EP0987355A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Erkennen und Ausscheiden von Fremdmaterial - Google Patents
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- EP0987355A1 EP0987355A1 EP98810914A EP98810914A EP0987355A1 EP 0987355 A1 EP0987355 A1 EP 0987355A1 EP 98810914 A EP98810914 A EP 98810914A EP 98810914 A EP98810914 A EP 98810914A EP 0987355 A1 EP0987355 A1 EP 0987355A1
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- channel
- gas flow
- auxiliary gas
- opening
- foreign material
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- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
- D01G23/00—Feeding fibres to machines; Conveying fibres between machines
- D01G23/08—Air draught or like pneumatic arrangements
-
- 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
Definitions
- the invention relates to an apparatus and a method for Detection and removal of foreign material with the characteristics the preamble of the independent claims.
- Such devices and methods are e.g. in spinning mills used for cleaning raw cotton.
- Raw cotton is often with foreign substances such as cords, jute or others Tissue scraps, plastic parts, etc. penetrated, which in Spinning process like the cotton fibers themselves processed into yarn and which again only with considerable effort can be removed. An attempt is therefore made to identify these foreign substances to be eliminated as completely as possible in the blow room.
- the cleaning of fiber material can also be done in others Processing processes, for example during processing mineral, synthetic or animal fibers Role-play.
- the fiber material convey pneumatically through a channel.
- the presence Foreign material is used with optical detectors detected due to different optical properties.
- a transverse pressure surge is triggered upon detection, whereby the foreign material transversely to the conveying direction pushed an ejection opening out of the channel and into a collecting container is collected.
- the content of WO 89/01832 is hereby expressly the subject of the present Registration made.
- the length of the discharge opening in the conveying direction should be so be chosen that foreign material due to the transverse Pressure surge is eliminated, but without such The material to be conveyed surge due to the pneumatic Flow remains in the channel.
- the length of the discharge opening depending on the conveying speed chosen accordingly.
- the device for recognizing and separating foreign material consists essentially of a channel.
- the material flow is conveyed by one in a conveying direction by the Channel-guided conveying gas flow moves.
- the channel is with means for detecting foreign material Mistake.
- means for detecting foreign material Mistake can e.g. from optical sensors, for example, a CCD camera.
- the channel is with a Provide discharge opening.
- the channel also has resources to generate a transversal pressure surge.
- Transversal means transverse to the conveying direction, i.e. not in parallel, preferably approximately perpendicular.
- the means for generating the Pressure surges are on the opposite side of the discharge opening Side of the channel arranged.
- auxiliary gas flow runs in essentially parallel to the conveying gas flow and sweeps over the Ejection opening at least partially.
- the auxiliary gas flow prevents air from falling out like an air curtain Material from the discharge opening.
- the material flow is in the lower edge area about the speed of the Production gas flow accelerated in the center of the channel.
- the channels are on both sides of the discharge opening related to each other in relation to the conveying direction arranged that the channel cross-section after the discharge opening is preferably larger than in front of the discharge opening.
- the lower channel wall is in the conveying direction seen after the discharge opening preferably below arranged as in front of the discharge opening. The channel is waning the discharge opening combined with the auxiliary gas flow Conveying gas flow.
- the channel of the device according to the invention is preferred guided horizontally, with the discharge opening on the lower side of the channel is attached. In this way gravity supports the removal of foreign substances.
- the auxiliary gas flow leads to that the velocity of the gas flow at that Channel wall, which has the discharge opening, greater than zero remains.
- the along the wall of the canal at a slower speed conveyed parts of the material to be conveyed are brought up to speed by the auxiliary gas flow accelerates, which is essentially the speed of the Material in the middle of the gas flow corresponds.
- auxiliary gas flow according to the invention is also with others Arrangements of the device useful. Even on the top of the channel arranged discharge opening or at a vertically guided channel is the effect of the auxiliary gas flow advantageous - in these situations the air curtain-like avoids Auxiliary gas flow an exit from transported Material in the edge area due to turbulence, which on the inner wall of the channel in the area of the discharge opening can form.
- the speed of the auxiliary gas stream advantageously about the same size as the average velocity of the gas flow is selected. It is also conceivable, a higher speed of the auxiliary gas flow to use.
- the means for generating the auxiliary gas flow advantageously have at least one air opening, which is based on the Delivery direction is arranged in front of the discharge opening.
- the gas flow in the Channel is generated by a fan, which is in the conveying direction seen after the discharge opening is arranged and which creates a vacuum in the channel - the one to be pumped So material sucks.
- the air opening is at least as an inlet opening is formed, which in the conveying direction is arranged in front of the discharge opening. Because of the Vacuum in the duct creates an air flow through the inlet opening sucked in, the auxiliary gas stream being generated.
- a fan in the conveying direction seen is arranged in front of the discharge opening.
- the means to Generating the auxiliary gas flow is also designed as an air opening, which seen in the conveying direction in front of the discharge opening is arranged.
- the air opening is operatively connected with a pressure source and blows air in the conveying direction through the discharge opening and thus generates an auxiliary gas flow.
- the air opening can be equipped with a separate fan his. Instead of a fan, other pressure-generating devices can also be used Means such as compressors are used become. In certain cases it is conceivable that the air opening connected to a pressure source and that at the same time, a negative pressure downstream of the discharge opening is produced.
- the device also with means for controlling the amount of gas in the auxiliary gas stream Mistake.
- the funds can in particular consist of a Flap with which the auxiliary gas flow in type a throttle valve can be adjusted.
- the Means for generating the auxiliary gas flow are designed such that the conveying gas flow and the auxiliary gas flow before the Combine the discharge opening.
- the device can be in the area be provided with a guide surface in front of the discharge opening.
- the guide surface forms an extension of the lower side of the Air opening for generating the auxiliary gas flow.
- the auxiliary gas flow is over the side of the guide surface facing the channel feasible. This ensures that the Auxiliary gas flow combines as well as possible with the gas flow.
- Transversal means in this context approximately perpendicular to the direction of conveyance. With the pressure surge, foreign material flows through an ejection opening expelled in the channel.
- an im essential auxiliary gas flow parallel to the conveying direction generated.
- the auxiliary gas flow is usually generated permanently.
- the speed is essentially equal to the mean Main gas flow speed selected. Doing so an approximately homogeneous speed distribution in the lower Channel part achieved.
- auxiliary gas flow at the moment Interrupt generation of the pressure surge.
- the elimination the foreign material is even easier.
- the speed of the auxiliary gas flow should also be selected to be greater.
- the auxiliary gas flow accelerates the material at the bottom Edge of the channel over the average transport speed, which means less material falls out.
- Figure 1 shows an inventive device 1 for recognition and removing foreign material F from a stream of Material M.
- Material M For example, cotton fibers are used as material M. promoted.
- the device 1 essentially consists of a channel 2, in which a conveying gas flow G for the pneumatic conveying of the Material M is generated.
- a conveying gas flow G for the pneumatic conveying of the Material M is generated.
- the feed gas flow G generated by a fan 9, which at the beginning 8 of Channel 2 is arranged.
- Means for detecting foreign material are optical Sensors, for example designed as a CCD camera. There are the person skilled in the art has various options for such sensors known, which are basically all in the present invention can be used.
- a nozzle 5 for generating a Pressure surges in an approximately vertical (i.e. transverse) direction arranged to the conveying direction R.
- Channel 2 has one Ejection opening 4 on.
- the nozzle 5 is at the discharge opening 4 opposite inner side 6 of the channel 2 arranged. Outside the discharge opening, the material M is from Delivery gas flow G carried.
- the length d of the discharge opening 4 is selected on the one hand so that during normal conveying operation the material M through the conveying gas flow G via the discharge opening 4 is worn and then further promoted in channel 2 becomes. On the other hand, the length d must be sufficient to blow out the material in the event of a transversal pressure surge to ensure.
- the channel 2 is essentially horizontal, so that Gravitational forces tend to do so at slower speeds conveyed material in the area of the discharge opening can also be drawn into the collection container 15 without pressure surge.
- FIG. 2 shows an enlarged section of the channel 2 in FIG Area of the discharge opening 4 shown.
- the nozzle 5 is schematically for generating a transversal pressure surge activated. Thereby foreign material F is deflected into the collecting container 15.
- the nozzle 5 In normal operation, the nozzle 5 is not activated, which means the material M in the conveying direction R from the conveying gas stream G will be carried.
- Figure 2 at the end 7 of the channel 2 is schematic a fan 9 is shown. The fan 9 generates a negative pressure in channel 2 and thus sucks what is to be conveyed Material.
- auxiliary gas flow H is (in the conveying direction R seen) in front of the discharge opening 4 in front of the discharge opening 4 an inlet opening 11 for a gas, especially air, is provided. Because of the negative pressure in channel 2, air passes through inlet opening 11 sucked in and an auxiliary gas stream H is generated.
- the auxiliary gas flow H runs parallel to the conveying direction R and extends over the discharge opening 4.
- a guide surface 13 provided, which is on the lower side of the inlet opening 11 in the conveying direction R parallel to this away Direction of conveyance extends.
- the auxiliary gas stream H sweeps over the surface 14 of the guide surface 13 facing the channel 2.
- the lower duct wall 26 after the discharge opening 4 is relative the lower channel wall 25 in front of the discharge opening arranged offset to the conveying direction.
- the offset is V such that the channel cross-section after the discharge opening sufficient to take up the combined gas flow from the conveying gas flow and is auxiliary gas flow.
- the inlet opening 11 is also with a throttle valve 10 provided with which the strength of the auxiliary gas stream H is adjustable.
- the cross section of the channel 2 is approximately 60 cm x 12 cm (width x height).
- the length d of the discharge opening 4 in the conveying direction R is approximately 30 cm.
- the guiding surface 13 extends approximately in the conveying direction R Length 1 of about 20 cm.
- the nozzle 5 is connected to the means 3 via a connection 17 connected to detect foreign material that the transverse Pressure surge is triggered at the time when foreign material in the area of the discharge opening 4 located.
- the throttle valve 10 can be manual or automatic be controllable. For example, it is also conceivable to determine Times (especially when a transversal pressure surge is generated to remove foreign material F) the flap to close completely, so that the auxiliary gas flow H temporarily is not active.
- FIG. 3 An alternative exemplary embodiment is shown in FIG.
- the exemplary embodiment according to FIG. 3 differs from Figure 2 by the arrangement of the fan 9 at the beginning 8 of Channel 2. This causes the material M to pass through channel 2 blown. So there is overpressure in channel 2.
- the means for generating an auxiliary gas stream H are in the embodiment according to Figure 3 as a pressurizable air opening 21 trained.
- the air opening 21 is in the conveying direction R arranged in front of the discharge opening 4.
- a second fan 9 ' serves to generate the auxiliary gas stream H in the air opening 21.
- FIGS. 4a and 4b The speed profiles are schematic in FIGS. 4a and 4b in channel 2 'of a device with an ejection opening 4 'according to the prior art ( Figure 4a) and in a device shown according to the invention ( Figure 4b).
- the conveying gas flow G 'in a channel 2' in a device According to the prior art, along the inner surface 19 ' of the channel 2 'a speed going to zero.
- the conveying gas flow G ' has a maximum in the center of the channel 2' Speed v '.
- FIG. 4b shows a section from the one according to the invention Channel 2 shown. Thanks to an auxiliary gas flow H, which is parallel strokes to the conveying gas flow G via the outlet opening 4 the speed profile in the lower part of channel 2 is evened out. Especially in the area of the discharge opening 4 unlike in FIG. 4a according to the prior art, no reduction to observe the velocity of the conveying gas flow G on the contrary, an increase can even be generated.
- the cross section of the channel 2 is generally rectangular.
- the channel can also be in several subchannels can be divided.
- the auxiliary gas flow H can be divided into several channels - it but it would also be conceivable to have a continuous auxiliary gas stream H to create. It is conceivable for several partial auxiliary gas flows selectively when ejecting foreign material at a specific one Place only one or a few partial auxiliary gas flows in channel 2 interrupt.
Abstract
In einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Erkennen und Ausscheiden von Fremdmaterial wird Material, beispielsweise Fasermaterial wie Baumwolle pneumatisch durch einen Kanal(2) geführt. Im Kanal (2) sind Mittel (3) zum Detektieren von Fremdmaterial (F) angeordnet. Sobald Fremdmaterial (F) detektiert wird, wird ein transversaler Druckstoss im Kanal (2) erzeugt, und das Fremdmaterial (F) wird durch eine Ausstossöffnung (4) im Kanal ausgeschieden. Die Vorrichtung (1) ist mit Mitteln (11, 21) zum Erzeugen eines Hilfsgasstroms (H) versehen. Der Hilfsgasstrom (H) verläuft etwa parallel zum Fördergasstrom (G) und überstreicht die Ausstossöffnung (4). Der Hilfsgasstrom (H) wirkt als Luftvorhang, welcher den unerwünschten Austritt von Material (M) durch die Ausstossöffnung (4) vermeidet. <IMAGE>
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum
Erkennen und Ausscheiden von Fremdmaterial mit den Merkmalen
des Oberbegriffs der unabhängigen Patentansprüche.
Derartige Vorrichtungen und Verfahren werden z.B. in Spinnereien
zum Reinigen von Rohbaumwolle eingesetzt. Rohbaumwolle
ist häufig mit Fremdstoffen wie Schnüren, Jute oder anderen
Gewebefetzen, Kunststoffteilen usw. durchsetzt, welche im
Spinnprozess wie die Baumwollfasern selbst zu Garn verarbeitet
werden und welche nur mit erheblichem Aufwand wieder
entfernt werden können. Es wird daher versucht, diese Fremdstoffe
bereits in der Putzerei möglichst vollständig auszuscheiden.
Das Reinigen von Fasermaterial kann aber auch in anderen
Verarbeitungsprozessen, beispielsweise bei der Verarbeitung
mineralischer, synthetischer oder tierischer Fasern eine
Rolle spielen.
Aus der WO 89/01832 ist es beispielsweise bekannt, das Fasermaterial
pneumatisch durch einen Kanal zu fördern. Die Anwesenheit
von Fremdmaterial wird dabei mit optischen Detektoren
aufgrund unterschiedlicher optischer Eigenschaften detektiert.
Bei Detektion wird ein transversaler Druckstoss ausgelöst,
wodurch das Fremdmaterial quer zur Förderrichtung durch
eine Ausstossöffnung aus dem Kanal herausgedrückt und in
einem Sammelbehälter gesammelt wird. Der Inhalt von WO
89/01832 wird hiermit ausdrücklich zum Gegenstand der vorliegenden
Anmeldung gemacht.
Die Länge der Ausstossöffnung in Förderrichtung soll dabei so
gewählt werden, dass Fremdmaterial aufgrund des transversalen
Druckstosses ausgeschieden wird, dass aber ohne solchen
Druckstoss das zu fördernde Material aufgrund des pneumatischen
Förderstroms im Kanal verbleibt. Zu diesem Zweck wird
die Länge der Ausstossöffnung in Abhängigkeit der Fördergeschwindigkeit
entsprechend gewählt.
Bei dieser bekannten Vorrichtung besteht aber das Problem,
dass das Geschwindigkeitsprofil im Förderkanal nicht homogen
ist. Im Bereich der Kanalwand ist die Geschwindigkeit des
geförderten Materials aufgrund der Reibung mit der Kanalwand
geringer. Während das im Zentrum des Kanals geförderte Material
eine ausreichende Geschwindigkeit aufweist, um die
Ausstossöffnung zu überbrücken, besteht bei im Bereich der
Kanalwand und der Ausstossöffnung gefördertem Material die
Gefahr, dass das Material auch ohne transversalen Druckstoss
(aufgrund der Gravitation oder aufgrund von Strömungsturbulenzen)
durch die Ausstossöffnung in den Auffangbehälter
fällt. Dabei geht unter Umständen wertvolles Material verloren.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die
Nachteile des Bekannten zu vermeiden, insbesondere also eine
Vorrichtung und ein Verfahren zum Erkennen und Ausscheiden
von Fremdmaterial zu schaffen, bei welchem Fremdmaterial
zuverlässig ausgeschieden wird, ohne dass im normalen Betrieb
ein Verlust an gefördertem Material zu verzeichnen ist. Die
Vorrichtung und das Verfahren sollen ausserdem in Herstellung
und Betrieb einfach und wirtschaftlich sein und zuverlässig
arbeiten.
Erfindungsgemäss werden diese Aufgaben mit einer Vorrichtung
und mit einem Verfahren mit den Merkmalen des kennzeichnenden
Teils der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Die Vorrichtung zum Erkennen und Ausscheiden von Fremdmaterial
besteht im wesentlichen aus einem Kanal. Der Materialstrom
wird durch einen in einer Förderrichtung durch den
Kanal geführten Fördergasstrom bewegt.
Der Kanal ist mit Mitteln zum Detektieren von Fremdmaterial
versehen. Solche Mittel können z.B. aus optischen Sensoren,
beispielsweise einer CCD-Kamera bestehen.
Zum Ausscheiden des Fremdmaterials ist der Kanal mit einer
Ausstossöffnung versehen. Der Kanal weist ausserdem Mittel
zum Erzeugen eines transversalen Druckstosses auf. Transversal
bedeutet quer zur Förderrichtung, d.h. nicht parallel,
vorzugsweise etwa senkrecht. Die Mittel zum Erzeugen des
Druckstosses sind auf der der Ausstossöffnung gegenüberliegenden
Seite des Kanals angeordnet. Sobald die Mittel zum
Detektieren die Anwesenheit von Fremdmaterial erkennen, wird
ein Druckstoss erzeugt und das Fremdmaterial wird durch die
Ausstossöffnung aus dem Kanal entfernt. Die Mittel zum Detektieren
von Fremdmaterial und die Mittel zum Erzeugen des
Druckstosses, sind in Förderrichtung in einem Abstand zueinander
angeordnet. Dieser ist so gewählt, dass die zeitliche
Verzögerung der Glieder (Elektronik, Ventile usw.) beim
Auslösen des Druckstosses relativ zur Fördergeschwindigkeit
berücksichtigt wird.
Um zu vermeiden, dass das geförderte Material im Normalbetrieb
auch ohne Druckstoss durch die Ausstossöffnung austreten
kann, sind erfindungsgemäss Mittel zum Erzeugen eines
Hilfsgasstroms vorgesehen. Der Hilfsgasstrom verläuft im
wesentlichen parallel zum Fördergasstrom und überstreicht die
Ausstossöffnung wenigstens teilweise. Der Hilfsgasstrom
vermeidet in der Art eines Luftvorhangs das Herausfallen von
Material aus der Ausstossöffnung. Der Materialstrom wird
dabei im unteren Randbereich etwa auf die Geschwindigkeit des
Fördergasstroms im Zentrum des Kanals beschleunigt. Die unteren
Begrenzungsflächen des im Querschnitt vorzugsweise rechteckigen
Kanals sind auf den beiden Seiten der Ausstossöffnung
bezogen auf die Förderrichtung derart versetzt zueinander
angeordnet, dass der Kanalquerschnitt nach der Ausstossöftnung
vorzugsweise grösser ist als vor der Ausstossöffnung.
Insbesondere ist die untere Kanalwand in Förderrichtung
gesehen nach der Ausstossöffnung vorzugsweise weiter unten
angeordnet als vor der Ausstossöffnung. Der Kanal nimmt nach
der Ausstossöffnung den mit dem Hilfsgasstrom vereinigten
Fördergasstrom auf.
Der Kanal der erfindungsgemässen Vorrichtung wird vorzugsweise
horizontal geführt, wobei die Ausstossöffnung an der
unteren Seite des Kanals angebracht ist. Auf diese Weise
unterstützt die Gravitation das Entfernen von Fremdstoffen.
Gerade bei einer solchen Konstruktion ist die Wirkung des
Hilfsgasstroms vorteilhaft. Der Hilfsgasstrom führt dazu,
dass die Geschwindigkeit des Fördergasstroms an derjenigen
Kanalwand, die die Ausstossöffnung aufweist, grösser als Null
bleibt. Die entlang der Wand des Kanals mit geringerer Geschwindigkeit
geförderten Teile des zu fördernden Materials
werden durch den Hilfsgasstrom auf eine Geschwindigkeit
beschleunigt, die im wesentlichen der Geschwindigkeit des
Materials in der Mitte des Fördergasstroms entspricht.
Der erfindungsgemässe Hilfsgasstrom ist auch bei anderen
Anordnungen der Vorrichtung nützlich. Auch bei auf der Oberseite
des Kanals angeordneter Ausstossöffnung oder bei einem
vertikal geführten Kanal ist die Wirkung des Hilfsgasstroms
vorteilhaft - in diesen Situationen vermeidet der luftvorhangartige
Hilfsgasstrom ein Austreten von transportiertem
Material in den Randbereich aufgrund von Turbulenzen, welche
sich an der Innenwand des Kanals im Bereich der Ausstossöffnung
bilden können.
Damit eine möglichst homogene Verteilung der Geschwindigkeit
im unteren Teil des Kanals erzielt wird, wird die Geschwindigkeit
des Hilfsgasstroms vorteilhaft etwa gleich gross wie
die mittlere Geschwindigkeit des Fördergasstroms gewählt. Es
ist aber auch denkbar, eine höhere Geschwindigkeit des Hilfsgasstroms
zu verwenden.
Die Mittel zum Erzeugen des Hilfsgasstroms weisen vorteilhaft
wenigstens eine Luftöffnung auf, welche bezogen auf die
Förderrichtung vor der Ausstossöffnung angeordnet ist.
In der Praxis ist es möglich, dass der Fördergasstrom im
Kanal durch einen Ventilator erzeugt wird, welcher in Förderrichtung
gesehen nach der Ausstossöffnung angeordnet ist und
welcher im Kanal einen Unterdruck erzeugt - das zu fördernde
Material also ansaugt. Dabei ist die Luftöffnung als wenigstens
eine Einlassöffnung ausgebildet, welche in Förderrichtung
vor der Ausstossöffnung angeordnet ist. Aufgrund des
Unterdrucks im Kanal wird ein Luftstrom durch die Einlassöffnung
angesaugt, wobei der Hilfsgasstrom erzeugt wird.
Es ist aber auch denkbar, dass ein Ventilator in Förderrichtung
gesehen vor der Ausstossöffnung angeordnet ist. Damit
wird im Kanal ein Überdruck erzeugt, und das zu fördernde
Material wird geblasen. In diesem Fall sind die Mittel zum
Erzeugen des Hilfsgasstroms ebenfalls als Luftöffnung ausgebildet,
welche in Förderrichtung gesehen vor der Ausstossöffnung
angeordnet ist. Die Luftöffnung steht in Wirkverbindung
mit einer Druckquelle und bläst Luft in Förderrichtung
über die Ausstossöffnung und erzeugt so einen Hilfsgasstrom.
Die Luftöffnung kann mit einem separaten Ventilator versehen
sein. Anstelle eines Ventilators können auch andere druckerzeugende
Mittel wie beispielsweise Kompressoren eingesetzt
werden. In bestimmten Fällen ist es denkbar, dass die Luftöffnung
an eine Druckquelle angeschlossen wird und dass
gleichzeitig nach der Ausstossöffnung stromabwärts ein Unterdruck
erzeugt wird.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung
ausserdem mit Mitteln zum Steuern der Gasmenge des Hilfsgasstroms
versehen. Die Mittel können insbesondere aus einer
Klappe bestehen mit welcher der Hilfsgasstrom in der Art
einer Drosselklappe eingestellt werden kann.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die
Mittel zum Erzeugen des Hilfsgasstroms derart ausgebildet,
dass sich der Fördergasstrom und der Hilfsgasstrom vor der
Ausstossöffnung vereinigen. Die Vorrichtung kann im Bereich
vor der Ausstossöffnung mit einer Leitfläche versehen sein.
Die Leitfläche bildet eine Verlängerung der unteren Seite der
Luftöffnung zum Erzeugen des Hilfsgasstroms. Der Hilfsgasstrom
ist dabei über die dem Kanal zugewandte Seite der Leitfläche
führbar. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass der
Hilfsgasstrom sich mit dem gasstrom möglichst gut vereinigt.
Wenn Fremdmaterial durch die Ausstossöffnung aus dem Kanal
ausgeschieden wird, wird das Fremdmaterial in einem Sammelbehälter
gesammelt, welcher sich an die Ausstossöffnung
anschliesst. Es ist wichtig, dass der Sammelbehälter im
wesentlichen luftdicht ausgebildet ist. Damit können Störungen
der Strömung im Transportkanal vermieden werden. Die
Ausbildung von solchen Sammelbehältern ist im Stand der
Technik bereits beschrieben.
Beim erfindungsgemässen Verfahren zum Erkennen und Ausscheiden
von Fremdmaterial wird ein Strom von Material, beispielsweise
Baumwollfasern, kontinuierlich pneumatisch durch einen
Kanal gefördert. Dazu wird ein Fördergasstrom erzeugt, welcher
das Fasermaterial ansaugt oder bläst.
Im Kanal wird allfälliges Fremdmaterial mit Detektionsmitteln
dektektiert. Sobald Fremdmaterial detektiert wird, wird ein
transversaler Druckstoss im Kanal erzeugt. Transversal bedeutet
in diesem Zusammenhang etwa senkrecht zur Förderrichtung.
Mit dem Druckstoss wird Fremdmaterial durch eine Ausstossöffnung
im Kanal ausgestossen.
Erfindungsgemäss wird im Bereich der Ausstossöffnung ein im
wesentlichen zur Förderrichtung paralleler Hilfsgasstrom
erzeugt.
Üblicherweise wird der Hilfsgasstrom permanent erzeugt. Die
Geschwindigkeit wird dabei im wesentlichen gleich der mittleren
Geschwindigkeit des Hauptgasstroms gewählt. Dabei wird
eine etwa homogene Geschwindigkeitsverteilung im unteren
Kanalteil erzielt.
Es ist aber auch denkbar, den Hilfsgasstrom im Moment der
Erzeugung des Druckstosses zu unterbrechen. Die Ausscheidung
des Fremdmaterials erfolgt dabei noch einfacher. Bei einer
solchen Konfiguration ist es besonders vorteilhaft, die
Geschwindigkeit des Hilfsgasstromes auch grösser zu wählen.
Dabei beschleunigt der Hilfsgasstrom das Material am unteren
Rand des Kanals über die mittlere Transportgeschwindigkeit,
wodurch weniger Material herausfällt. Bei Unterbruch des
Hilfsgasstromes kann Fremdmaterial leichter durch die Ausstossöffnung
ausgestossen werden.
Die Erfindung wird im folgenden in Ausführungsbeispielen und
anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung,
- Figur 2
- vergrösserte Darstellung der Ausstossöffnung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
- Figur 3
- vergrösserte Darstellung der Ausstossöffnung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung und
- Figuren 4a und 4b
- Geschwindigkeitsprofil in einem Kanal gemäss Stand der Technik und gemäss der vorliegenden Erfindung.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemässe Vorrichtung 1 zum Erkennen
und Ausscheiden von Fremdmaterial F aus einem Strom von
Material M. Als Material M werden beispielsweise Baumwollfasern
gefördert.
Die Vorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einem Kanal 2,
in welchem ein Fördergasstrom G zum pneumatischen Fördern des
Materials M erzeugt wird. Gemäss Figur 1 wird der Fördergasstrom
G durch einen Ventilator 9 erzeugt, der am Anfang 8 des
Kanals 2 angeordnet ist. Zum Detektieren von Fremdmaterial im
durch den Kanal 2 geführten Material M sind Mittel 3 zum
Detektieren von Fremdmaterial im Kanal 2 angeordnet. Die
Mittel zum Detektieren von Fremdmaterial sind als optische
Sensoren, beispielsweise als CCD-Kamera ausgebildet. Es sind
dem Fachmann verschiedene Möglichkeiten für solche Sensoren
bekannt, welche grundsätzlich alle in der vorliegenden Erfindung
eingesetzt werden können.
In Förderrichtung R beabstandet zu den Mitteln 3 zum Detektieren
von Fremdmaterial ist eine Düse 5 zum Erzeugen eines
Druckstosses in etwa senkrechter (d.h. transversaler) Richtung
zur Förderrichtung R angeordnet. Der Kanal 2 weist eine
Ausstossöffnung 4 auf. Die Düse 5 ist an der der Ausstossöffnung
4 gegenüberliegenden Innenseite 6 des Kanals 2 angeordnet.
Ausserhalb der Ausstossöffnung wird das Material M vom
Fördergasstrom G getragen. Die Länge d der Ausstossöffnung 4
ist einerseits so gewählt, dass bei normalem Förderbetrieb
das Material M durch den Fördergasstrom G über die Ausstossöffnung
4 getragen wird und anschliessend im Kanal 2 weitergefördert
wird. Andererseits muss die Länge d ausreichend
sein, um ein Ausblasen des Materials bei transversalem Druckstoss
zu gewährleisten.
Unter der Ausstossöffnung 4 ist ein Sammelbehälter 15 zur
Aufnahme von allfällig durch die Ausstossöffnung 4 ausgeschiedenem
Fremdmaterial vorgesehen.
Der Kanal 2 ist im wesentlichen horizontal geführt, sodass
Gravitationskräfte dazu tendieren, das mit geringerer Geschwindigkeit
geförderte Material im Bereich der Ausstossöftnung
auch ohne Druckstoss in den Sammelbehälter 15 zu ziehen.
Um zu vermeiden, dass das im unteren Randbereich des Kanals 2
langsamer geförderte Material M (aufgrund von Wandreibung)
ungewollt durch die Ausstossöffnung 4 tritt, ist (in Förderrichtung
gesehen) vor der Ausstossöffnung 4 eine mit Druck
beaufschlagbare Luftöffnung 21 angeordnet, welche einen
Hilfsgasstrom H erzeugt. Der Hilfsgasstrom H verläuft parallel
zum Fördergasstrom G und wirkt im Bereich der Ausstossöffnung
4 in der Art eines Luftvorhangs. Die Geschwindigkeit
des Fördergasstroms G im Kanal 2 wird durch den Hilfsgasstrom
im unteren Randbereich des Kanals 2 erhöht, sodass über die
ganze untere Querschnittshälfte des Kanals 2 etwa eine gleiche
Geschwindigkeit herrscht. Damit wird vermieden, dass
Material M fälschlicherweise in den Sammelbehälter 15 gerät.
Der Sammelbehälter 15 ist im übrigen mit einer Schleuse 16
versehen, welche das Entfernen von Fremdmaterial erlaubt,
ohne die Luftdichtheit des Sammelbehälters 15 zu beeinträchtigen.
In Figur 2 ist ein vergrösserter Ausschnitt des Kanals 2 im
Bereich der Ausstossöffnung 4 gezeigt.
In Figur 2 ist schematisch die Düse 5 zum Erzeugen eines
transversalen Druckstosses aktiviert dargestellt. Dadurch
wird Fremdmaterial F in den Sammelbehälter 15 umgelenkt.
Im normalen Betrieb ist die Düse 5 nicht aktiviert, wodurch
das Material M in Förderrichtung R vom Fördergasstrom G
getragen wird. In Figur 2 ist am Ende 7 des Kanals 2 schematisch
ein Ventilator 9 gezeigt. Der Ventilator 9 erzeugt
einen Unterdruck in Kanal 2 und saugt somit das zu fördernde
Material an.
Zum Erzeugen eines Hilfsgasstromes H ist (in Förderrichtung R
gesehen) vor der Ausstossöffnung 4 eine Einlassöffnung 11 für
ein Gas, insbesondere Luft vorgesehen. Aufgrund des Unterdrucks
im Kanal 2 wird Luft durch die Einlassöffnung 11
angesaugt und es wird ein Hilfsgasstrom H erzeugt. Der Hilfsgasstrom
H verläuft parallel zu der Förderrichtung R und
erstreckt sich über die Ausstossöffnung 4. Zum Verbessern der
Geschwindigkeitsangleichung ist ausserdem eine Leitfläche 13
vorgesehen, welche sich auf der unteren Seite der Einlassöffnung
11 in Förderrichtung R von dieser weg parallel zur
Förderrichtung erstreckt. Der Hilfsgasstrom H streicht über
die dem Kanal 2 zugewandte Oberfläche 14 der Leitfläche 13.
Die untere Kanalwand 26 nach der Ausstossöffnung 4 ist bezüglich
der unteren Kanalwand 25 vor der Ausstossöffnung quer
zur Förderrichtung versetzt angeordnet. Der Versatz V ist
derart, dass der Kanalquerschnitt nach der Ausstossöffnung
ausreichend zur Aufnahme des vereinigten Gasstroms aus Fördergasstrom
und Hilfsgasstrom ist.
Die Einlassöffnung 11 ist ausserdem mit einer Drosselklappe
10 versehen, mit welcher die Stärke des Hilfsgasstroms H
einstellbar ist. Der Querschnitt des Kanals 2 beträgt etwa
60 cm x 12 cm (Breite x Höhe). Die Länge d der Ausstossöffnung
4 in Förderrichtung R beträgt etwa 30 cm. Die Leitfläche
13 erstreckt sich dabei in Förderrichtung R etwa über eine
Länge 1 von ca. 20 cm.
Im Fördergasstrom G werden ca. 2500 - 7500 m3/h Gas gefördert,
im Hilfsgasstrom H etwa 200 - 1000 m3/h. Die mittlere
Geschwindigkeit von Fördergasstrom G und Hilfsgasstrom H ist
etwa gleich gross gewählt, nämlich ca. 10 - 20 Meter/Sekunde.
Die Düse 5 ist über eine Verbindung 17 so mit den Mitteln 3
zum Detektieren von Fremdmaterial verbunden, dass der transversale
Druckstoss zu dem Zeitpunkt ausgelöst wird, in dem
sich das Fremdmaterial im Bereich der Ausstossöffnung 4
befindet.
Die Drosselklappe 10 kann manuell oder auch automatisch
steuerbar sein. Beispielsweise ist es auch denkbar, zu bestimmten
Zeiten (vor allem wenn ein transversaler Druckstoss
zum Ausscheiden von Fremdmaterial F erzeugt wird) die Klappe
komplett zu schliessen, sodass der Hilfsgasstrom H zeitweise
nicht aktiv ist.
In Figur 3 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel gezeigt.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Figur 3 unterscheidet sich von
Figur 2 durch die Anordnung des Ventilators 9 am Anfang 8 des
Kanals 2. Dadurch wird das Material M durch den Kanal 2
geblasen. Im Kanal 2 herrscht also ein Überdruck. Die Mittel
zum Erzeugen eines Hilfsgasstromes H sind im Ausführungsbeispiel
gemäss Figur 3 als mit Druck beaufschlagbare Luftöffnung
21 ausgebildet. Die Luftöffnung 21 ist in Förderrichtung
R vor der Ausstossöffnung 4 angeordnet. Ein zweiter Ventilator
9' dient zum Erzeugen des Hilfsgasstroms H in der Luftöffnung
21.
In Figuren 4a und 4b sind schematisch die Geschwindigkeitsprofile
im Kanal 2' einer Vorrichtung mit einer Ausstossöffnung
4' gemäss Stand der Technik (Figur 4a) und in einer Vorrichtung
gemäss der Erfindung (Figur 4b) gezeigt.
Der Fördergasstrom G' in einem Kanal 2' in einer Vorrichtung
gemäss Stand der Technik weist entlang der Innenfläche 19'
des Kanals 2' eine gegen Null gehende Geschwindigkeit auf.
Der Fördergasstrom G' hat im Zentrum des Kanals 2' eine maximale
Geschwindigkeit v'.
In Figur 4b ist ein Ausschnitt aus dem erfindungsgemässen
Kanal 2 gezeigt. Dank einem Hilfsgasstrom H, welcher parallel
zum Fördergasstrom G über die Auslassöffnung 4 streicht, wird
das Geschwindigkeitsprofil im unteren Teil des Kanals 2 vergleichmässigt.
Vor allem im Bereich der Ausstossöffnung 4 ist
anders als in Figur 4a gemäss Stand der Technik keine Reduktion
der Geschwindigkeit des Fördergasstroms G zu beobachten,
vielmehr kann sogar eine Erhöhung erzeugt werden.
Der Querschnitt des Kanals 2 ist im allgemeinen rechteckig.
Der Kanal kann wie in WO 89/01832 vorgeschlagen ebenfalls in
mehrere Teilkanäle unterteilt sein. In diesem Fall kann auch
der Hilfsgasstrom H in mehrere Kanäle unterteilt sein - es
wäre aber auch denkbar, einen durchgehenden Hilfsgasstrom H
zu erzeugen. Bei mehreren Teilhilfsgasströmen ist es denkbar
selektiv beim Ausstoss von Fremdmaterial an einer bestimmten
Stelle im Kanal 2 nur einen oder wenige Teilhilfsgasströme zu
unterbrechen.
Claims (9)
- Vorrichtung (1) zum Erkennen und Ausscheiden von Fremdmaterial aus einem Strom von pneumatisch gefördertem Material (M),mit einem Kanal (2) zum Fördern des Materials (M) in einer Förderrichtung (R) mittels einem durch den Kanal (2) geführten Fördergasstrom (G),mit Mitteln (3) zum Detektieren von Fremdmaterial (F),mit wenigstens einer Ausstossöffnung (4) im Kanal (2) zum Ausscheiden von Fremdmaterial (F) undmit Mitteln (5) zum Erzeugen eines transversalen Druckstosses quer zur Förderrichtung (R) zum Ausstossen des Fremdmaterials (F) durch die Ausstossöffnung (4), wobei die Mittel (5) zum Erzeugen eines Druckstosses auf der der Ausstossöffnung (4) gegenüberliegenden Seite (6) des Kanals (2) angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) Mittel (11, 21) zum Erzeugen eines Hilfsgasstromes (H) aufweist, der im wesentlichen parallel zum Fördergasstrom (G) verläuft, wobei die Mittel (11, 21) derart ausgebildet sind, dass der Hilfsgasstrom (H) die Ausstossöffnung (4) wenigstens teilweise überstreicht. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Erzeugen des Hilfsgasstromes (H) wenigstens eine Luftöffnung (21) aufweisen, welche bezogen auf die Förderrichtung (R) vor der Ausstossöffnung (4) angeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftöffnung (21) mit einer Druckquelle (9') in Wirkverbindung steht.
- Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftöffnung als Einlassöffnung (11) zum Ansaugen von Luft bei einem unter dem Atmosphärendruck liegenden Druck im Kanal (2) ausgebildet ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Mitteln zum Steuern des Hilfsgasstroms (H), insbesondere mit einer Drosselklappe (10), versehen ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (11, 21) zum Erzeugen des Hilfsgasstroms (H) derart ausgebildet sind, dass sich der Fördergasstrom (G) und der Hilfsgasstrom (H) vereinigen, wozu vorzugsweise eine Leitfläche (13) angeordnet ist, wobei der Hilfsgasstrom (H) über die dem Kanal (2) zugewandte Seite (14) der Leitfläche (13) führbar ist.
- Verfahren zum Erkennen und Ausscheiden von Fremdmaterial (F) aus einem Strom von pneumatisch gefördertem Material (M), bestehend aus den Schrittenpneumatisches Fördern des Materials in einem Kanal (2) mit einem Fördergasstrom (G) in einer Förderrichtung (R),Detektieren von Fremdmaterial (F) im Kanal (2) mittels Detektionsmitteln (3),Erzeugen eines transversalen Druckstosses im Kanal (2) bei Detektion von Fremdmaterial (F) zum Ausstossen des Fremdmaterials (F) durch eine Ausstossöffnung (4),
- Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsgasstrom (H) mit dem Födergasstrom (G) vereinigt wird und über ein Leitfläche (13) geführt wird, welche vor der Ausstossöffnung (4) angeordnet ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsgasstrom (H) während der Erzeugung des transversalen Druckstosses wenigstens teilweise unterbrochen wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP98810914A EP0987355A1 (de) | 1998-09-14 | 1998-09-14 | Vorrichtung und Verfahren zum Erkennen und Ausscheiden von Fremdmaterial |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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EP98810914A EP0987355A1 (de) | 1998-09-14 | 1998-09-14 | Vorrichtung und Verfahren zum Erkennen und Ausscheiden von Fremdmaterial |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0987355A1 true EP0987355A1 (de) | 2000-03-22 |
Family
ID=8236318
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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EP98810914A Withdrawn EP0987355A1 (de) | 1998-09-14 | 1998-09-14 | Vorrichtung und Verfahren zum Erkennen und Ausscheiden von Fremdmaterial |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0987355A1 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1998
- 1998-09-14 EP EP98810914A patent/EP0987355A1/de not_active Withdrawn
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