one cleaning element for separating waste material from the fiber material is automatically changed if the output value deviates from the predetermined and/or previous output value, wherein a waste composition of the separated waste material comprising foreign bodies and good fibers is determined by means of a waste sensor device by means of at least one optical sensor.
Im Weiteren wird das Bauteil „die zumindest eine Kamera“, „die zumindest eine Auswerteeinheit“, „das zumindest eine Reinigungselement“ bzw. „der zumindest eine Sensor“ der besseren Lesbarkeit halber nur mit „die Kamera“, „die Auswerteeinheit“, „das Reinigungselement“ bzw. „der Sensor“ wiedergegeben, wobei damit auch weiterhin genau eines des jeweiligen Bauteils oder eine Mehrzahl des jeweiligen Bauteils gemeint sein soll. Sofern es auf die genaue Anzahl ankommt, wird an entsprechender Stelle darauf hingewiesen.For the sake of better readability, the component “the at least one camera”, “the at least one evaluation unit”, “the at least one cleaning element” or “the at least one sensor” will be referred to below only as “the camera”, “the evaluation unit”, “the cleaning element” or “the sensor”, whereby this will continue to refer to exactly one of the respective components or a plurality of the respective components. If the exact number is important, this will be indicated at the appropriate point.
Von Vorteil ist, dass durch das wiederkehrende Aufnehmen und Analysieren der Bilder des am Beobachtungsbereich vorbeiziehenden Fasermaterials Qualitätsschwankungen bzw. Schwankungen im Fremdkörpergehalt in der Ballenvorlage bzw. dem im Füllraum aufgenommenen Fasermaterial frühzeitig erkannt und Anpassungen an Maschineneinstellungen automatisiert vorgenommen werden können. Manuelle Eingriffe, wie das Entnehmen von Faserproben für Laboruntersuchungen, sind nicht vorgesehen, wodurch das Fasermaterial in der Aufbereitungsmaschine mit einem geringen Aufwand optisch inspiziert und eine Optimierung der Verarbeitung des Fasermaterials im laufenden Aufbereitungsprozess ermöglicht wird. Die Kamera schaut von außen durch den durchsichtigen Beobachtungsbereich in den Füllschacht hinein und kann das am Beobachtungsbereich vorbeiziehende Fasermaterial bzw. dessen Materialoberfläche optisch inspizieren. Das Fasermaterial verbleibt somit im Füllschacht und der Aufbereitungsprozess des Fasermaterials wird durch die von außen angesetzte Inspektionseinrichtung nicht gestört. Wenn die Auswertung der Bilddaten ergibt, dass der Ausgabewert von dem Ausgangswert abweicht, weil sich die Rohstoffqualität bzw. der Fremdkörpergehalt verändert hat, kann die Stellung oder Drehgeschwindigkeit des Reinigungselements nachjustiert werden. Dies erfolgt im Optimierungslauf, bei dem die Abfallsensoreinrichtung die Abfallzusammensetzung im ausgeschiedenen Abfallmaterial bestimmt. Mittels der Inspektionseinrichtung wird somit der Fremdkörpergehalt des sich im Füllschacht befindlichen Fasermaterials bestimmt und mittels der Abfallsensoreinrichtung wird die Abfallzusammensetzung in dem Abfallstrang, der dem Reinigungselement nachgeschaltet ist, bestimmt.The advantage is that by repeatedly recording and analyzing the images of the fiber material passing by the observation area, quality fluctuations or fluctuations in the foreign body content in the bale template or the fiber material taken up in the filling chamber detected early and adjustments to machine settings can be made automatically. Manual interventions, such as taking fiber samples for laboratory tests, are not provided for, which means that the fiber material in the processing machine can be visually inspected with little effort and the processing of the fiber material can be optimized during the ongoing processing process. The camera looks from the outside through the transparent observation area into the filling shaft and can visually inspect the fiber material passing by the observation area or its material surface. The fiber material thus remains in the filling shaft and the processing process of the fiber material is not disrupted by the inspection device attached from the outside. If the evaluation of the image data shows that the output value deviates from the initial value because the raw material quality or the foreign body content has changed, the position or rotation speed of the cleaning element can be readjusted. This takes place in the optimization run, in which the waste sensor device determines the waste composition in the separated waste material. The inspection device is used to determine the foreign body content of the fiber material in the filling shaft, and the waste sensor device is used to determine the waste composition in the waste stream downstream of the cleaning element.
Der Ausgangswert kann einem Fremdkörpergehalt entsprechen, für den das Reinigungselement eingestellt ist, um eine möglichst optimale Ausreinigungseffizienz zu erhalten. Wenn im laufenden Aufbereitungsprozess der Ausgabewert, der den aktuellen Fremdkörpergehalt wiedergibt, vom Ausgangswert abweicht, kann eine Nachjustierung notwendig werden, um trotz der sich geänderten Rohstoffqualität weiterhin eine möglichst optimale Ausreinigungseffizienz aufrechtzuerhalten. Der Optimierungslauf dient somit der automatischen Anpassung der Ausreinigungseffizienz bei sich änderndem Fremdkörpergehalt. Weiterhin kann der Ausgangswert nach dem durchgeführten Optimierungslauf mit dem Wert des Ausgabewerts, auf dessen Basis der Optimierungslauf durchgeführt wurde, gleichgesetzt werden. Die Auswerteeinheit bestimmt dann einen neuen, sprich aktuellen Ausgabewert, der wiederum mit dem Ausgangswert verglichen wird. Wenn dann der neue Ausgabewert vom Ausgangswert, der dem Wert des vorherigen Ausgabewerts entsprechen kann, abweicht, wird der nächste Optimierungslauf gestartet, und so weiter. Der Ausgangswert kann auch ein insbesondere vom Betreiber bzw. Maschinenbediener vorgegebener Wert sein. Zum Beispiel bei Wechsel der Partie kann es notwendig sein, auf einen vorgegebenen Ausgangswert zurückzugreifen, um das Reinigungselement zu Beginn auf die eingekaufte Ballenqualität einzustellen. Der Fremdkörpergehalt kann bei Rohbaumwolle als Ausgangsprodukt in einer üblichen Größenordnung von 2 bis 6 Prozent (Massenverhältnis zur Rohbaumwolle) liegen. Bei Abfallzuspeisung kann der Fremdkörpergehalt auch darüber liegen.The initial value can correspond to a foreign body content for which the cleaning element is set in order to obtain the best possible cleaning efficiency. If the output value, which reflects the current foreign body content, deviates from the initial value during the ongoing processing process, a readjustment may be necessary in order to continue to maintain the best possible cleaning efficiency despite the changed raw material quality. The optimization run thus serves to automatically adjust the cleaning efficiency when the foreign body content changes. Furthermore, the initial value after the optimization run has been carried out can be set equal to the value of the output value on the basis of which the optimization run was carried out. The evaluation unit then determines a new, i.e. current, output value, which in turn is compared with the initial value. If the new output value then deviates from the initial value, which can correspond to the value of the previous output value, the next optimization run is started, and so on. The initial value can also be a value specified in particular by the operator or machine operator. For example, when changing batches, it may be necessary to use a predetermined starting value in order to initially adjust the cleaning element to the bale quality purchased. The foreign body content can be in the usual range of 2 to 6 percent (mass ratio to raw cotton) when raw cotton is used as the starting product. If waste is added, the foreign body content can also be higher.
Je nach Anforderungen des Betreibers an die Ausreinigungseffizienz kann eine definierte Abweichung des Ausgabewerts vom Ausgangswert tolerierbar sein. Dies hat zum Vorteil, dass bei geringfügigen Qualitätsschwankungen kein Optimierungslauf durchgeführt wird. Zum Beispiel kann eine prozentuale Abweichung des Ausgabewerts von beispielsweise plus und/oder minus 10 Prozent vom Ausgangswert hinnehmbar sein, wobei grundsätzlich auch größere oder kleinere Abweichungen möglich sein können. Der Ausgangswert kann auch ein Wertebereich sein, wobei erst dann der Optimierungslauf durchgeführt wird, wenn der Ausgabewert außerhalb des Wertebereichs liegt.Depending on the operator's requirements for cleaning efficiency, a defined deviation of the output value from the initial value may be tolerable. This has the advantage that no optimization run is carried out if there are minor fluctuations in quality. For example, a percentage deviation of the output value of plus and/or minus 10 percent from the initial value may be acceptable, although larger or smaller deviations are also possible. The initial value can also be a range of values, with the optimization run only being carried out if the output value is outside the range of values.
Des Weiteren kann das Verfahren zumindest einen der folgenden Schritte umfassen, die beispielsweise vor dem Durchführen des Optimierungslaufs ausgeführt werden können: Bestimmen der aktuellen Abfallzusammensetzung durch die zumindest eine Abfallsensoreinrichtung, wenn der Ausgabewert von dem vorgegebenen und/oder vorherigen Ausgangswert abweicht; Vergleichen der aktuellen Abfallzusammensetzung mit einem vorgegebenen und/oder vorherigen Abfallwert. Durch Kombination der Ergebnisse der Inspektionseinrichtung und der Ergebnisse der Abfallsensoreinrichtung ist es möglich, zu unterscheiden, ob sich der Fremdkörpergehalt erhöht oder ob sich die Ausreinigungseffizienz verschlechtert hat.Furthermore, the method can comprise at least one of the following steps, which can be carried out, for example, before carrying out the optimization run: determining the current waste composition by the at least one waste sensor device if the output value deviates from the predetermined and/or previous output value; comparing the current waste composition with a predetermined and/or previous waste value. By combining the results of the inspection device and the results of the waste sensor device, it is possible to distinguish whether the foreign body content has increased or whether the cleaning efficiency has deteriorated.
Weiterhin kann bei dem Verfahren der Schritt des Optimierungslaufs durchgeführt werden, wenn der Ausgabewert von dem vorgegebenen und/oder vorherigen Ausgangswert und wenn die aktuelle Abfallzusammensetzung von dem vorgegebenen und/oder vorherigen Abfallwert abweichen. Je nach Anforderungen des Betreibers an den Ausscheidegrad an Gutfasern kann eine prozentuale Abweichung der aktuellen Abfallzusammensetzung von beispielsweise plus und/oder minus 10 Prozent vom vorgegebenen und/oder vorherigen Abfallwert vorgegeben sein, wobei grundsätzlich auch größere oder kleinere Abweichungen möglich sein können. Der Abfallwert kann auch ein Wertebereich sein, wobei erst dann der Optimierungslauf durchgeführt wird, wenn der Ausgangswert und/oder der Ausgabewert außerhalb des jeweiligen Wertebereichs liegen.Furthermore, the process can include the optimization run step if the output value deviates from the specified and/or previous output value and if the current waste composition deviates from the specified and/or previous waste value. Depending on the operator's requirements for the degree of separation of good fibers, a percentage deviation of the current waste composition of, for example, plus and/or minus 10 percent from the specified and/or previous waste value can be specified, although larger or smaller deviations are also possible. The waste value can also be a range of values, with the optimization run only being carried out if the initial value and/or the output value are outside the respective range of values.
Das Reinigungselement kann an der Aufbereitungsmaschine selbst oder an einer der Aufbereitungsmaschine vor- bzw. nachgeschalteten Spinnereivorbereitungsmaschine angeordnet sein. Wenn mehrere der Reinigungselemente vorgesehen sind, dann können diese an einer der Maschinen oder an mehreren der Maschinen angeordnet sein. Entsprechend kann die Abfallsensoreinrichtung derjenigen Maschine zugeordnet sein, die das zumindest eine Reinigungselement umfasst. Die Inspektionseinrichtung und die Abfallsensoreinrichtung können miteinander verbunden sein, beispielsweise über eine gemeinsame Maschinensteuerung, wenn beide Einrichtungen derselben Maschine zugeordnet sind, oder über eine übergeordnete Steuereinheit, wenn die beiden Einrichtungen unterschiedlichen Maschinen zugeordnet sind. Die vor- bzw. nachgeschaltete Spinnereivorbereitungsmaschine kann ebenfalls eine erfindungsgemäße Aufbereitungsmaschine sein oder es kann sich um eine Spinnereivorbereitungsmaschine handeln, die ohne eigenen Füllschacht oder nicht mit der Inspektionseinrichtung ausgestattet ist.The cleaning element can be arranged on the preparation machine itself or on a spinning preparation machine upstream or downstream of the preparation machine. If several of the cleaning elements are provided, then these can be arranged on one of the machines or on several of the machines. Accordingly, the waste sensor device can be assigned to the machine that comprises the at least one cleaning element. The inspection device and the waste sensor device can be connected to one another, for example via a common machine control if both devices are assigned to the same machine, or via a higher-level control unit if the two devices are assigned to different machines. The upstream or downstream spinning preparation machine can also be a processing machine according to the invention or it can be a spinning preparation machine that does not have its own filling shaft or is not equipped with the inspection device.
In Weiterbildung können mehrere der Maschinen zu einer Anlage zusammengefasst sein, die eine Verarbeitungslinie oder zumindest einen Teil der Verarbeitungslinie in der Spinnerei abdeckt. Vorzugsweise sind innerhalb der Anlage mehrere der Maschinen, soweit diese einen von außen einsehbaren Füllschacht aufweisen, mit jeweils zumindest einer der Inspektionseinrichtungen ausgestattet. Auf diese Weise können an mehreren Prozessstellen innerhalb der Anlage die Qualitätsmerkmale des Fasermaterials, insbesondere der Fremdkörpergehalt, analysiert werden. Dadurch können abhängig von der erfassten Rohstoffqualität Maschinen der Anlage automatisiert an Veränderungen der Rohstoffqualität angepasst werden.In a further development, several of the machines can be combined to form a system that covers a processing line or at least part of the processing line in the spinning mill. Preferably, several of the machines within the system are each equipped with at least one of the inspection devices, provided they have a filling shaft that can be viewed from the outside. In this way, the quality characteristics of the fiber material, in particular the foreign body content, can be analyzed at several process points within the system. As a result, machines in the system can be automatically adapted to changes in the raw material quality depending on the raw material quality recorded.
Das Fasermaterial bewegt sich im Füllschacht üblicherweise mit langsamer Transportgeschwindigkeit, wogegen die Kamera ortsfest gehalten ist. Vorzugsweise durchläuft das Fasermaterial den Füllschacht der Schwerkraftrichtung folgend von oben nach unten. Das Fasermaterial kann im Füllschacht im Betrieb der Aufbereitungsmaschine mitunter kurzzeitig aufgestaut werden. Insbesondere ist an einer Unterseite des Füllschachts eine Dosiervorrichtung angeordnet und konfiguriert, das Fasermaterial dosiert aus dem Füllschacht zu entnehmen. Die Dosiervorrichtung kann beispielsweise ein Walzeneinzug und/oder eine Öffnungswalze sein. Die Materialtransportgeschwindigkeit im Füllschacht, sprich die Transportgeschwindigkeit, ist von einigen Faktoren, beispielsweise von der Produktionsrate, der Materialauflösung, dem Förderdruck etc., abhängig, wobei die Transportgeschwindigkeit wenige Millimeter pro Minute bis hin zu wenigen Zentimeter pro Minute betragen kann. Üblicherweise liegt die Transportgeschwindigkeit in einem Bereich von 20 und 800 Millimeter pro Minute.The fiber material usually moves in the filling shaft at a slow transport speed, whereas the camera is held stationary. The fiber material preferably runs through the filling shaft from top to bottom, following the direction of gravity. The fiber material can sometimes be briefly accumulated in the filling shaft when the processing machine is in operation. In particular, a dosing device is arranged on the underside of the filling shaft and is configured to remove the fiber material from the filling shaft in doses. The dosing device can be, for example, a roller feeder and/or an opening roller. The material transport speed in the filling shaft, i.e. the transport speed, depends on a number of factors, for example the production rate, the material dissolution, the conveying pressure, etc., whereby the transport speed can be a few millimeters per minute to a few centimeters per minute. The transport speed is usually in a range of 20 to 800 millimeters per minute.
Aufgrund der geringen Transportgeschwindigkeit kann zur Erhöhung der Bestimmungsgenauigkeit des Fremdkörpergehalts im Fasermaterial eine Vielzahl der Bilder erfasst und ausgewertet und die einzelnen Auswerteergebnisse zu zumindest einem Ausgabewert akkumuliert werden. Um aus den Bilddaten einen Ausgabewert bzw. Messwert zu generieren, der den Fremdkörpergehalt im Fasermaterial zuverlässig bzw. statistisch gesichert wiedergibt, hat sich als vorteilhaft gezeigt, wenn eine Mindestfläche des Fasermaterials von der Kameravorrichtung erfasst und ausgewertet wird. Eine sehr hohe Genauigkeit wurde erzielt, wenn die Mindestfläche mehr als 2 Quadratmeter und weiter bevorzugt zumindest in etwa 3 Quadratmeter beträgt. Mehr als 3,5 Quadratmeter zeigen keine deutliche Verbesserung in puncto Genauigkeit, führen dagegen zu höheren Auswertezeiten. Die Mindestfläche kann ein manuell veränderbarer Wert sein, den der Betreiber der Aufbereitungsmaschine an seine eigenen Qualitätsvorgaben anpassen kann. Um die Mindestfläche innerhalb einer möglichst kurzen Zeitspanne zu erfassen, kann die Bildaufnahmefrequenz der Kameravorrichtung erhöht werden. Dies ist jedoch aufgrund der geringen Transportgeschwindigkeit des Fasermaterials nur im begrenzten Umfang möglich, da es bei zu hoher Bildaufnahmefrequenz zu Mehrfachzählungen der durch den Beobachtungsbereich sichtbaren Fremdkörper kommen kann. Die Zeitspanne, bis die Mindestfläche erfasst ist, kann auch dadurch verringert werden, indem mehrere der Inspektionseinrichtungen zum Einsatz kommen, die Bilder vom Fasermaterial an mehreren Stellen der Aufbereitungsmaschine aufnehmen. Wenn die Aufbereitungsmaschine mehrere der Füllschächte aufweist, wie zum Beispiel ein Mischer mit mehreren Füllschächten bzw. Kammern, können die Inspektionseinrichtungen an jedem Füllschacht angeordnet und deren Bilder jeweils zu einem Teil der Mindestfläche beitragen. Wenn mehrere der Inspektionseinrichtungen an demselben Füllschacht angeordnet sind, ist es von Vorteil, wenn die Inspektionseinrichtungen in Umfangsrichtung um die Transportrichtung verteilt und somit nicht übereinander angeordnet sind, um zu vermeiden, dass derselbe Fremdkörper mehrfach erfasst wird.Due to the low transport speed, a large number of images can be recorded and evaluated to increase the accuracy of determining the foreign body content in the fiber material and the individual evaluation results can be accumulated to at least one output value. In order to generate an output value or measured value from the image data that reliably or statistically represents the foreign body content in the fiber material, it has proven advantageous if a minimum area of the fiber material is recorded and evaluated by the camera device. Very high accuracy was achieved if the minimum area was more than 2 square meters and more preferably at least about 3 square meters. More than 3.5 square meters did not show any significant improvement in terms of accuracy, but led to longer evaluation times. The minimum area can be a manually changeable value that the operator of the processing machine can adapt to his own quality specifications. In order to record the minimum area within the shortest possible time, the image recording frequency of the camera device can be increased. However, this is only possible to a limited extent due to the low transport speed of the fiber material, since if the image recording frequency is too high, the foreign bodies visible through the observation area can be counted multiple times. The time until the minimum area is recorded can also be reduced by using several of the inspection devices that take images of the fiber material at several points on the processing machine. If the processing machine has several of the filling shafts, such as a mixer with several filling shafts or chambers, the inspection devices can be arranged at each filling shaft and their images can each contribute to a part of the minimum area. If several of the inspection devices are arranged at the same filling shaft, it is advantageous if the inspection devices are distributed circumferentially around the transport direction and thus not arranged one above the other in order to avoid the same foreign body being recorded multiple times.
Die Abfallsensoreinrichtung ist zum Beispiel aus der Patentschrift
Lediglich beispielhaft sei angenommen, im laufenden Betrieb der Aufbereitungsmaschine ließe zum einen die Rohstoffqualität nach und zum anderen würde die Ausreinigungseffizienz der Aufbereitungsmaschine abnehmen, so würde die Abnahme der Rohmaterialqualität ohne die Inspektionseinrichtung unbemerkt bleiben. Ein anderes Szenario wäre, dass die Menge der ausgeschiedenen Fremdkörper an den Reinigungsstellen abnimmt, was durch die Messung der Abfallzusammensetzung feststellbar wäre. Daraus kann jedoch nicht abgeleitet werden, ob das Rohmaterial sauberer geworden ist oder ob eine der Aufbereitungsmaschinen, insbesondere der Reiniger neu optimiert werden müsste. Eine optimale Einstellung ist somit material- und verschmutzungsabhängig und kann bei veränderten Eigenschaften des Rohstoffes im Betrieb anpassbar sein.Just as an example, let us assume that the quality of the raw material deteriorates during operation of the processing machine and that the cleaning efficiency of the processing machine decreases. Without the inspection device, the decrease in the quality of the raw material would go unnoticed. Another scenario would be that the amount of foreign bodies removed at the cleaning points decreases, which could be determined by measuring the composition of the waste. However, this does not mean that it can be determined whether the raw material has become cleaner or whether one of the processing machines, in particular the cleaner, needs to be re-optimized. The optimal setting therefore depends on the material and the level of contamination and can be adjusted if the properties of the raw material change during operation.
Die Abfallsensoreinrichtung kann konfiguriert sein, während des Optimierungslaufs das zumindest eine Reinigungselement in eine erste Endlage, in der keine Fremdteile abgeschieden werden, und dann schrittweise hin zu einer zweiten Endlage, in der Fremdteile und Fasern abgeschiedenen werden, zu verfahren. Dabei werden die Sensorsignale der Abfallsensoreinrichtung erfasst und ausgewertet. Ab dem Punkt, wo gegenüber dem Anteil der Fremdkörper unverhältnismäßig viel Fasermaterial mit abgeschieden wird, kann der Optimierungslauf beendet werden. Zum Beispiel kann bei einem Reiniger, wie dem Universalreiniger CL-U von Trützschler, ein erstes Reinigungselement in Form eines Messers tangential verschoben werden, sodass eine Reinigungsstelle geöffnet bzw. ganz oder teilweise verschlossen werden kann. Ein zweites Reinigungselement, welches ein schwenkbarer Flügel sein kann, kann um seinen Drehpunkt gedreht werden, sodass auch hier eine Reinigungsstelle geöffnet bzw. ganz oder teilweise verschlossen werden kann. Auf diese Weise wird in der ersten Endlage nur eine geringe oder keine Reinigungswirkung erzielt und in der zweiten Endlage kann die Reinigungswirkung zwar besser sein, aber es können neben den Fremdkörpern auch zu viele Gutfasern mit in den Abfall gelangen. Statt des vollständigen Optimierungslaufs, bei dem zunächst die erste Endlage angefahren wird, kann auch ausgehend von der aktuellen Betriebsstellung des Reinigungselements durch geringfügiges Verstellen des Reinigungselements geprüft werden, ob bereits durch kleine Anpassungen eine Verbesserung des Ausscheidegrads erreicht werden kann.The waste sensor device can be configured to move the at least one cleaning element to a first end position during the optimization run, in which no foreign particles are separated, and then step by step to a second end position in which foreign particles and fibers are separated. The sensor signals of the waste sensor device are recorded and evaluated. The optimization run can be terminated at the point where a disproportionate amount of fiber material is separated compared to the proportion of foreign particles. For example, in a cleaner such as the universal cleaner CL-U from Trützschler, a first cleaning element in the form of a knife can be moved tangentially so that a cleaning point can be opened or completely or partially closed. A second cleaning element, which can be a pivoting wing, can be rotated about its pivot point so that a cleaning point can also be opened or completely or partially closed. In this way, little or no cleaning effect is achieved in the first end position, and in the second end position the cleaning effect can be better, but too many good fibers can end up in the waste along with the foreign particles. Instead of the complete optimization run, in which the first end position is approached first, it is also possible to check, starting from the current operating position of the cleaning element, by slightly adjusting the cleaning element, whether an improvement in the separation rate can be achieved by making small adjustments.
Des Weiteren kann an dem Trennelement ein Deckelelement angeordnet sein, wobei zwischen dem Trennelement und dem Deckelelement ein Innenraum gebildet ist, in dem die zumindest eine Kamera angeordnet ist. Das Trennelement und das Deckelelement umschließen somit den hohlen Innenraum, in dem die Kamera schützend aufgenommen sein kann.Furthermore, a cover element can be arranged on the separating element, wherein an interior space is formed between the separating element and the cover element, in which the at least one camera is arranged. The separating element and the cover element thus enclose the hollow interior space in which the camera can be protectively accommodated.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung kann die Kamera derart angeordnet und ausgerichtet sein, dass eine optische Achse der Kamera zumindest im Wesentlichen parallel zur Beobachtungsebene ausgerichtet ist, und dass im zwischen dem Trennelement und dem Deckelelement gebildeten Innenraum eine Ablenkungsvorrichtung, die einen vom Beobachtungsbereich ausgehenden Strahlengang hin zur Kamera umlenkt, angeordnet ist. Somit blickt die Kamera indirekt auf den Beobachtungsbereich. Dadurch erhält die Inspektionseinrichtung eine besondere flache Bauform. Zudem ist durch die Umlenkung des Strahlengangs die Strecke zwischen der Kamera und dem Beobachtungsbereich verlängert, wodurch der Erfassungsbereich vergrößerbar ist. Unter „zumindest im Wesentlichen parallel“ soll hier verstanden werden, dass die optische Achse parallel zur Beobachtungsebene ausgerichtet sein kann, wobei voreingestellte Abweichung von der Parallelität im Bereich von plus 15 Grad bis minus 15 Grad möglich sein kann. Bei Abweichung von der Parallelität kann ein Schnittpunkt der optischen Achse mit der Beobachtungsebene außerhalb des Beobachtungsbereichs liegen, sodass die Kamera nicht direkt auf den Beobachtungsbereich blicken kann. Vorzugsweise ist die Kamera derart angeordnet und ausgerichtet, dass die optische Achse parallel zur Beobachtungsebene verläuft.According to a first embodiment, the camera can be arranged and aligned such that an optical axis of the camera is aligned at least substantially parallel to the observation plane, and that a deflection device that deflects a beam path emanating from the observation area towards the camera is arranged in the interior formed between the separating element and the cover element. The camera thus looks indirectly at the observation area. This gives the inspection device a particularly flat design. In addition, the deflection of the beam path lengthens the distance between the camera and the observation area, which means that the detection area can be increased. The term "at least substantially parallel" is to be understood here to mean that the optical axis can be aligned parallel to the observation plane, whereby a preset deviation from parallelism in the range of plus 15 degrees to minus 15 degrees can be possible. In the event of a deviation from parallelism, an intersection point of the optical axis with the observation plane can lie outside the observation area, so that the camera cannot look directly at the observation area. The camera is preferably arranged and aligned such that the optical axis runs parallel to the observation plane.
Die Ablenkungsvorrichtung kann eine reflektierende Oberfläche aufweisen. Ein Einfalls- bzw. Ausfallswinkel zwischen dem Strahlengang und einer Flächennormalen der reflektierenden Oberfläche kann jeweils 45 Grad betragen. Diese Anordnung eignet sich vor allem dann, wenn die optische Achse der Kamera parallel zur Beobachtungsebene ausgerichtet ist. Alternativ kann der Einfalls- bzw. Ausfallwinkel jeweils größer als 45 Grad und weiter bevorzugt größer als 50 Grad und insbesondere kleiner als 85 Grad betragen. Dadurch kann die Kamera näher an das Trennelement angeordnet sein, um eine besonders flache Inspektionseinrichtung bereitzustellen. Je nach Ausrichtung der Einfalls- bzw. Ausfallswinkel jeweils auch kleiner als 45 Grad und insbesondere größer als 15 Grad sein. Dadurch ergibt sich zwar eine etwas größere Bautiefe der Inspektionseinrichtung, jedoch geht dies auch mit einem größeren Abstand zwischen der Kamera und dem Beobachtungsbereich einher, wodurch der Erfassungsbereich der Kamera vergrößert werden kann. Die Ablenkungsvorrichtung kann zumindest ein Ablenkungselement, insbesondere einen Spiegel umfassen, wobei alternativ zum Spiegel oder als weiteres Ablenkungselement ein Lichtwellenleiter oder dergleichen vorgesehen sein kann.The deflection device can have a reflective surface. An angle of incidence or reflection between the beam path and a surface normal of the reflective surface can be 45 degrees in each case. This arrangement is particularly suitable when the optical axis of the camera is aligned parallel to the observation plane. Alternatively, the angle of incidence or reflection can be greater than 45 degrees in each case and more preferably greater than 50 degrees and in particular less than 85 degrees. This allows the camera to be arranged closer to the separating element in order to provide a particularly flat inspection device. Depending on the orientation, the angle of incidence or reflection can also be less than 45 degrees and in particular greater than 15 degrees. This results in a somewhat greater installation depth of the inspection device, but this also requires a greater distance between the camera and the observation area, whereby the detection range of the camera can be increased. The deflection device can comprise at least one deflection element, in particular a mirror, whereby an optical waveguide or the like can be provided as an alternative to the mirror or as a further deflection element.
Gemäß einer zweiten Ausgestaltung, die eine Alternative zu der vorgenannten ersten Ausgestaltung ist, kann die Kamera bzw. eine optische Achse der Kamera auf den Beobachtungsbereich ausgerichtet sein. Somit blickt die Kamera direkt auf den Beobachtungsbereich, sodass bei dieser Ausgestaltung keine den Strahlengang umlenkende Vorrichtung, wie die Ablenkungsvorrichtung, vorgesehen ist. Die optische Achse der Kamera kann den Beobachtungsbereich bzw. eine vom Beobachtungsbereich aufgespannte Beobachtungsebene vorzugsweise mit einem Winkel zu einer senkrecht zur Beobachtungsebene verlaufenden Achse in einem Bereich von plus 60 Grad bis minus 60 Grad schneiden.According to a second embodiment, which is an alternative to the aforementioned first embodiment, the camera or an optical axis of the camera can be aligned with the observation area. The camera thus looks directly at the observation area, so that in this embodiment no device for deflecting the beam path, such as the deflection device, is provided. The optical axis of the camera can intersect the observation area or an observation plane spanned by the observation area, preferably at an angle to an axis running perpendicular to the observation plane in a range of plus 60 degrees to minus 60 degrees.
Für sämtliche Ausgestaltungen gilt wiederum gleichermaßen, dass ein Staudruck im Füllschacht gemessen werden kann, wobei mit Hilfe des gemessenen Staudruckes der von der Auswerteeinheit bereitgestellte Ausgabewert auf eine vom Staudruck unabhängige Kenngröße korrigiert werden kann. Denn die Anzahl der im Beobachtungsbereich bzw. in dem von der Kamera aufgenommen Bild sichtbaren Fremdkörper hängt erheblich von der Materialauflösung des Fasermaterials ab. Eine lockere gut aufgelöste Materialschichtung wird in dem Füllschacht der Kamera eine geringe Anzahl von Fremdkörpern präsentieren. Wird dagegen das Material in dem Füllschacht durch die Beaufschlagung von Transportluft mit einem höheren Druck verdichtet, so zeigen sich in dem Beobachtungsbereich bzw. dem Bild, und damit in der gleichen Fläche, erheblich mehr Fremdkörper. Somit kann ein schwankender Staudruck die Erfassung des Fremdkörpergehaltes verfälschen. In dem zumindest einen Füllschacht kann ein Drucksensor zum Messen des Staudrucks angeordnet sein. In der Auswerteeinheit kann eine Kalibrierkurve hinterlegt sein. Der Drucksensor kann oberhalb eines vorgegebenen maximalen Füllstands des zumindest einen Füllschacht angeordnet sein. Die zumindest eine Inspektionseinrichtung kann unterhalb des maximalen Füllstands angeordnet sein. Zur Vorgabe des maximalen Füllstands kann in dem zumindest einen Füllschacht eine Lichtschranke oder ein Lichttaster angeordnet sein. Der maximale Füllstand kann durch eine Einbauhöhe der Lichtschranke bzw. des Lichttasters bestimmt sein.For all designs, it is equally true that a dynamic pressure can be measured in the filling shaft, whereby the measured dynamic pressure can be used to correct the output value provided by the evaluation unit to a parameter that is independent of the dynamic pressure. This is because the number of foreign bodies visible in the observation area or in the image recorded by the camera depends considerably on the material resolution of the fiber material. A loose, well-resolved layer of material will present a small number of foreign bodies in the filling shaft to the camera. If, on the other hand, the material in the filling shaft is compressed by the application of transport air at a higher pressure, considerably more foreign bodies will be visible in the observation area or the image, and thus in the same area. A fluctuating dynamic pressure can therefore falsify the detection of the foreign body content. A pressure sensor for measuring the dynamic pressure can be arranged in the at least one filling shaft. A calibration curve can be stored in the evaluation unit. The pressure sensor can be arranged above a predetermined maximum fill level of the at least one filling shaft. The at least one inspection device can be arranged below the maximum filling level. To specify the maximum filling level, a light barrier or a light sensor can be arranged in the at least one filling shaft. The maximum filling level can be determined by an installation height of the light barrier or the light sensor.
Weiterhin kann das Verfahren den Schritt umfassen, dass die Inspektionseinrichtung nachgerüstet wird, indem die Inspektionseinrichtung in eine bereits vorhandene Gehäuseöffnung der Aufbereitungsmaschine, über die der Füllschacht von außen einsehbar ist, eingesetzt wird. Eine derartige Gehäuseöffnung wird üblicherweise mit einem starren oder schwenkbaren Sichtfenster, einer Schachttür, einer Wartungstür, einer Wartungsklappe oder dergleichen ausgestattet und kann stattdessen mit der Inspektionseinrichtung versehen werden. Damit kann somit eine herkömmliche Aufbereitungsmaschine, deren zumindest eine Gehäuseöffnung mit der Sicht- bzw. Zugangsöffnung herkömmlicher Art, das heißt ohne eingebaute Kamera, ausgestattet ist, mit der Inspektionseinrichtung nachgerüstet werden, um das Fasermaterial im Füllschacht optisch inspizieren zu können. Die Inspektionseinrichtung kann somit als intelligente Wartungstür oder intelligentes Wartungsfenster bezeichnet werden. Es versteht sich von selbst, dass die Inspektionseinrichtung auch ab Werk respektive bei Erstauslieferung der Aufbereitungsmaschine verbaut sein kann. Grundsätzlich möglich ist aber auch, dass eigens für die Inspektionseinrichtung eine Öffnung in dem Gehäuse der Aufbereitungsmaschine geschaffen wird.Furthermore, the method can include the step of retrofitting the inspection device by inserting the inspection device into an existing housing opening of the processing machine through which the filling shaft can be viewed from the outside. Such a housing opening is usually equipped with a rigid or pivoting viewing window, a shaft door, a maintenance door, a maintenance flap or the like and can be provided with the inspection device instead. This means that a conventional processing machine, at least one housing opening of which is equipped with the viewing or access opening of a conventional type, i.e. without a built-in camera, can be retrofitted with the inspection device in order to be able to visually inspect the fiber material in the filling shaft. The inspection device can thus be referred to as an intelligent maintenance door or intelligent maintenance window. It goes without saying that the inspection device can also be installed ex works or when the processing machine is first delivered. In principle, however, it is also possible to create an opening in the housing of the processing machine specifically for the inspection device.
Je nach Anwendungsfall kann die Inspektionseinrichtung als feststehendes oder öffenbares, insbesondere schwenkbares Fenster gestaltet sein. Wenn die Inspektionseinrichtung öffenbar gestaltet ist, ist der Füllschacht im geöffneten Zustand der Inspektionseinrichtung von außen zugänglich, beispielsweise um eine Teilmenge des aufgenommenen Fasermaterials entnehmen zu können. Im geschlossenen Zustand der Inspektionseinrichtung verschließt die Inspektionseinrichtung die Gehäuseöffnung insbesondere luftdicht. Letzteres gilt auch, wenn die Inspektionseinrichtung feststehend ausgestaltet ist. Die herkömmlichen Wartungsfenster, die durch die Inspektionseinrichtung ersetzt werden können, weisen üblicherweise eine Außenbreite von zumindest in etwa 400 Millimeter und eine Außenhöhe von zumindest in etwa 800 Millimeter auf. Vorzugsweise sind die Außenmaße der Inspektionseinrichtung derart gewählt, dass die Inspektionseinrichtung statt der Wartungsfenster in die vorhandene Gehäuseöffnung eingesetzt werden kann. Insbesondere kann die Inspektionseinrichtung, insbesondere die Öffnungsverschlussvorrichtung eine Außenbreite zwischen 200 Millimeter und 600 Millimeter und eine Außenhöhe zwischen 400 Millimeter und 1200 Millimeter aufweisen. Vorzugsweise liegt die Außenbreite in einem Bereich von 300 Millimeter und 500 Millimeter und die Außenhöhe in einem Bereich von 600 Millimeter und 1000 Millimeter.Depending on the application, the inspection device can be designed as a fixed or openable, in particular pivotable window. If the inspection device is designed to be openable, the filling shaft is accessible from the outside when the inspection device is open, for example in order to be able to remove a portion of the absorbed fiber material. When the inspection device is closed, the inspection device closes the housing opening, in particular hermetically. The latter also applies if the inspection device is designed to be fixed. The conventional maintenance windows that can be replaced by the inspection device usually have an external width of at least approximately 400 millimeters and an external height of at least approximately 800 millimeters. The external dimensions of the inspection device are preferably selected such that the inspection device can be inserted into the existing housing opening instead of the maintenance windows. In particular, the inspection device, in particular the opening closure device, can have an external width of between 200 millimeters and 600 millimeters and an external height of between 400 millimeters and 1200 millimeters. Preferably, the external width is in a range of 300 millimeters and 500 millimeters and the external height is in a range of 600 millimeters and 1000 millimeters.
Das Trennelement und das Deckelelement bilden einen Öffnungsverschluss, der weitere Bauteile, wie einen Rahmen zum Einsetzen in die Gehäuseöffnungen, Schwenkmittel, Verriegelungsmittel, Dichtungen und dergleichen aufweisen kann. Vorzugsweise ist die Inspektionseinrichtung als eine Baueinheit handhabbar. Für den Betrieb der Inspektionseinrichtung kann diese an eine elektrische Versorgung insbesondere der Aufbereitungsmaschine angeschlossen werden. Weiterhin können Mittel zur Datenübertragung vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Kamera eine Schnittstelle zum Verbinden mit der Auswerteeinheit und/oder der Steuereinheit aufweisen. Die Inspektionseinrichtung kann die Auswerteeinheit umfassen, die insbesondere im Innenraum der Öffnungsverschlussvorrichtung untergebracht sein kann. Die Steuereinheit kann eine Steuereinheit der Aufbereitungsmaschine oder eine übergeordnete Anlagensteuerung oder sein.The separating element and the cover element form an opening closure which can accommodate further components such as a frame for insertion into the housing openings, pivoting means, locking means, seals and the like. The inspection device can preferably be handled as a structural unit. To operate the inspection device, it can be connected to an electrical supply, in particular to the processing machine. Means for data transmission can also be provided. For example, the camera can have an interface for connecting to the evaluation unit and/or the control unit. The inspection device can comprise the evaluation unit, which can be accommodated in particular in the interior of the opening closure device. The control unit can be a control unit of the processing machine or a higher-level system control or.
Die Kamera und die optionale Ablenkungsvorrichtung sind vorzugsweise vollständig im Innenraum der Öffnungsverschlussvorrichtung untergebracht. Das Trennelement ist zumindest im Beobachtungbereich durchsichtig, respektive transparent gestaltet, sodass die Kamera durch den Beobachtungsbereich Bilder von dem Fasermaterial bzw. dessen Fasermaterialoberfläche aufnehmen kann. Beispielsweise kann das Trennelement eine Glas- oder Kunststoffscheibe sein. Von Vorteil ist, dass das am Trennelement vorbeiziehende Fasermaterial das Trennelement sauber und staubfrei hält. Der Innenraum und/oder die Inspektionseinrichtung insgesamt sind/ist zur Anordnung außerhalb des Füllschachts vorgesehen. Das Trennelement trennt den Innenraum vom Füllschacht der Aufbereitungsmaschine, sodass die Kamera keinen Kontakt mit dem Fasermaterial hat und entsprechend geschützt ist. Mit anderen Worten ist das Trennelement auf einer dem Füllschacht zugewandten Seite der Inspektionseinrichtung angeordnet, wogegen das Deckelement an einer dem Füllschacht abgewandten Seite der Inspektionseinrichtung angeordnet ist. Das Deckelelement ist am Trennelement angeordnet und deckt somit die zwischen dem Trennelement und dem Deckelelement angeordnete Kamera schützend nach außen hin ab. Vorzugsweise sind das Deckelelement und das Trennelement fest miteinander verbunden. Das Trennelement kann eben gestaltet sein, wobei dessen Ausgestaltung vorzugsweise der Form und Kontur der die Gehäuseöffnung umgebenden Gehäusewand des Füllschachts entsprechen kann, um ein ungestörtes Vorbeiziehen des Fasermaterials zu gewährleisten. Das Trennelement kann fluchtend mit der die Gehäuseöffnung umgebenden Gehäusewand angeordnet sein. Das Trennelement kann auch als Trennwand bezeichnet werden. Das Deckelelement kann zur Bildung des Innenraums zum Beispiel wannen-, bzw. schalenartig gestaltet sein. Das Deckelelement und das TrennelementThe camera and the optional deflection device are preferably housed entirely in the interior of the opening closure device. The separating element is designed to be transparent, at least in the observation area, so that the camera can take pictures of the fiber material or its fiber material surface through the observation area. For example, the separating element can be a glass or plastic pane. It is advantageous that the fiber material passing by the separating element keeps the separating element clean and dust-free. The interior and/or the inspection device as a whole are intended to be arranged outside the filling shaft. The separating element separates the interior from the filling shaft of the processing machine so that the camera has no contact with the fiber material and is protected accordingly. In other words, the separating element is arranged on a side of the inspection device facing the filling shaft, whereas the cover element is arranged on a side of the inspection device facing away from the filling shaft. The cover element is arranged on the separating element and thus covers the camera arranged between the separating element and the cover element in a protective manner from the outside. The cover element and the separating element are preferably firmly connected to one another. The separating element can be designed to be flat, whereby its design can preferably correspond to the shape and contour of the housing wall of the filling shaft surrounding the housing opening in order to ensure that the fiber material can pass by without interference. The separating element can be arranged flush with the housing wall surrounding the housing opening. The separating element can also be referred to as a separating wall. The cover element can be designed to form the interior space, for example, in the form of a tub or bowl. The cover element and the separating element
Im Innenraum der Öffnungsverschlussvorrichtung kann eine Beleuchtungsvorrichtung zum Beleuchten des am Beobachtungsbereich vorbeigeführten Fasermaterials angeordnet sein. Dadurch kann das im Füllschacht der Aufbereitungsmaschine an dem Beobachtungsbereich vorbeiziehende Fasermaterial mit Auflicht beleuchtet werden. Die Beleuchtungsvorrichtung kann sich über eine gesamte Breite des Beobachtungsbereichs erstrecken. Insbesondere kann die Beleuchtungsvorrichtung eine Vielzahl an Leuchtdioden, respektive LED-Lichtquellen umfassen, die Linsen aufweisen können, um das von der jeweiligen Leuchtdiode emittierte Licht gleichmäßig zu verteilen. Dies gewährleistet eine gleichmäßige Ausleuchtung des Beobachtungsbereichs. Weiterhin kann die Beleuchtungsvorrichtung ein unteres Beleuchtungselement und ein oberes Beleuchtungselement aufweisen, wobei zwischen den beiden Beleuchtungselementen der Beobachtungsbereich angeordnet ist. Zum Beispiel kann das obere und/oder untere Beleuchtungselement jeweils in Form einer Lichtleiste bzw. LED-Leiste ausgestaltet sein. Zur Vermeidung von Lichtreflektionen auf den mit der Kamera aufgenommenen Bildern kann das zumindest eine auf den Beobachtungsbereich ausgerichtete Beleuchtungselement in einem deutlich von der Flächennormale der Beobachtungsebene abweichendem Einstrahlwinkel angeordnet sein. Dies bietet sich vor allem dann an, wenn oberhalb und unterhalb des Beobachtungsbereichs das jeweilige obere bzw. untere Beleuchtungselement angeordnet ist. Ebenso möglich ist, dass der Einstrahlwinkel des Beleuchtungselements senkrecht auf die Beobachtungsebene gerichtet ist. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn der Strahlengang zwischen dem Beobachtungsbereich und der optionalen Ablenkungsvorrichtung schräg zur Flächennormalen verläuft.A lighting device for illuminating the fiber material guided past the observation area can be arranged in the interior of the opening closure device. This allows the fiber material moving past the observation area in the filling shaft of the processing machine to be illuminated with incident light. The lighting device can extend over the entire width of the observation area. In particular, the lighting device can comprise a plurality of light-emitting diodes or LED light sources, which can have lenses in order to evenly distribute the light emitted by the respective light-emitting diode. This ensures uniform illumination of the observation area. Furthermore, the lighting device can have a lower lighting element and an upper lighting element, with the observation area being arranged between the two lighting elements. For example, the upper and/or lower lighting element can each be designed in the form of a light bar or LED bar. To avoid light reflections on the images taken with the camera, the at least one lighting element directed towards the observation area can be arranged at an angle of incidence that deviates significantly from the surface normal of the observation plane. This is particularly useful when the upper and lower lighting elements are arranged above and below the observation area. It is also possible for the angle of incidence of the lighting element to be directed perpendicularly to the observation plane. This is particularly advantageous when the beam path between the observation area and the optional deflection device runs at an angle to the surface normal.
Der Beobachtungsbereich kann mittels der Beleuchtungsvorrichtung zumindest dann ausgeleuchtet werden, wenn ein Bild aufgenommen wird. In Weiterbildung kann der Beobachtungsbereich mittels der Beleuchtungsvorrichtung dauerhaft ausgeleuchtet werden. Dies kann unter anderem dann von Vorteil sein, wenn die Kamera eine Zeilenkamera ist. Ebenso kann auch ein Blitzbetrieb, bei dem die Beleuchtungsvorrichtung Blitzlichter erzeugt, von Vorteil sein, wenn alternierend mit Licht verschiedener Wellenlängen beleuchtet werden soll oder die Bewegung des Fasermaterials entlang des Beobachtungsbereich derart langsam ist, dass zwischen den einzelnen Bildaufnahmen das Licht ausgeschaltet werden kann.The observation area can be illuminated by the lighting device at least when an image is taken. In a further development, the observation area can be permanently illuminated by the lighting device. This can be advantageous, among other things, if the camera is a line camera. Likewise, flash operation, in which the lighting device generates flash lights, can also be advantageous if illumination is to be provided alternately with light of different wavelengths or if the movement of the fiber material along the observation area is so slow that the light can be switched off between the individual image recordings.
Die Anzahl der eingesetzten Kameras hängt unter anderem von der Breite des Beobachtungsbereichs, der maximalen Erfassungsbreite der jeweiligen Kamera, der Größe des Innenraums, dem Abstand der Kamera zum Beobachtungsbereich und dergleichen ab. Vorzugsweise sind genau eine oder zwei der Kameras vorgesehen. Zur Vergrößerung der Erfassungsbreite der jeweiligen Kamera kann diese möglichst weit nach oben im Innenraum platziert werden. Weiterhin kann die Brennweite des Objektivs reduziert werden. Dies kann allerdings zu einem großen Sichtwinkel hin zum Rand des Erfassungsbereich führen, was mit optischen Nachteilen verbunden sein kann. Bei Einsatz mehrerer der Kameras können diese in Richtung der Breite des Trennelements nebeneinander und insbesondere beabstandet zueinander angeordnet sein. Dabei können sich die Erfassungsbereiche benachbarter Kameras auch überschneiden, um eine lückenlose Abdeckung des Beobachtungsbereichs zu gewährleisten.The number of cameras used depends, among other things, on the width of the observation area, the maximum detection width of the respective camera, the size of the interior, the distance of the camera from the observation area and the like. Preferably, exactly one or two of the cameras are provided. To enlarge To reduce the detection width of the respective camera, it can be placed as high up in the interior as possible. The focal length of the lens can also be reduced. However, this can lead to a large viewing angle towards the edge of the detection area, which can have optical disadvantages. If several cameras are used, they can be arranged next to each other and, in particular, at a distance from each other in the direction of the width of the separating element. The detection areas of neighboring cameras can also overlap to ensure complete coverage of the observation area.
Die Kamera kann zusammen mit der Auswerteeinheit, auch Bildauswerterechner genannt, eine Kameravorrichtung bilden. Die Kameravorrichtung kann entsprechend genau eine oder mehrere der Kameras umfassen. Die Auswerteeinheit kann die Bilddaten der zugeordneten Kamera(s) analysieren. Dies gewährleistet vor allem dann, wenn eine Aufbereitungsmaschine mehrere der Inspektionseinrichtungen aufweist, eine besondere effiziente Verarbeitung der Bilddaten. Die Auswerteeinheit ist vorzugsweise im Innenraum zwischen dem Deckelelement und dem Trennelement angeordnet. Grundsätzlich möglich ist aber auch, dass die Auswerteeinheit außerhalb des Innenraums angeordnet und beispielsweise an oder in der Aufbereitungsmaschine untergebracht ist.The camera can form a camera device together with the evaluation unit, also called an image evaluation computer. The camera device can accordingly comprise one or more of the cameras. The evaluation unit can analyze the image data from the assigned camera(s). This ensures particularly efficient processing of the image data, especially when a processing machine has several of the inspection devices. The evaluation unit is preferably arranged in the interior between the cover element and the separating element. In principle, however, it is also possible for the evaluation unit to be arranged outside the interior and, for example, to be housed on or in the processing machine.
Die Kamera kann eine Zeilenkamera sein. Dies ermöglicht eine große Erfassungsbreite bzw. Erfassung über einen großen Sichtwinkel entlang der Zeile, die in der Richtung der Breite des Beobachtungsbereichs bzw. der Breite der Gehäuseöffnung ausgerichtet sein kann. Die Zeilenkamera nimmt das Bild Zeile für Zeile auf. Die einzelnen Bildzeilen können von der Auswerteeinheit zu einem fortlaufenden Bild zusammengefügt werden. Das Fasermaterial bewegt sich am Beobachtungsbereich vorbei und die Kameravorrichtung ist ortsfest an der Öffnungsverschlussvorrichtung gehalten, sprich die Kamera steht still. Der Erfassungsbereich, respektive das Bildfeld im Moment der Aufnahme ist ein Schlitz von der Breite des gewünschten Bildes, die vorzugsweise maximal der Breite des Trennelements entspricht. Dadurch benötigt die Zeilenkamera nur eine sehr geringe Bautiefe, sodass zum einen die Ablenkungsvorrichtung, wenn vorhanden, nah an dem Trennelement angeordnet sein kann und insgesamt die Öffnungsverschlussvorrichtung flach bauend ausgestaltet sein kann. Zudem kann der Beobachtungsbereich in der Höhe schmal und in der Breite entsprechend breit sein. Um optische Nachteile durch große Sichtwinkel an den Rändern zu vermeiden, ist von Vorteil, wenn der Sichtwinkel von der Kameramitte zu den Rändern des Bildes insbesondere bei maximal 15° liegen. Bei einer typischen Öffnungsverschlussvorrichtung für einen Reiniger, einen Mischer und dergleichen kann der Strahlengang respektive eine gesamte optische Weglänge von zumindest in etwa 550 Millimeter erreicht werden. Damit lässt sich ein Beobachtungsbereich von zumindest in etwa einer Breite von 300 Millimeter und einer Höhe von 0,3 Millimeter Höhe abdecken.The camera can be a line camera. This enables a large detection width or detection over a large viewing angle along the line, which can be aligned in the direction of the width of the observation area or the width of the housing opening. The line camera records the image line by line. The individual image lines can be combined by the evaluation unit to form a continuous image. The fiber material moves past the observation area and the camera device is held stationary on the opening closure device, i.e. the camera stands still. The detection area, or the image field at the moment of recording, is a slot the width of the desired image, which preferably corresponds at most to the width of the separating element. As a result, the line camera only needs a very small installation depth, so that the deflection device, if present, can be arranged close to the separating element and the opening closure device can be designed to be flat overall. In addition, the observation area can be narrow in height and correspondingly wide in width. In order to avoid optical disadvantages caused by large viewing angles at the edges, it is advantageous if the viewing angle from the center of the camera to the edges of the image is a maximum of 15°. In a typical opening closure device for a cleaner, a mixer and the like, the beam path or a total optical path length of at least approximately 550 millimeters can be achieved. This makes it possible to cover an observation area of at least approximately 300 millimeters wide and 0.3 millimeters high.
Damit jede Zeile des Fasermaterials optimalerweise nur einmal gescannt wird, können aufgrund des üblicherweise langsam vorbeigeführten Fasermaterials zwischen den einzelnen Bildern ein Zeitabstand vorgesehen sein, der beispielsweise mindestens 10 Sekunden und maximal 600 Sekunden beträgt, wobei auch längere und kürzere Zeitabstände grundsätzlich möglich sind.In order to ensure that each line of the fiber material is optimally scanned only once, a time interval of at least 10 seconds and a maximum of 600 seconds can be provided between the individual images due to the fiber material usually being slowly moved past, although longer and shorter time intervals are also possible in principle.
Grundsätzlich kann die zumindest eine Kamera auch eine Flächen- bzw. Matrixkamera sein und ebenso sind Kombinationen möglich, bei denen die Kameravorrichtung mindestens eine Zeilen- und mindestens eine Flächen- bzw. Matrixkamera umfasst. Die jeweilige Kamera kann in an sich bekannter Weise zumindest einen Bildsensor und ein Objektiv aufweisen. Die optionale Ablenkungsvorrichtung kann je Kamera ein Ablenkungselement aufweisen, wobei grundsätzlich auch ein durchgehendes Ablenkungselement vorgesehen sein kann, auf das die Kameras ausgerichtet sein können.In principle, the at least one camera can also be an area or matrix camera, and combinations are also possible in which the camera device comprises at least one line and at least one area or matrix camera. The respective camera can have at least one image sensor and one lens in a manner known per se. The optional deflection device can have a deflection element for each camera, whereby in principle a continuous deflection element can also be provided, to which the cameras can be aligned.
Bei Ausgestaltung mit der Ablenkungsvorrichtung kann die Öffnungsverschlussvorrichtung einen oberen Abschnitt und einen vom oberen Abschnitt entlang der optischen Achse beabstandeten unteren Abschnitt aufweisen. Die Kamera kann im oberen Abschnitt und der Beobachtungsbereich sowie die Ablenkungsvorrichtung können im unteren Abschnitt angeordnet sein, oder umgekehrt. Um den Abstand der Kamera zur Ablenkungsvorrichtung und der Beobachtungsfläche insgesamt vergrößern zu können, können weitere Bauteile, die nicht zur Optik der Kamera gehören, wie beispielsweise die Auswerteeinheit zum Bestimmen der Rohstoffqualität, insbesondere für das Erkennen von Fremdkörpern, insbesondere mit Helligkeits- und/oder Farbabweichungen, eine Steuereinheit und dergleichen in der Tiefe des Innenraums hintereinander angeordnet sein. Insbesondere kann die Auswerteeinheit und/oder die Steuereinheit zwischen der Kamera und dem Deckelelement angeordnet sein. Bei Ausgestaltung ohne die Ablenkungsvorrichtung kann die Öffnungsverschlussvorrichtung einen Abschnitt aufweisen, in dem die Kamera und der Beobachtungsbereich angeordnet sind. Zum Abschotten des Beobachtungsbereichs vor Umgebungslicht oder Fremdlicht kann das Deckelelement in dem (insbesondere unteren bzw. oberen) Abschnitt, in dem der Beobachtungsbereich liegt, lichtundurchlässig ausgebildet sein. Dadurch werden störende Lichtreflektionen im Beobachtungsbereich vermieden.When designed with the deflection device, the opening closure device can have an upper section and a lower section spaced apart from the upper section along the optical axis. The camera can be arranged in the upper section and the observation area and the deflection device can be arranged in the lower section, or vice versa. In order to be able to increase the distance between the camera and the deflection device and the observation area as a whole, further components that are not part of the camera's optics, such as the evaluation unit for determining the raw material quality, in particular for detecting foreign bodies, in particular with brightness and/or color deviations, a control unit and the like, can be arranged one behind the other in the depth of the interior. In particular, the evaluation unit and/or the control unit can be arranged between the camera and the cover element. When designed without the deflection device, the opening closure device can have a section in which the camera and the observation area are arranged. To seal off the observation area from ambient light or external light, the cover element can be designed to be opaque in the (in particular lower or upper) section in which the observation area is located. This Disturbing light reflections in the observation area are avoided.
Die Öffnungsverschlussvorrichtung kann ein Träger für weitere Hilfssensorik sein. Insbesondere kann an der Außenseite des Trennelements und/oder im Innenraum der Öffnungsverschlussvorrichtung eine Leerlaufüberwachung des Füllschachts angeordnet sein. Diese kann beispielsweise eine Lichtschranke oder einen Lichtaster umfassen.The opening closure device can be a carrier for further auxiliary sensors. In particular, an idle monitoring device for the filling shaft can be arranged on the outside of the separating element and/or in the interior of the opening closure device. This can comprise, for example, a light barrier or a light switch.
Weiterhin kann die Öffnungsverschlussvorrichtung einen Sichtabschnitt aufweisen, der ober- und/oder unterhalb des Beobachtungsbereichs liegt. Mit anderen Worten liegt der Beobachtungsbereich, in dem das Deckelelement lichtundurchlässig gestaltet sein kann, außerhalb des Sichtabschnitts. In dem Sichtabschnitt kann das Trennelement und das Deckelement durchsichtig ausgebildet sein. Insbesondere ist der Sichtabschnitt zwischen dem oberen Abschnitt und dem unteren Abschnitt angeordnet. Vorzugsweise grenzt der Sichtabschnitt nach oben hin an den oberen Abschnitt und nach unten hin an den unteren Abschnitt unmittelbar an. Auf diese Weise bietet die Inspektionseinrichtung nicht nur die Möglichkeit zur optischen Inspizierung des Fasermaterials mittels der Kameravorrichtung, sondern kann zusätzlich als Beobachtungsöffnung genutzt werden, durch die ein menschlicher Bediener von außen in den Füllschacht der Aufbereitungsmaschine hineinsehen kann, um das am Trennelement der Öffnungsverschlussvorrichtung vorbeiziehende Fasermaterial in Augenschein nehmen zu können. Grundsätzlich kann der Sichtabschnitt auch der obere Abschnitt, in dem die Kameravorrichtung angeordnet sein kann, sein oder sich über den mittleren Abschnitt und den oberen Abschnitt erstrecken. Weiterhin kann auch das gesamte Deckelelement transparent gestaltet sein und kann beispielsweise aus einem durchsichtigen Glas- oder Kunststoffmaterial hergestellt sein. In Höhe des Beobachtungsbereichs, insbesondere im unteren Abschnitt der Öffnungsverschlussvorrichtung kann das aus dem transparenten Material gefertigte Deckelelement foliert, lackiert oder dergleichen sein, um den Beobachtungsbereich vor störendem Außenlicht abzuschotten.Furthermore, the opening closure device can have a viewing section that is above and/or below the observation area. In other words, the observation area, in which the cover element can be designed to be opaque, is outside the viewing section. In the viewing section, the separating element and the cover element can be transparent. In particular, the viewing section is arranged between the upper section and the lower section. Preferably, the viewing section directly borders the upper section at the top and the lower section at the bottom. In this way, the inspection device not only offers the possibility of optically inspecting the fiber material using the camera device, but can also be used as an observation opening through which a human operator can look into the filling shaft of the processing machine from the outside in order to be able to inspect the fiber material passing the separating element of the opening closure device. In principle, the viewing section can also be the upper section, in which the camera device can be arranged, or it can extend over the middle section and the upper section. Furthermore, the entire cover element can be designed to be transparent and can be made, for example, from a transparent glass or plastic material. At the level of the observation area, in particular in the lower section of the opening closure device, the cover element made from the transparent material can be covered with foil, painted or the like in order to seal off the observation area from disturbing external light.
Weiterhin kann die Aufbereitungsmaschine mehrere der Gehäuseöffnungen aufweisen, wobei in zumindest einer Teilmenge der Gehäuseöffnungen jeweils eine der Inspektionseinrichtungen eingesetzt ist. Des Weiteren können je Füllschacht zwei der Inspektionseinrichtungen vorgesehen sein, die einander zugewandt an einer Vorder- und einer Rückseite der Aufbereitungsmaschine angeordnet sein können.Furthermore, the processing machine can have several of the housing openings, with one of the inspection devices being inserted in at least a subset of the housing openings. Furthermore, two of the inspection devices can be provided for each filling shaft, which can be arranged facing each other on a front and a rear side of the processing machine.
Die Aufbereitungsmaschine kann eine Spinnereivorbereitungsmaschine, insbesondere ein Ballenöffner, beispielsweise Trützschler Universal Ballenöffner BO-U, ein Reiniger, beispielsweise Trützschler Universalreiniger CL-U, ein Öffner, beispielsweise Trützschler Universalöffner TO-U, ein Mischer, beispielsweise Trützschler Universal Mischer MX-U, ein Flockenmischer, beispielsweise Trützschler T-Blend, eine Karde, beispielsweise Trützschler TC21, und dergleichen sein. Weiterhin kann die Aufbereitungsmaschine aus dem Bereich der Vliesstoffproduktion sein, wie zum Beispiel ein Öffner, beispielsweise Trützschler FeinöffnerTBL-FB bzw. TBL-FO, eine Mischkammer, beispielsweise TrützschlerTBL-BB, eine Krempel, beispielsweise Trützschler TWF-NC, und dergleichen.The preparation machine can be a spinning preparation machine, in particular a bale opener, for example Trützschler Universal Bale Opener BO-U, a cleaner, for example Trützschler Universal Cleaner CL-U, an opener, for example Trützschler Universal Opener TO-U, a mixer, for example Trützschler Universal Mixer MX-U, a flock mixer, for example Trützschler T-Blend, a card, for example Trützschler TC21, and the like. Furthermore, the preparation machine can be from the field of nonwovens production, such as an opener, for example Trützschler Fine Opener TBL-FB or TBL-FO, a mixing chamber, for example Trützschler TBL-BB, a carding machine, for example Trützschler TWF-NC, and the like.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen. Darin werden Merkmale, die im Wesentlichen oder funktionell gleich oder ähnlich sind, mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
-
1 eine schematisch vereinfacht dargestellte Aufbereitungsmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei die Aufbereitungsmaschine eine erfindungsgemäße Inspektionseinrichtung mit einer Kamera, einer Ablenkungsvorrichtung und zwei Beleuchtungselementen umfasst; -
2 eine teilgeschnittene Seitenansicht der Aufbereitungsmaschine; -
3 eine vergrößerte Teildarstellung der Aufbereitungsmaschine in schematisch vereinfachter Schnittansicht; -
4 eine vergrößerte Teildarstellung der Aufbereitungsmaschine im Bereich der Inspektionseinrichtung, wobei die Kamera mit einer ersten Brennweite eingestellt ist; -
5 dievergrößerte Teildarstellung aus 4 , wobei die mit einer zweiten Brennweite eingestellt ist; -
6 eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms der Aufbereitungsmaschine in einem Automatikbetrieb; -
7 eine schematische Darstellung eines Teilschritts des Ablaufdiagramms aus6 , der die Ermittlung eines Fremdkörpergehalts im Fasermaterial betrifft; -
8 eine schematische Darstellung eines weiteren Teilschritts des Ablaufdiagramms aus6 , der die Durchführung eines Optimierungslaufs betrifft; -
9 eine vergrößerte Teildarstellung einer Aufbereitungsmaschine gemäß einer alternativen Ausführungsform in schematisch vereinfachter Schnittansicht, wobei die Aufbereitungsmaschine mehrere der Inspektionseinrichtungen umfasst; -
10 eine vergrößerte Teildarstellung der Aufbereitungsmaschine im Bereich einer Inspektionseinrichtung gemäß einer alternativen Ausführungsform mit zwei Kameras; -
11 eine vergrößerte Teildarstellung der Aufbereitungsmaschine gemäß einer noch weiteren Ausführungsform in schematisch vereinfachter Schnittansicht; -
12 eine Seitenansicht einer Aufbereitungsmaschine gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und -
13 eine vergrößerte Teildarstellung der Aufbereitungsmaschine gemäß einer alternativen Ausführungsform, wobei die Aufbereitungsmaschine eine erfindungsgemäße Inspektionseinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform mit einer Kamera und zwei Beleuchtungselementen umfasst, wobei die Kamera direkt auf einen Beobachtungsbereich blickt.
-
1 a schematically simplified representation of a processing machine according to a first embodiment of the invention, wherein the processing machine comprises an inspection device according to the invention with a camera, a deflection device and two lighting elements; -
2 a partially sectioned side view of the processing machine; -
3 an enlarged partial representation of the processing machine in a schematically simplified sectional view; -
4 an enlarged partial view of the processing machine in the area of the inspection device, with the camera set to a first focal length; -
5 the enlarged partial view from4 , which is set to a second focal length; -
6 a schematic representation of a flow chart of the processing machine in an automatic mode; -
7 a schematic representation of a sub-step of the flow chart from6 , which concerns the determination of the foreign body content in the fibre material; -
8th a schematic representation of another sub-step of the flow chart from6 , which concerns the execution of an optimization run; -
9 an enlarged partial view of a processing machine according to an alternative embodiment in a schematically simplified sectional view, wherein the processing machine comprises several of the inspection devices; -
10 an enlarged partial view of the processing machine in the area of an inspection device according to an alternative embodiment with two cameras; -
11 an enlarged partial view of the processing machine according to yet another embodiment in a schematically simplified sectional view; -
12 a side view of a processing machine according to another embodiment of the invention; and -
13 an enlarged partial view of the processing machine according to an alternative embodiment, wherein the processing machine comprises an inspection device according to the invention according to a further embodiment with a camera and two lighting elements, wherein the camera looks directly onto an observation area.
In den
In der
Der Öffnungswalze 14 sind in deren Drehrichtung nacheinander ein erstes Reinigungselement 15 und ein zweites Reinigungselement zugeordnet. Eine solche Anordnung ist in der Offenlegungsschrift
In der
Oberhalb des Walzeneinzugs 9 ist in einem den Füllschacht 2 umschließenden Gehäuse 26 der Aufbereitungsmaschine 1 eine Gehäuseöffnung 27 ausgebildet. Oberhalb der Gehäuseöffnung 27 ist eine mit einer Maschinensteuerung (nicht gezeigt) verbundene Lichtschranke 28 oder ein Lichttaster angeordnet, der als Füllstandbegrenzung dient. Sobald ein Füllstand F des Fasermaterials 3 im Füllschacht 2 bis zur Einbauhöhe der Lichtschranke 28 ansteigt, wird eine Zuspeisung von Fasermaterial 3 hin zur Aufbereitungsmaschine 1 unterbrochen, bis der Füllstand F wieder abgesunken ist. Auf diese Weise gibt die Einbauhöhe den maximalen Füllstand Fmax vor. Weiterhin ist oberhalb der Lichtschranke 28 ein Drucksensor 29 im Füllschacht 2 angeordnet, der als Differenzdrucksensor ausgestaltet sein kann, um die Differenz zwischen dem im Füllschacht 2 herrschenden Raumdruck und dem außerhalb des Füllschachts 2 herrschenden Umgebungsdruck zu messen. Dadurch kann der Einfluss des Staudrucks aufgrund der in den Füllschacht 2 einströmenden Transportluft, die von oben auf das Fasermaterial 3 drückt und dieses verdichtet, bestimmt werden. Statt eines Differenzdrucksensors können auch zwei getrennte Drucksensoren verwendet werden.Above the
In die Gehäuseöffnung 27 des Gehäuses 26 der Aufbereitungsmaschine 1 ist eine erfindungsgemäße Inspektionseinrichtung 30 eingesetzt, deren Aufbau und Funktionsweise nachstehend im Detail erläutert wird. In den
In der
In dem Innenraum 37 der Öffnungsverschlussvorrichtung 31 ist eine Kameravorrichtung 38 angeordnet, um Bilder von dem Fasermaterial 3, welches im Füllschacht 2 an einem definierten Beobachtungsbereich 39 des Trennelements 32 in Richtung des Pfeils 63 vorbeizieht, aufnehmen zu können. Hierzu ist das Trennelement 32 im Beobachtungsbereich 39 durchsichtig ausgebildet, wobei, wie hier beispielhaft gezeigt, die gesamte Fläche des Trennelements 32 durchsichtig ausgebildet ist. Die Außenseite 35 des Trennelements 32 definiert eine Beobachtungsebene E, zu der eine optische Achse 40 der Kameravorrichtung 38 parallel ausgerichtet ist. Weiterhin ist im Innenraum 37 der Öffnungsverschlussvorrichtung 31 eine Ablenkungsvorrichtung 41 aufgenommen, die im Blickfeld der Kameravorrichtung 38 angeordnet ist und einen vom Beobachtungsbereich 39 ausgehenden Strahlengang 42 hin zur Kameravorrichtung 38 umgelenkt. Die Ablenkungsvorrichtung 41 umfasst, hier beispielhaft, einen Spiegel mit einer reflektierenden Oberfläche 47. Der Einfalls- bzw. Ausfallswinkel jeweils beträgt 45 Grad, sodass eine Umlenkung des Strahlengangs 42 um 90 Grad erfolgt. In der
Die Kameravorrichtung 38 ist, hier beispielhaft, in einem oberen Abschnitt 45 der Öffnungsverschlussvorrichtung 31 angeordnet. Die beabstandet zur Kameravorrichtung 38 angeordnete Ablenkungsvorrichtung 41 ist, hier entsprechend, in einem unterem Abschnitt 46 der Öffnungsverschlussvorrichtung 31 untergebracht, in dem auch der Beobachtungsbereich 39 ausgebildet ist. Grundsätzlich ist auch eine umgekehrte Anordnung möglich, bei der die Kameravorrichtung 38 im unteren Abschnitt 46 und die Ablenkungsvorrichtung 41 sowie der Beobachtungsbereich 39 im oberen Abschnitt 45 angeordnet sein können. Durch Einstellen des Abstands zwischen der Kameravorrichtung 38 und der Ablenkungsvorrichtung 41 kann eine Erfassungsbreite 48 der Kameravorrichtung 38, sprich eine Breite der Scanlinie, vorgegeben werden, die in zweckmäßiger Weise maximal einer lichten Breite 49 des Rahmens 36 entspricht. In den
Zum Beleuchten des am Beobachtungsbereich 39 vorbeiziehenden Fasermaterials 3 ist im Innenraum 37 der Öffnungsverschlussvorrichtung 31 eine Beleuchtungsvorrichtung 50 angeordnet. Die Beleuchtungsvorrichtung 50 weist ein oberes Beleuchtungselement 51 und ein unteres Beleuchtungselement 52 auf, die den Beobachtungsbereich 39 von schräg oben bzw. unten beleuchten. Der Beobachtungsbereich 39 ist somit zwischen den beiden Beleuchtungselementen 51, 52 angeordnet. Entlang der optischen Achse 40 ist die Ablenkungsvorrichtung 41 zwischen der Kameravorrichtung 38 und dem unteren Beleuchtungselement 52 angeordnet und das obere Beleuchtungselement 51 zwischen der Kameravorrichtung 38 und der Ablenkungsvorrichtung 41 angeordnet. Die beiden Beleuchtungselemente 51, 52 sind leistenartig ausgebildet und erstrecken sich zumindest über die Erfassungsbreite 48 der Kameravorrichtung 38. Die Beleuchtungselemente 51, 52 können eine Vielzahl an LED-Lichtquellen 53 mit Linsen umfassen. Zur Vermeidung von Lichtreflektionen weichen die Einstrahlwinkel von der Flächennormale der Beobachtungsebene E ab und schneiden die Beobachtungsebene E, hier beispielhaft, in einem Bereich zwischen 20 Grad und 80 Grad. Zum Abschotten des Beobachtungsbereichs 39 vor Umgebungslicht oder Fremdlicht kann das Deckelelement 33 im unteren Abschnitt 46 lichtundurchlässig ausgebildet sein.To illuminate the
Die Kameravorrichtung 38 weist eine Kamera 54, hier beispielhaft eine Zeilenkamera, mit einem Objektiv 55 auf, wobei grundsätzlich auch eine Flächenkamera vorgesehen sein kann. Die Kamera 54 ist über eine Datenleitung 56 mit einer elektronischen Auswerteeinheit 57 verbunden, die die von der Kameravorrichtung 38 empfangenen Bilddaten analysiert. Die Auswerteeinheit 57 ist konfiguriert, mittels Methoden der Bildverarbeitung die Anzahl, Häufigkeit und/oder Gesamtfläche von Fremdkörpern im Fasermaterial auszuwerten, um einen Fremdkörpergehalt im Fasermaterial 3 ausgeben zu können. Die Auswerteeinheit 57 kann die Fremdkörper beispielsweise aufgrund von Helligkeits- und/oder Farbabweichungen erkennen. Die Auswerteeinheit 57 ist im Innenraum 37, hier beispielhaft, im oberen Abschnitt 45 angeordnet. Auf diese Weise kann das Fasermaterial von der mit der Inspektionseinrichtung 30 ausgestatteten Maschinenseite aus optisch inspiziert werden, um Fremdkörper im Fasermaterial 3 zu erkennen.The
Die hier gezeigte Ausführungsform der Aufbereitungsmaschine 1 weist nur eine einzige Inspektionseinrichtung 30 auf. Eine der Inspektionseinrichtung 30 gegenüberliegende Gehäusewand 58 ist, hier, geschlossen ausgebildet, kann jedoch in an sich bekannter Weise Revisionsöffnungen und dergleichen aufweisen, in die grundsätzlich auch eine Inspektionseinrichtung 30 eingesetzt sein könnte.The embodiment of the processing machine 1 shown here has only a
Die Inspektionseinrichtung 30 kann eine Schnittstelle aufweisen, um die Inspektionseinrichtung 30 nach Einbau in der Gehäuseöffnung 27 an ein elektrisches Versorgungssystem und/oder ein Bussystem, insbesondere ein Feldbus anschließen zu können. Die Schnittstelle kann beispielsweise Steckkontakte, Verbindungsstellen oder dergleichen umfassen, welche mit zumindest einem maschinenseitig angeordneten Gegenelement verbunden wird. Auf diese Weise können die elektronischen Komponenten der Inspektionseinrichtung 30, wie die Kameravorrichtung 38, die Beleuchtungsvorrichtung 50 und die Auswerteeinheit 57 mit Spannung versorgt und/oder mit einer Steuereinheit gekoppelt werden, um beispielsweise die Ausgabewerte der Auswerteeinheit 57 an die Steuereinheit übergeben zu können. Die Steuereinheit kann der Aufbereitungsmaschine zugeordnet sein oder eine übergeordnete Anlagensteuerung sein, die mit einer Vielzahl an Steuereinheiten weiterer Aufbereitungsmaschinen kommuniziert.The
Im Betrieb der Aufbereitungsmaschine 1 wird das Fasermaterial 2 pneumatisch über den Einlass 3 in den Füllschacht 2 transportiert. Über die Entstaubungsvorrichtung 6 wird die Transportluft abgeführt und das Fasermaterial 3 sammelt sich im unteren Teil 8 des Füllschachts 2. Aufgrund des langsam arbeitenden Walzeneinzugs 9 staut es sich im Füllschacht 2 auf, wobei der Füllstand F üblicherweise oberhalb des Beobachtungsbereichs 39 und unterhalb der Lichtschranke 28 liegt. Bei hohen Produktionsraten kann es kurzfristig vorkommen, dass der Füllstand F unterhalb des Beobachtungsbereichs 39 liegt. Um zu vermeiden, dass dann Bilder aufgenommen werden, können Füllstandsensoren, wie eine weitere Lichtschranke, Lichttaster und dergleichen vorgesehen sein.When the processing machine 1 is in operation, the
In der
Nach Start 65 des Automatikbetriebs wird im Schritt 70 der aktuelle bzw. tatsächliche Fremdkörperanteil im Fasermaterial 3 erfasst respektive überwacht. Der Schritt 70 umfasst diverse Teilschritte, die in dem Ablaufdiagramm in der
In Teilschritt 74 wird abgefragt, ob die von der Kameravorrichtung 38 erfasste Bildfläche einer definierten Mindestfläche entspricht. Um aus den Bilddaten einen Ausgabewert bzw. Messwert zu generieren, der den Fremdkörpergehalt im Fasermaterial zuverlässig bzw. statistisch gesichert wiedergibt, hat sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Mindestfläche, die durch die Kameravorrichtung 38 erfasst wird, einen definierten Mindestwert einnimmt. Eine sehr hohe Genauigkeit wurde erzielt, wenn die Mindestfläche mehr als 2 Quadratmeter und weiter bevorzugt zumindest in etwa 3 Quadratmeter beträgt. Aufgrund der im Vergleich mit der Mindestfläche geringen Erfassungsfläche der Zeilenkamera 54 von, lediglich beispielhaft 90 Quadratmillimeter, werden so lange weitere Bilder aufgenommen 72 und ausgewertet 73, bis die definierte Mindestfläche erreicht wurde.In
Um möglichst schnell auf den sich verändernden Fremdkörperanteil im Fasermaterial 3 durch Anpassung der Reinigungselemente 15, 16 reagieren zu können, ist ein Ziel, die definierte Mindestfläche von dem Fasermaterial 3 in einer möglichst kurzen Zeitspanne zu erfassen, ohne dabei Fremdkörper mehrfach zu erfassen. Da die hier gezeigte Aufbereitungsmaschine 1 nur eine einzige Inspektionseinrichtung 30 aufweist, muss die geforderte Mindestfläche somit durch die Bilder der einen Kameravorrichtung 38 erfasst werden. Die Erfassungsfläche der Kameravorrichtung 38 kann beispielsweise durch Vergrößern deren Abstands zur Ablenkungsvorrichtung 41 bzw. zum Beobachtungsbereich 39 vergrößert werden, wodurch mit einem Bild eine größere Fläche erfasst werden kann. Die Bildaufnahmefrequenz ist abhängig von der Transportgeschwindigkeit und kann nur in begrenztem Umfang erhöht werden, um eine Mehrfachzählung derselben Fremdkörper zu vermeiden. Die Bilder können bei einer beispielhaft angenommenen Transportgeschwindigkeit von 120 bis 360 Millimeter pro Minute mit einer Bildaufnahmefrequenz von 13 bis 80 Hertz aufgenommen werden. Bei einer lediglich beispielhaft angenommenen Erfassungs- bzw. Bildfläche eines Bildes der Kameravorrichtung 38 von 90 Quadratmillimeter würde die Meßzeit bis zum Erreichen der Mindestfläche von hier beispielhaft 3 Quadratmeter somit 14 Minuten betragen. Höhere Transportgeschwindigkeiten, die durch höhere Produktionsraten erzielbar sind, ermöglichen somit eine höhere Bildaufnahmefrequenz, wodurch die Mindestfläche schneller erfassbar wird. Die Auswerteeinheit 57 berücksichtigt bei der Bildauswertung somit, wie für Zeilenkameras üblich, zeilenweise aufgebaute Bilder und wertet diese mit Bildverarbeitungsalgorithmen hinsichtlich der Fremdkörper aus. Die Auswerteergebnisse der einzelnen Bilder werden akkumuliert, um die Bestimmungsgenauigkeit des Fremdkörperanteils im Fasermaterial 3 zu verbessern.In order to be able to react as quickly as possible to the changing proportion of foreign bodies in the
In Teilschritt 75 berücksichtigt die Auswerteeinheit 57 bei der Bildauswertung den vom Drucksensor 29 gemessenen Staudruck im Füllschacht 2. Die in den Füllschacht 2 einströmende Transportluft führt stets zu einer gewissen Verdichtung des Fasermaterials 3 im Füllschacht 2, wodurch die Genauigkeit des Ausgabewerts beeinflusst sein kann. Um diesen Einfluss zu minimieren und bestenfalls zu eliminieren, ist der Drucksensor 29 mit der Auswerteeinheit 57 gekoppelt. Mit Hilfe des gemessenen Staudruckes und einer in der Auswerteeinheit 57 hinterlegten Kalibrierkurve kann der Ausgabewert der Auswerteeinheit 57 auf eine vom Staudruck unabhängige Kenngröße korrigiert werden. Die Auswerteeinheit 57 gibt deren korrigierten Ausgabewert an eine Steuereinheit der Aufbereitungsmaschine 1 aus. Der korrigierte Ausgabewert wird an die Steuereinheit übermittelt, siehe Teilschritt 76. Mit 77 endet die Erfassung des Fremdkörpergehalts. Der Vorgang zur Fremdkörpererfassung gemäß den Teilschritten 71 bis 77 kann regelmäßig wiederholt werden. Es können auch mit zeitlichem Versatz mehrere der Erfassungsvorgänge zeitgleich ablaufen, wodurch in kürzeren Zeitabständen mittels des aktualisierten Ausgabewerts ein aktueller Fremdkörpergehalt bereitgestellt werden kann.In
Gemäß dem in der
Auf Basis der insbesondere korrigierten Ausgabewerte und der Abfallzusammensetzung kann in Schritt 85 entschieden werden, ob eine Optimierung der Ausreinigung der Aufbereitungsmaschine 1 erforderlich ist („ja“). Wenn keines der nachstehend genannten Kriterien erfüllt ist, sind die Reinigungselemente 15, 16 aktuell optimal eingestellt und zum jetzigen Zeitpunkt ist keine Optimierung notwendig („nein“), sodass das Verfahren mit der die Schritte 70, 80 und 85 umfassenden Schleife fortgeführt wird.Based on the corrected output values and the waste composition in particular, a decision can be made in
Die Optimierung wird in Schritt 90 durchgeführt, wenn eines der folgenden Kriterien erfüllt ist:
- - wenn der insbesondere korrigierte Ausgabewert im Vergleich mit dem beim vorherigen bzw. initialen Optimierungslauf gesetzten bzw. vorgegebenen Ausgangswert gleichgeblieben ist oder zumindest innerhalb eines vorgebbaren Toleranzbereichs um den Ausgangswert liegt, jedoch die Abfallzusammensetzung bzw. Abfallmenge von dem beim vorherigen Optimierungslauf gesetzten Abfallwert abweicht und insbesondere außerhalb eines vorgebbaren Toleranzbereichs um den Abfallwert liegt;
- - wenn die Abfallzusammensetzung bzw. Abfallmenge im Vergleich mit dem beim vorherigen bzw. initialen Optimierungslauf gesetzten Abfallwert gleichgeblieben ist oder zumindest innerhalb eines vorgebbaren Toleranzbereichs um den Abfallwert liegt, jedoch der insbesondere korrigierte Ausgabewert sich über die Zeit betrachtet verändert hat, weil der Ausgabewert außerhalb des vorgebbaren Toleranzbereichs liegt, ein sprunghafter Anstieg des Ausgabewerts erfasst wurde oder bei Betrachtung des Integrals über die Zeit eine kontinuierliche Erhöhung oder Verringerung erkannt wird;
- - wenn sowohl der insbesondere korrigierte Ausgabewert im Vergleich mit dem Ausgangswert außerhalb des vorgebbaren Toleranzbereichs um den Ausgangswert liegt als auch die Abfallzusammensetzung bzw. Abfallmenge außerhalb des vorgebbaren Toleranzbereichs um den Abfallwert liegt.
- - if the output value, in particular corrected, has remained the same in comparison with the initial value set or specified in the previous or initial optimization run or is at least within a predeterminable tolerance range around the initial value, but the waste composition or waste quantity deviates from the waste value set in the previous optimization run and in particular is outside a predeterminable tolerance range around the waste value;
- - if the waste composition or waste quantity has remained the same compared to the waste value set in the previous or initial optimization run or is at least within a predeterminable tolerance range around the waste value, but the output value, in particular corrected, has changed over time because the output value is outside the predeterminable tolerance range, a sudden increase in the output value was recorded or a continuous increase or decrease is detected when considering the integral over time;
- - if both the particularly corrected output value in comparison with the initial value lies outside the predeterminable tolerance range around the initial value and the waste composition or waste quantity lies outside the predeterminable tolerance range around the waste value.
Die Optimierung 90 umfasst diverse Teilschritte, die in dem Ablaufdiagramm in der
Um stets einen möglichst aktuellen Ausgabewert bereitzustellen zu können, kann der Vorgang zur Fremdkörpererfassung 70 mit den Teilschritten 71 bis 77 als Hintergrundprozess regelmäßig wiederholt werden. Ebenso kann die Abfallzusammensetzung 80 insbesondere permanent erfasst werden.In order to always be able to provide the most current output value possible, the foreign body detection process 70 with the sub-steps 71 to 77 can be repeated regularly as a background process. The
Die Inspektionseinrichtung 30 kann vorzugsweise auch als Sichtöffnung genutzt werden, über die ein Bediener der Aufbereitungsmaschine 1 in den Füllschacht 2 hineinschauen kann. Hierzu kann die Öffnungsverschlussvorrichtung 31 einen Sichtabschnitt 59 aufweisen, in dem sowohl das Deckelelement 33 als auch das Trennelement 32 durchsichtig gestaltet sind und keine im Innenraum 37 verbauten Komponenten den Blick von außen auf das Fasermaterial 3 beeinträchtigen. Vorzugsweise ist der Sichtabschnitt 59 ein mittlerer Abschnitt der Öffnungsverschlussvorrichtung 31, der zwischen dem oberen Abschnitt 45 und dem unteren Abschnitt 46 angeordnet ist. Wenn der Bediener eine Veränderung des Fremdkörperanteils durch Blick von außen durch den Sichtabschnitt 59 in den Füllraum 2 selbst erkennt, kann die Optimierung 90 auch manuell angestoßen werden, beispielsweise über eine Applikation auf einem mobilen Endgerät, ein Bedienterminal der Aufbereitungsmaschine 1 und/oder über eine übergeordnete Steuereinheit.The
In der
In der
In der
Am Beispiel der in der
In der
Die Aufbereitungsmaschine 100 weist in einer Reihe hintereinander mehrere, hier beispielhaft, zehn Füllschächte 2 auf. Die Füllschächte 2 sind an einen oberhalb der Füllschächte 2 verlaufenden Kanal 101 angeschlossen, der eingangsseitig über den Einlass 4 an eine vorgeschaltete Spinnereivorbereitungsmaschine (nicht gezeigt) angeschlossen ist. Das üblicherweise in Flockenform bereitgestellte Fasermaterial 3 wird über den Einlass 4 und den Kanal 101 in die Füllschächte 2 pneumatisch eingebracht. Zwischen dem Kanal 101 und den einzelnen Füllschächten 2 können in an sich bekannter Weise Steuerorgane (nicht gezeigt) vorgesehen sein, um die Befüllung der einzelnen Füllschächte 2 steuern zu können. In an sich bekannter Weise kann im unteren Teil 8 des jeweiligen Füllschachts 2 ein Walzeneinzug und eine Öffnungswalze angeordnet sein, wie in den
In einer vorderseitigen Gehäusewand 34 der Aufbereitungsmaschine 100 sind je Füllschacht 2 Inspektionseinrichtungen 30 in den Gehäuseöffnungen eingesetzt. Möglich ist aber auch, dass die Aufbereitungsmaschine 100 insgesamt nur eine der Inspektionseinrichtungen 30 aufweist oder nur eine Teilmenge der Füllschächte 2 mit einer der Inspektionseinrichtungen 30 überwacht wird. Die im Betrieb erfassten Bilder werden mittels der Auswerteeinheiten 57 und gegebenenfalls zumindest einer übergeordneten Auswerteeinheit 60 ausgewertet. Die Ausgabewerte können zusammengefasst und Mittelwerte gebildet werden, um ein repräsentativeres Ergebnis zu erhalten. Das parallele Inspizieren mit den mehreren Inspektionseinrichtungen 30 kann in kürzerer Meßzeit statistisch genauere Daten über die Rohstoffqualität, insbesondere den Fremdkörpergehalt liefern. Darüber hinaus können auch an einer Rückwand der Aufbereitungsmaschine 100 weitere Inspektionseinrichtungen 30 angeordnet sein, wie an der in der
Durch Zusammenfassung der, hier zwanzig, Einzelergebnisse kann die Auswertezeit deutlich reduziert werden. Eine zentrale Steuereinheit oder eines der Auswerteeinheiten, insbesondere die übergeordnete Auswerteeinheit 60, kann das Zusammenfassen der Ausgabewerte und die Übertragung an eine Steuereinheit übernehmen. Die Steuereinheit kann der nachgeschalteten Spinnereivorbereitungsmaschine, insbesondere dem Reiniger 1 zugeordnet sein, der basierend auf den im Mischer 100 erfassten Fremdkörpergehalt, eine automatische Veränderung von Einstellungen an die Abfallausscheidung beeinflussende Maschinenelemente, beispielsweise die Veränderung der Position der Reinigungselemente 15, 16 vornehmen kann.By summarizing the individual results, here twenty, the evaluation time can be significantly reduced. A central control unit or one of the evaluation units, in particular the higher-
In der
BezugszeichenReference symbols
- 11
- AufbereitungsmaschineProcessing machine
- 22
- FüllschachtFilling shaft
- 33
- FasermaterialFibre material
- 44
- Einlassinlet
- 55
- oberer Teilupper part
- 66
- EntstaubungsvorrichtungDust extraction device
- 77
- AbluftleitungExhaust duct
- 88th
- unterer Teillower part
- 99
- WalzeneinzugRoller feed
- 1010
- ZuführwalzeFeed roller
- 1111
- ZuführwalzeFeed roller
- 1212
- EinzugswalzeFeed roller
- 1313
- EinzugswalzeFeed roller
- 1414
- ÖffnungswalzeOpening roller
- 1515
- ReinigungselementCleaning element
- 1616
- ReinigungselementCleaning element
- 1717
- SpitzenkreisTop circle
- 1818
- Garniturset
- 1919
- AbsaughaubeExtractor hood
- 2020
- AbsaughaubeExtractor hood
- 2121
- AbfallstrangWaste stream
- 2222
- AbfallsensoreinrichtungWaste sensor device
- 2323
- Sensorsensor
- 2424
- Sensorsensor
- 2525
- AbfallkanalWaste channel
- 2626
- GehäuseHousing
- 2727
- GehäuseöffnungHousing opening
- 2828
- LichtschrankePhotoelectric barrier
- 2929
- DrucksensorPressure sensor
- 3030
- InspektionseinrichtungInspection facility
- 3131
- ÖffnungsverschlussvorrichtungOpening locking device
- 3232
- TrennelementSeparating element
- 3333
- DeckelelementCover element
- 3434
- GehäusewandHousing wall
- 3535
- AußenseiteOutside
- 3636
- RahmenFrame
- 3737
- Innenrauminner space
- 3838
- KameravorrichtungCamera device
- 3939
- BeobachtungsbereichObservation area
- 4040
- optische Achseoptical axis
- 4141
- AblenkungsvorrichtungDiversion device
- 4242
- StrahlengangBeam path
- 4343
- StrahlengangabschnittBeam path section
- 4444
- StrahlengangabschnittBeam path section
- 4545
- oberer Abschnittupper section
- 4646
- unterer Abschnittlower section
- 4747
- Oberflächesurface
- 4848
- ErfassungsbreiteDetection width
- 4949
- Lichte Breiteclear width
- 5050
- BeleuchtungsvorrichtungLighting device
- 5151
- BeleuchtungselementLighting element
- 5252
- BeleuchtungselementLighting element
- 5353
- LichtquelleLight source
- 5454
- Kameracamera
- 5555
- Objektivlens
- 5656
- DatenleitungData line
- 5757
- AuswerteeinheitEvaluation unit
- 5858
- GehäusewandHousing wall
- 5959
- SichtabschnittViewing section
- 6060
- AuswerteeinheitEvaluation unit
- 6161
- GelenkmittelJoint remedies
- 6262
- VerriegelungsmittelLocking device
- 6363
- RichtungDirection
- 6565
- Startbegin
- 7070
- SchrittStep
- 71..7671..76
- TeilschrittSubstep
- 7777
- EndeEnd
- 80, 85, 9080, 85, 90
- SchrittStep
- 9191
- Startbegin
- 9292
- OptimierungslaufOptimization run
- 93..9593..95
- TeilschrittSubstep
- 9696
- EndeEnd
- 100100
- AufbereitungsmaschineProcessing machine
- 101101
- Kanal Channel
- AA
- RichtungDirection
- EE
- BeobachtungsebeneObservation level
- FF
- FüllstandFill level
- TT
- TransportrichtungTransport direction
- X, Y, ZX, Y, Z
- Längs-, Quer-, HochrichtungLongitudinal, transverse, vertical direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely to provide the reader with better information. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA accepts no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 3951032 A1 [0003]EP 3951032 A1 [0003]
- DE 10349407 B4 [0016]DE 10349407 B4 [0016]
- DE 102012012254 A1 [0043]DE 102012012254 A1 [0043]
Claims (10)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022130133.8A DE102022130133A1 (en) | 2022-11-15 | 2022-11-15 | Method for detecting foreign bodies in fiber material |
PCT/EP2023/078982 WO2024104692A1 (en) | 2022-11-15 | 2023-10-18 | Method for detecting foreign bodies in fiber material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022130133.8A DE102022130133A1 (en) | 2022-11-15 | 2022-11-15 | Method for detecting foreign bodies in fiber material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022130133A1 true DE102022130133A1 (en) | 2024-05-16 |
Family
ID=88466553
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102022130133.8A Pending DE102022130133A1 (en) | 2022-11-15 | 2022-11-15 | Method for detecting foreign bodies in fiber material |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102022130133A1 (en) |
WO (1) | WO2024104692A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012012254A1 (en) | 2012-06-22 | 2013-12-24 | TRüTZSCHLER GMBH & CO. KG | Device on a spinning preparation machine, z. As cleaners, card o. The like., For opening and cleaning of fiber material |
DE10349407B4 (en) | 2003-04-03 | 2017-06-14 | Trützschler GmbH & Co Kommanditgesellschaft | Device on a spinning preparation machine, z. B. cleaner, opener, carding or the like for the detection of fiber material, for. As cotton, separated waste |
EP3951032A1 (en) | 2020-08-05 | 2022-02-09 | Maschinenfabrik Rieter AG | Fibre preparation machine |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10259475A1 (en) * | 2002-12-19 | 2004-07-01 | Trützschler GmbH & Co KG | Device on a spinning preparation machine, in particular carding machine, cleaner or the like, with a machine cover |
WO2017190259A1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-11-09 | Uster Technologies Ag | Monitoring contamination in a stream of fiber flocks |
-
2022
- 2022-11-15 DE DE102022130133.8A patent/DE102022130133A1/en active Pending
-
2023
- 2023-10-18 WO PCT/EP2023/078982 patent/WO2024104692A1/en unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10349407B4 (en) | 2003-04-03 | 2017-06-14 | Trützschler GmbH & Co Kommanditgesellschaft | Device on a spinning preparation machine, z. B. cleaner, opener, carding or the like for the detection of fiber material, for. As cotton, separated waste |
DE102012012254A1 (en) | 2012-06-22 | 2013-12-24 | TRüTZSCHLER GMBH & CO. KG | Device on a spinning preparation machine, z. As cleaners, card o. The like., For opening and cleaning of fiber material |
EP3951032A1 (en) | 2020-08-05 | 2022-02-09 | Maschinenfabrik Rieter AG | Fibre preparation machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2024104692A1 (en) | 2024-05-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69324557T2 (en) | Continuous two-dimensional monitoring of thin tissue of textile material | |
DE3928279C2 (en) | Method and device for detecting disruptive particles, in particular trash parts, nits, shell nits, nubs and the like. Like., in textile fiber material, for. B. cotton, man-made fibers and. the like | |
CH693273A5 (en) | Method and apparatus vonFremdstoffen in a spinning preparation plant for detecting and separating. | |
CH691182A5 (en) | Device in a spinning preparation device for detecting and separating foreign matter. | |
DE69205260T2 (en) | Method and device for the determination of synthetic fibers and / or defective fibers and / or other foreign substances in the processing of silk waste. | |
EP0331039B1 (en) | Device for detecting neps in carded fibrous textile material | |
DE10063861B4 (en) | Device on a spinning preparation machine, z. As cleaners, openers, cards o. The like. For detecting excreted waste | |
DE102008034385A1 (en) | Device in the spinning preparation, Ginnerei o. The like. For detecting foreign substances in or between fiber material, especially cotton | |
DE69924471T2 (en) | FIBER-TEST SYSTEM FOR LARGER QUANTITIES | |
DE10233011B4 (en) | Device on a spinning machine for the detection and assessment of textile fiber material | |
DE102008058254A1 (en) | Device in the spinning preparation, Ginnerei o. The like. For detecting foreign substances in or between fiber material, especially cotton | |
CH697063A5 (en) | Apparatus at a spinning preparation machine, such as cleaners, NC or carding machine, for recording of fibrous material, eg., Cotton, excreted, from foreign substances and good fibers b | |
DE68921626T2 (en) | Device for determining foreign parts in raw cotton. | |
CH693310A5 (en) | Method and apparatus in a spinning preparation system for recognizing and evaluating of contaminants. | |
EP3951032A1 (en) | Fibre preparation machine | |
WO2020244867A1 (en) | Carder, web guiding element, spinning preparation machine and method for identifying undesired particles | |
DE19537846B4 (en) | Fibre flocking coarse cleaning appts. - has airstream to carry flocking through channel with optical sensor system and separator for detected foreign matter | |
EP0483607B1 (en) | Method for identifying the quality of a fiber material | |
DE102022130133A1 (en) | Method for detecting foreign bodies in fiber material | |
DE102022130137A1 (en) | Inspection device for detecting foreign bodies in fiber material, use, processing machine, plant and process | |
DE19943079A1 (en) | Device on a card or card, in which a fibrous web of textile fibers, e.g. Cotton, man-made fibers and the like | |
DE19722582A1 (en) | Method and device in a spinning preparation plant (blow room) for the detection and evaluation of foreign substances | |
WO2007051335A1 (en) | Method and apparatus for detecting dirt in a moving fibre stream | |
WO1999050486A1 (en) | Monitoring the lap quality in the card | |
DE29622931U1 (en) | Device in a spinning preparation plant (blow room) for the detection and evaluation of foreign substances |