WO1998000243A1 - Verfahren und vorrichtung zur erkennung von fremdteilen in einem faserstrom aus vorwiegend textilen fasern - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur erkennung von fremdteilen in einem faserstrom aus vorwiegend textilen fasern Download PDF

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WO1998000243A1
WO1998000243A1 PCT/CH1997/000253 CH9700253W WO9800243A1 WO 1998000243 A1 WO1998000243 A1 WO 1998000243A1 CH 9700253 W CH9700253 W CH 9700253W WO 9800243 A1 WO9800243 A1 WO 9800243A1
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fiber stream
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stream
fiber
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PCT/CH1997/000253
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Inventor
Peter F. Aemmer
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Zellweger Luwa Ag
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/34—Sorting according to other particular properties
    • B07C5/342—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour
    • 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
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for the detection of foreign parts in a loosened fiber stream of predominantly textile fibers, in which the fiber stream and at least one reference size are artificially detected visually.
  • Such processes are known from DE-A-4340165 and DE-A-4340173 with which, for example, cotton or wool which is soiled with foreign matter and accumulates in flakes can be freed from these foreign matter.
  • Fake foreign substances are, for example, cotton or wool fibers that are partially rotted, glued, or contaminated.
  • Real foreign substances are stones, earth, glass, stem remnants, leaves, packaging material, hair, feathers etc. While coarse foreign substances are removed in the known devices of the spinning mill, foreign substances that are more difficult to separate are to be identified and removed from the process Flock stream can be discharged.
  • the fibers or flakes are continuously transported past color sensors that are supposed to detect foreign substances. Material that contains components to which the color sensors have responded is then discharged.
  • the fiber stream is artificially and visually recorded together with a reference variable, which is adjusted at least at intervals or from time to time.
  • a reference variable which is adjusted at least at intervals or from time to time.
  • the fiber stream being broken down into flakes or in individual fibers should be detected against a background, which is also formed by the fiber stream and acts as a reference variable.
  • the reference variable can also be formed, for example, by a background that is adapted to the material to be measured, either pe ⁇ odically or continuously.
  • a possible embodiment consists, for example, of a channel for a loosened fiber stream and a channel arranged parallel to it for a jammed fiber stream.
  • the channel for the loosened fiber stream should be transparent for light and the channel for the jammed fiber stream on one side for the same light.
  • the loosened fiber stream is then recorded or viewed in front of the backed up part of the same or another fiber stream
  • the advantages achieved by the invention can be seen, in particular, in that the comparison process or processes which precede a decision about the absence or presence of foreign matter automatically adapt continuously to the real conditions of the fibers carried in the fiber stream.
  • the adaptability can be regarded as stable and robust as long as the prerequisite is fulfilled that, compared to good fiber material, statistically, foreign matter rarely occurs.
  • the same advantages are achieved if an already cleaned fiber stream freed from foreign parts is used as a reference
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a device according to the invention
  • Figure 2 is a simplified representation of essential structural features of the device
  • FIGS. 3 to 6 each show a simplified representation of further embodiments of the device according to the invention
  • FIG. 1 shows, for example, part of a cleaning machine for flakes, which generates a highly loosened fiber stream 1.
  • This consists, for example, of a stowage channel 2, an exhaust air channel 3 and a channel 4 for cleaned flakes or fibers.
  • the accumulation channel 2 and the channel 4 are each provided with a window 11, 12, 13, so that these channels are permeable to light in the direction of a double arrow 14 For example, they are transparent.
  • This arrangement serves to detect the fiber stream 1 in the channel 4 from the direction of the arrow 14, for example with a sensor.
  • the jammed fibers 15 in the stagnation channel 2 form a background or a reference variable for the flakes or fibers in the fiber stream 1, which is continuously adjusted at least at intervals or here by the slow, continuous advancement of the fibers 15
  • FIG. 2 shows in simplified form a beam path 16 as occurs when the foreign parts are detected in the device according to FIG. 1 and also in the devices described below.
  • a line or point sensor 18, a lens 19, a foreground or an object surface 20 and a background 21 or a reference surface are arranged along an optical axis 17.
  • gas discharge tubes or tubular incandescent lamps with approximately elliptical mirrors 22, 23, 24 and 25 are arranged in front of the foreground 20 and against the background 21 as light sources , while the other focal point is such that the background 21 is illuminated uniformly.
  • the light sources 22, 23 and 24, 25 are all constructed identically and are intended to be the foreground 20 and the Background 21 equally bright light according to FIG 1 is an object surface 20 is approximately in the center plane of the channel 4, while the background 21 such as window 13 in the side wall de.
  • Congestion channel 2 is preferably so deep that, instead of the object area, one can speak of an object zone 28 which corresponds approximately to the depth of a channel for the flake stream.
  • the beam path 16 shown makes the object zone 28 sharp and the background blurred or blurred Imaged on the point or line sensor 18
  • a diffuser 29 can also be arranged in the beam path 15 between the object zone 28 and the background 21. It is to be understood that, in practical implementation, several point sensors are provided which form a line or several point or Line sensors that form a field
  • the channel 32 has two windows 34, 35 located opposite one another.
  • the windows 34, 35 and 37 are in such a way that View of channel 36 is provided through channel 32. Flocks or fibers are stowed in channel 36 in front of window 37.
  • Feed rollers 38, 39 also serve to control the flow of the jammed fibers in channel 36 in such a way that window 37 always is deposited by fibers in front of the channels 32 and 36 e two light sources 40, 41 and 42, 43 are arranged, for example as commercially available tubular light sources can be formed, and which serve for uniform and equally strong shadow-free illumination of the fiber streams behind the transparent windows 34 and 37 in the channels 32 and 36.
  • a sensor 44 which can be designed as a camera, for example, has a view into the channel 36 through the channel 32.
  • the window 34 thus forms a first location for obtaining measured values and the window 37 forms a second location for obtaining average values or reference values from one Fiber stream
  • the sensor 44 is connected to an evaluation unit 46 via a line 45 or a bus and this in turn is connected to a data Output unit 47, such as a screen device or printer, and a data input unit 48, such as a keyboard, are connected.
  • the evaluation unit 46 can include, for example, an image processing system which, on the basis of statistical features, further improves the distinction between foreign matter and flakes Detection of radiation may be provided which is reflected or scattered by the fiber stream in the channel 32.
  • the sensor 44, the evaluation unit 46, the data output unit 47 and the data input unit 48 are elements known per se and are therefore not shown in more detail here
  • FIG. 4 A further embodiment of the device is shown in FIG. 4, but in which only one channel 50 is present.
  • a container 51 is provided here, which is filled with textile fibers that correspond to fibers in the channel 50
  • the container 51 is open or transparent towards the channel 50 with a window 52 and serves as a background for the observation of the flocculation in the channel 50.
  • the container 51 or its contents 53 can be replaced pe ⁇ odisch to the background of changes in the flocculation in the channel 50th to adapt, which are not recognizable as foreign substances.
  • a sensor 54 for detecting the flock flow in the channel 50 with the content 53 as a reference variable can be recognized.
  • the contents 53 are conceivable fibers or flakes that contain foreign substances or from which the foreign substances have already been excreted are
  • FIG. 5 A further embodiment of the device is shown in FIG. 5, in which, as in FIG. 4, there is only one channel 55 for a loosened flock flow.
  • a surface 56 is provided here, which is provided by light sources 57, 58
  • This light sources 57, 58 for controlling the intensity and color of the illumination of the surface 56 are connected to one another via lines 59, 60 and a controller 61, so that flakes in the channel 55 disappear against this background.
  • the aim here is to generate or simulate an image of a collection of textile fibers, as would be seen, for example, in the stowage channel 2.
  • the surface 56, 62 could also be given further training, such as one Record a projection of an image or be formed by a screen.
  • a line 64 also connects the control 61 to the sensor 63
  • FIG. 6 shows a further embodiment and application of the invention in connection with a card 65.
  • a channel 66 for a loosened floc stream In addition to the card 65, there is again a channel 66 for a loosened floc stream.
  • This channel 66 is preferably located upstream, as seen from the card, on one side of the channel 66 a sensor 67 and on the other side a picture tube 68.
  • 70, the sensor 67 and the picture tube 68 are connected to a control 71, which in turn is connected via a line 72 to a further sensor 73, which is arranged here in the region of an Abiosewalze 74 in the card. But there are other places where such Sensor could be arranged These are occupied by sensors 75 and 76.
  • Sensor 75 is provided, for example, in the area of the emerging fleece, sensor 76 in the storage space
  • a stream of fibers or flakes containing foreign substances is dissolved as much as possible, so that the flakes are isolated as possible in an air stream, as is done in channels 4, 32, 50, 55, 66. How this separation has to be done is on is known and therefore not shown in detail here except in Fig. 1 by the cleaning roller 7
  • the fiber or flock stream treated in this way is guided in parallel, in front of or next to a background and viewed visually, for example by a sensor, the background reflecting changes in the flake or Fiber flow is adjusted penodically or continuously. This is particularly important to take into account the gradual changes in color or brightness of the fiber or flake stream by adapting the color or brightness of the background to the fiber or flake stream.
  • the fiber or flake stream is considered against an adjustable background , which preferably consists of the same fiber or flake material.
  • an adjustable background which preferably consists of the same fiber or flake material.
  • the two locations are arranged in series along the fiber or flock flow.
  • these locations are arranged next to one another or in parallel and the fiber or flock flow is conducted in two parallel flows. It is preferable to ensure that the intensity of the lighting is the same at both locations.
  • this illumination has to be concentrated on an area around the axis 17 in the object zone 28 (FIG. 2).
  • the area between light sources 24 and 25 must be illuminated uniformly.
  • a fiber stream 30 which consists of more or less large flakes 33, which for example essentially consist of cotton fibers and foreign parts F which may be embedded therein, is fed into the channel 32.
  • the flakes or fibers are jammed in channel 36 and only moved slowly downwards. In channel 32, they are moved faster in a formation that is as loose as possible.
  • the purpose of this arrangement is that the jammed fibers in front of the window 37 in the canal 36 form a background for the visual detection of the flakes passing through the channel 32 by the sensor 44, which background adapts over time.
  • channels 2, 4 can be achieved with an arrangement of channels 2, 4 according to FIG. 1.
  • the channel 36 which serves as the background and the channel 32, in which the fiber stream is detected, are connected in parallel, here the stowage channel 2, as the background, with the channel 4 for detecting the fiber stream connected in series.
  • the compressed flakes or fibers 15 are fed from the accumulation channel 2 through the feed rollers 5, 6, to a cleaning roller 7, which together with the knife grate 8 dissolves the flakes in a known manner. The dissolved flakes are sucked off into the channel 4, where they start passing the windows 11, 12 and can thus be viewed from the direction 14.
  • the reference variable ie the background for the flock flow under consideration, can thus be changed adaptively, because it always corresponds to the color or image of fibers present on average.
  • This can also be simulated, as can be done with the devices according to FIGS. 4 and 5. 4, the adaptation is simulated in that this cannot be done continuously but in discrete steps by changing the contents 53 or the container 51.
  • the material is also simulated by generating an image of it that is no longer real textile flakes or fibers with foreign substances, but rather an image that preferably imitates only mean values of color or brightness of the fibers and flakes.
  • the image preferably shows the same material, for example by being taken by the same cotton bales or the same delivery by a simple sensor or by a camera and being projected onto the surface 56.
  • the surface 56 is illuminated so brightly by the light sources 57, 58 that the individual flakes in the channel 55 which do not contain any foreign substances do not emerge optically from the surface 56.
  • the light sources 57, 58 can be controlled in terms of luminosity and color via the controller 61, for example in such a way that flakes that pass in front of the image 62 in the channel 55 do not emerge from the image 62 and that an average color or brightness is generated in the image 62 .
  • a signal from the sensor 63 which reaches the controller 61 via line 64, adjusts the lighting so that only larger color deviations emerge from the image 62, but the lighting is adapted to smaller gradual deviations in the fiber stream.
  • a temporally and locally averaged color or brightness image of a fiber stream is generated in the picture tube 68, as can be generated at various points in a card 65, for example, by a simple sensor or a camera.
  • the signal from this recording reaches the controller 71 via line 72 and from there via line 70 to the picture tube 68.
  • the sensor 67 thus detects foreign substances which emerge from the picture in the picture tube 68.
  • a signal is emitted by the line 67 from the sensor 67, which signal is used for an ongoing color or brightness adjustment in the controller 71 and thus adjusts the color and luminosity.
  • the basic color matching is performed once on sensor 73 created.
  • the sensor 67 emits a signal for discharging foreign substances via a line 77

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung von Fremdteilen (F) in einem Faserstrom (1) aus vorwiegend textilen Fasern, bei dem der Faserstrom und mindestens eine Bezugsgrösse (15) künstlich visuell erfasst werden. Um auch schwierig zu erkennende Fremdteile mit verbesserter Wirksamkeit ausschleusen zu können, soll die Bezugsgrösse mindestens periodisch angepasst werden.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR ERKENNUNG VON FREMDTEILEN IN EINEM FASERSTROM AUS VORWIEGEND TEXTILEN FASERN
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung von Fremdteilen in einem aufgelockerten Faserstrom aus vorwiegend textilen Fasern, bei dem der Faserstrom und mindestens eine Bezugsgrösse künstlich visuell erfasst we den.
Aus den DE-A-4340165 und DE-A-4340173 sind solche Verfahren bekannt mit denen beispielsweise mehr oder weniger stark mit Fremdteilen verschmutzte Baumwolle oder Wolle, die in Flocken anfällt, von diesen Fremdteilen befreit werden kann. Dabei kann man zwischen echten Fremdstoffen, die anderes Material betreffen und unechten Fremdstoffen, die zwar gleiches Material aber in anderem Zustand oder anderer Farbe betreffen, unterscheiden. Unechte Fremdstoffe sind beispielsweise Baumwoll- oder Wollfasem, die teilweise verrottet, verklebt oder verunreinigt sind. Echte Fremdstoffe sind Steine, Erden, Glas, Stengelreste, Blätter, Verpackungsmaterial, Haare, Federn usw. Während grobe Fremdstoffe in den bekannten Geraten des Spinnereivorwerks entfernt werden, sollen Fremdstoffe, die schwieriger zu trennen sind, ge ass den genannten Verfahren erkannt und aus dem Flockenstrom ausgeschleust werden. Dabei werden die Fasern oder Flocken kontinuierlich an Farbsensoren vorbei transportiert, die Fremdstoffe erkennen sollen. Material welches Bestandteile enthält, auf welches die Farbsensoren angesprochen haben, wird anschliessend ausgeschleust.
Ein Nachteil solcher bekannter Verfahren ist darin zu sehen, dass damit viele Fremdstoffe nicht erkannt werden. Dies beispielsweise deshalb, weil die Fremdstoffe, um erkannt zu werden, relativ grosse farbliche Abweichungen zu den textilen Fasern oder zum Hintergrund aufweisen müssen, was nicht immer zutrifft. Solche bekannte Verfahren arbeiten wenig selektiv Die Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist, lost nun die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vomchtung zu schaffen, die schwieπg zu trennende Fremdleile mit geste-- gerter Wirksamkeit aus dem Faserstrom erkennen lassen
Die Aufgabe wird dadurch gelost, dass der Faserstrom zusammen mit einer Bezugsgrösse künstlich visuell erfasst wird, die mindestens in zeitlichen Abstanden oder von Zeit zu Zeit ange- passt wird Dies kann 'einerseits dadurch geschehen, dass der Faserstrom, der in Flocken oder in Einzelfasem aufgelost sein soll, vor einem Hintergrund erfasst wird, der ebenfalls durch den Faserstrom gebildet ist und als Bezugsgrösse wirkt Andererseits kann die Bezugsgrösse beispielsweise auch durch einen Hintergrund gebildet sein, der peπodisch oder laufend an das zu messende Mateπal angepasst wird. Eine mögliche Ausfuhrung besteht beispielsweise aus einem Kanal für einen aufgelockerten Faserstrom und einem parallel dazu angeordneten Kanal für einen gestauten Faserstrom Der Kanal für den aufgelockerten Faserstrom soll für Licht durchlassig und der Kanal für den gestauten Faserstrom auf einer Seite für ebensolches Licht durchlassig ausgebildet sein. Der aufgelockerte Faserstrom wird dann vor dem als Hintergrund wirkenden gestauten Teil desselben oder eines weiteren Faserstromes erfasst oder betrachtet
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind insbesondere dann zu sehen, dass der oder die Vergleichsprozesse, die einem Entscheid über Abwesenheit oder Vorhandensein von Fremdstoff vorangehen, sich automatisch laufend an die wirklichen Gegebenheiten der im Faserstrom mit- geführten Fasern anpassen. Die Anpassungsfähigkeit ist solange als stabil und robust anzusehen, als die Voraussetzung erfüllt ist, dass Fremdstoff im Vergleich zu gutem Fasermateπal statistisch gesehen selten vorkommt Dieselben Vorteile werden erreicht, wenn als Bezugsgrösse ein bereits gereinigter, von Fremdteilen befreiter Faserstrom verwendet wird
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen naher erläutert Es zeigen
Figur 1 eine schematische Darstellung einer erfmdungsgemassen Vomchtung, Figur 2 eine vereinfachte Darstellung wesentlicher konstruktiver Merkmale der Vomchtung und
Figuren 3 bis 6 je eine vereinfachte Darstellung von weiteren Ausfuhrungsformen der erfϊndungs- gemassen Vomchtung
Fig. 1 zeigt beispielsweise einen Teil einer Reinigungsmaschine für Flocken, die einen stark aufgelockerten Faserstrom 1 erzeugt. Diese besteht beispielsweise aus einem Staukanai 2, einem Abluftkanal 3 und einem Kanal 4 für gereinigte Flocken oder Fasern Femer erkennt man zwei kleine Speisewalzen 5 und 6, eine Reinigungswalze 7, einen Messerrost 8 und einen An- tπeb 9 für die Speisewalzen 5, 6 und die Reimgungswalze 7 Soweit handelt es sich um eine bekannte Reinigungsmaschine In einem Bereiche 10 sind aber der Staukanal 2 und der Kanal 4 mit je einem Fenster 11, 12, 13 versehen, so dass diese Kanäle für Licht in der Richtung eines Doppel-Pfeiles 14 durchlassig, also beispielsweise durchsichtig ausgebildet sind Diese Anordnung dient dazu, den Faserstrom 1 im Kanal 4 aus der Richtung des Pfeiles 14 beispielsweise mit einem Sensor erfassen zu können. Dabei bilden die gestauten Fasern 15 im Staukanal 2 einen Hintergrund oder eben eine Bezugsgrösse für die Flocken oder Fasern im Faserstrom 1 , die mindestens in zeitlichen Abstanden oder hier durch das langsame kontinuierliche Vorrücken der Fasern 15, laufend angepasst wird
Fig. 2 zeigt vereinfacht einen Strahlengang 16 wie er bei der Erkennung der Fremdteile in der Vomchtung gemass Fig. 1 und auch in den nachfolgend noch beschπebenen Vomchtungen auftritt. Längs einer optischen Achse 17 sind ein Zeilen- oder Punktsensor 18, ein Objektiv 19, ein Vordergrund oder eine Objektflache 20 und ein Hintergrund 21 oder eine Bezugsflache angeordnet. Beidseits der optischen Achse 17 sind vor dem Vordergrund 20 und vor dem Hintergrund 21 als Lichtquellen beispielsweise Gasentladungsröhren oder röhrenförmige Glühlampen mit annähernd elliptischen Spiegeln 22, 23, 24 und 25 angeordnet Dabei hegt eine röhrenförmige Lichtquelle 26 jeweils in einem Brennpunkt der Ellipse des zugeordneten Spiegels 27, wahrend der andere Brennpunkt so liegt, dass der Hintergrund 21 gleichmassig beleuchtet ist Die Lichtquellen 22, 23 und 24, 25 sind alle gleich aufgebaut und sollen den Vordergrund 20 und den Hintergrund 21 gleich hell beleuchten Gemass Fig 1 liegt die Objektflache 20 etwa in der Mittelebene des Kanals 4, wahrend der Hintergrund 21 etwa im Fenster 13 in der Seitenwand de«. Staukanales 2 hegt Vorzugsweise ist die Tiefenscharfe so gross, dass statt von der Objektflache von einer Objektzone 28 die Rede sein kann, die etwa der Tiefe eines Kanals für den Flockenstrom entspπcht Durch den gezeigten Strahlengang 16 wird die Objektzone 28 scharf und der Hintergrund unscharf oder verschwommen auf den Punkt- oder Zeilensensor 18 abgebildet Wahlweise kann auch eine Streuscheibe 29 im Strahlengang 15 zwischen der Objektzone 28 und dem Hintergrund 21 angeordnet sein Es ist so zu verstehen, dass in der praktischen Realisierung mehrere Punktsensoren vorgesehen werden, die eine Zeile bilden oder mehrere Punktoder Zeilensensoren, die ein Feld bilden
Fig 3 zeigt eine weitere Vomchtung zur Erkennung von Fremdteilen in einem Faserstrom Ein aufgelockerter Faserstrom 30, der hier aus mehr oder weniger locker in Richtung eines Pfeiles 31 vorzugsweise pneumatisch z B in einem laminaren Luftstrom geforderter, zu Flocken 33 vereinigter Fasem besteht, wird in einem Kanal 32 zugeführt Dann befinden sich möglicherweise auch Fremdteile F Der Kanal 32 weist zwei einander gegenüberliegende Fenster 34, 35 auf Neben oder hinter dem Kanal 32 ist ein weiterer Kanal 36 mit einem Fenster 37 angeordnet Die Fenster 34, 35 und 37 stehen so zueinander, dass durch den Kanal 32 hindurch Einblick in den Kanal 36 gewahrt ist Im Kanal 36 sind Flocken oder Fasem vor dem Fenster 37 gestaut Speisewalzen 38, 39 dienen eben auch dazu, den Fluss der gestauten Fasem im Kanal 36 so zu steuern, dass das Fenster 37 immer durch Fasem hinterlegt ist Vor den Kanälen 32 und 36 sind e zwei Lichtquellen 40, 41 und 42, 43 angeordnet, die beispielsweise als handelsübliche röhrenförmige Lichtquellen ausgebildet sein können, und die zur gleichmässigen und gleich starken schattenfreien Beleuchtung der Faserstrome hinter den durchsichtigen Fenstern 34 und 37 in den Kanälen 32 und 36 dienen. Ein Sensor 44, der beispielsweise als Kamera ausgebildet sein kann, hat durch den Kanal 32 hindurch Einblick in den Kanal 36 Damit bildet das Fenster 34 einen ersten Ort zur Gewinnung von Messwerten und das Fenster 37 einen zweiten Ort zur Gewinnung von Durchschnittswerten oder Bezugsgrossen aus einem Faserstrom Über eine Leitung 45 oder einen Bus ist der Sensor 44 mit einer Auswerteeinheit 46 und diese wiederum mit einer Daten- ausgabeeinheit 47, wie z B einem Bildschirmgerat oder Drucker und einer Dateneingabeeinheit 48, wie z B einer Tastatur, verbunden Die Auswerteeinheit 46 kann beispielsweise ein Bildver- arbeitungssystem beinhalten, das aufgrund statistischer Merkmale die Unterscheidung zwischen Fremdstoff und Flocken weiter verbessert Dabei kann ein Zeilensensor zur Erfassung von Strahlung vorgesehen sein, die durch den Faserstrom im Kanal 32 reflektiert oder gestreut ist Der Sensor 44, die Auswerteeinheit 46, die Datenausgabeeinheit 47 und die Dateneingabeeinheit 48 sind an sich bekannte Elemente und deshalb hier nicht naher dargestellt
Eine weitere Ausführung der Vomchtung ist in Fig 4 dargestellt, bei der aber nur ein Kanal 50 vorhanden ist An Stelle des Kanales 36 (Fig 3) ist hier ein Behalter 51 vorgesehen, der mit textilen Fasem gefüllt ist, die Fasem im Kanal 50 entsprechen Dieser Behalter 51 ist gegen den Kanal 50 hin mit einem Fenster 52 offen oder durchsichtig ausgebildet und dient als Hintergrund für die Betrachtung des Flockenstromes im Kanal 50 Der Behalter 51 oder sein Inhalt 53 kann peπodisch ausgewechselt werden, um den Hintergrund an Veränderungen im Flockenstrom im Kanal 50 anzupassen, die nicht als Fremdstoffe zu erkennen sind Auch hier ist ein Sensor 54 zur Erfassung des Flockenstromes im Kanal 50 mit dem Inhalt 53 als Bezugsgrösse zu erkennen Als Inhalt 53 sind Fasem oder Flocken denkbar, die Fremdstoffe enthalten, oder von denen die Fremdstoffe bereits ausgeschieden sind
Eine weitere Ausführung der Vomchtung ist in Fig. 5 dargestellt, bei der wie bei Fig 4 nur ein Kanal 55 für einen aufgelockerten Flockenstrom vorhanden ist An Stelle des Kanales 36 (Fig 3) ist hier eine Flache 56 vorgesehen, die von Lichtquellen 57, 58 beleuchtet wird Über Leitungen 59, 60 und einen Regler 61 sind diese Lichtquellen 57, 58 zur Steuerung von Intensität und Farbe der Beleuchtung der Flache 56 miteinander verbunden, so dass Flocken im Kanal 55 vor diesem Hintergrund verschwinden Dies gilt insbesondere für den Bereich eines Bildes 62, das im Blickfeld eines Sensors 63 liegt Hier geht es darum ein Bild einer Ansammlung textiler Fasem zu erzeugen oder zu simulieren, wie es beispielsweise im Staukanal 2 zu sehen wäre Dazu konnte die Flache 56, 62 auch weitere Ausbildungen erfahren, wie beispielsweise auch eine Projektion eines Bildes aufnehmen oder durch einen Bildschirm gebildet sein Eine Leitung 64 verbindet zudem die Regelung 61 mit dem Sensor 63
In Fig 6 ist eine weitere Ausfuhrung und Anwendung der Erfindung im Zusammenhang mit einer Karde 65 dargestellt. Neben der Karde 65 ist wiederum ein Kanal 66 für einen aufgelockerten Flockenstrom vorhanden Dieser Kanal 66 liegt vorzugsweise, von der Karde aus gesehen, stromaufwärts Auf einer Seite des Kanals 66 ist ein Sensor 67 und auf der anderen Seite eine Bildrohre 68 angeordnet Über Leitungen 69, 70 sind der Sensor 67 und die Bildröhre 68 mit einer Regelung 71 verbunden, die wiederum über eine Leitung 72 mit einem weiteren Sensor 73 verbunden ist Dieser ist hier im Bereiche einer Abiosewalze 74 in der Karde angeordnet Es gibt aber noch weitere Orte an denen ein solcher Sensor angeordnet sein konnte Diese sind mit Sensoren 75 und 76 belegt Sensor 75 ist beispielsweise im Bereiche des austretenden Vlieses, Sensor 76 im Stauraum vorgesehen
Die Wirkungsweise der Vomchtung ist wie folgt
Ein Faser- oder Flockenstrom, der Fremstoffe enthalt wird möglichst weitgehend aufgelost, so dass die Flocken möglichst vereinzelt in einem Luftstrom gefordert werden, wie dies in den Kanälen 4, 32, 50, 55, 66 erfolgt Wie diese Vereinzelung zu geschehen hat, ist an sich bekannt und deshalb hier ausser in Fig. 1 durch die Reinigungswalze 7 nicht naher dargestellt Der so behandelte Faser- oder Flockenstrom wird parallel, vor oder neben einem Hintergrund gefuhrt und visuell beispielsweise durch einen Sensor betrachtet, wobei der Hintergrund an Veränderungen des Flocken- oder Faserstromes penodisch oder laufend angepasst wird. Dies insbesondere um allmählich eintretende Färb- oder Helligkeitsanderυngen des Faser- oder Flockenstromes zu berücksichtigen indem die Farbe oder die Helligkeit des Hintergrundes an den Faser- oder Flok- kenstrom angepasst wird Um dies zu gewährleisten, wird der Faser- oder Flockenstrom vor einem anpassbaren Hintergrund betrachtet, der vorzugsweise aus dem selben Faser- oder Flok- kenmateπal besteht So gibt es im Faser- oder Flockenstrom einen ersten Ort für dessen Messung oder Erfassung und einen zweiten Ort an dem er als Bezugsgrösse oder als Hintergrund wirkt Bei der Vomchtung gemass Fig 1 ist der erste Ort im Bereiche 10 und der zweite Ort im Staukanal 2 beim Fenster 13 zu finden Hier sind die beiden Orte längs des Faser- oder Flockenstromes in Serie angeordnet. Bei der Vorrichtung gemass der Fig 3 sind diese Orte (Fenster 34 und 37) nebeneinander oder parallel angeordnet und der Faser- oder Flockenstrom wird in zwei parallelen Strömen geführt. Vorzugsweise ist darauf zu achten, dass die Intensität der Beleuchtung an beiden Orten gleich stark ist. Für die Betrachtung des Flockenstromes ist diese Beleuchtung auf einen Bereich um die Achse 17 in der Objektzone 28 (Fig. 2) zu konzentrieren. Für die Bezugsgrösse oder den Hintergrund 21 ist der Bereich zwischen Lichtquellen 24 und 25 gleich- massig zu beleuchten.
In der Vomchtung gemass Fig. 3 wird ein Faserstrom 30 der aus mehr oder weniger grossen Flocken 33 besteht, die beispielsweise im wesentlichen aus Baumwollfasem sowie aus darin möglicherweise eingelagerten Fremdteilen F bestehen, im Kanal 32 zugeführt. Im Kanal 36 werden die Flocken oder Fasem gestaut und nur noch langsam nach unten bewegt. Im Kanal 32 werden sie in möglichst lockerer Formation schneller bewegt. Der Zweck dieser Anordnung besteht darin, dass die gestauten Fasem vor dem Fenster 37 im Kannal 36, für die visuelle Erfassung, der im Kanal 32-vereinzelt durchziehenden Flocken, durch den Sensor 44 einen Hintergrund bilden, der sich mit der Zeit anpasst.
Die gleiche Wirkung kann mit einer Anordnung von Kanälen 2, 4 gemass Fig. 1 erreicht werden. Im Gegensatz zur Ausführung gemass Fig. 3. wo der Kanal 36 der als Hintergrund dient und der Kanal 32, in dem der Faserstrom erfasst wird, parallel geschaltet sind, ist hier der Staukanal 2, als Hintergrund, mit dem Kanal 4 zur Erfassung des Faserstromes in Serie geschaltet. Zusätzlich werden bei dieser Ausführung die komprimierten Flocken oder Fasem 15 aus dem Staukanal 2 durch die Speisewalzen 5, 6, einer Reinigungswalze 7 zugeführt, die zusammen mit dem Messerrost 8 die Flocken in bekannter Weise auflöst. Die aufgelösten Flocken werden in den Kanal 4 abgesaugt, wo sie start vereinzelt an den Fenstern 11, 12 vorbeiziehen und so aus der Richtung 14 betrachtet werden können. Die Bezugsgrösse d.h. der Hintergund für den betrachteten Flockenstrom ist damit adaptiv veränderbar, denn er entspricht immer der Farbe oder dem Bild von im Durchschnitt vorhandenen Fasern. Dies kann auch nachgebildet werden, wie dies mit den Vorrichtungen gemass Fig 4 und 5 geschehen kann. Dabei ist gemass Fig, 4 die Anpassung simuliert indem diese nicht kontinuierlich sondern in diskreten Schritten durch das Auswechseln des Inhaltes 53 oder des Behälters 51 erfolgen kann. Gemass Fig. 5 ist auch das Material simuliert indem nicht mehr wirkliche textile Flocken oder Fasem mit Fremdstoffen, sondern ein Bild davon erzeugt wird, das vorzugsweise nur Mittelwerte von Farbe oder Helligkeit der Fasem und Flocken imitiert. Vorzugsweise zeigt das Bild dasselbe Material, beispielsweise indem es von denselben Baumwollballen oder derselben Lieferung von einem einfachen Sensor oder von einer Kamera aufgenommen und auf die Fläche 56 projiziert ist. Im einfachsten Falle wird die Fläche 56 durch die Lichtquellen 57, 58 so hell beleuchtet, dass die einzelnen Flocken im Kanal 55. die keine Fremdstoffe enthalten, aus der Fläche 56 optisch nicht hervortreten. Die Lichtquellen 57, 58 können bezüglich Leuchtstärke und Farbe über die Regelung 61 angesteuert werden und zwar beispielsweise so, dass Flocken die vor dem Bild 62 im Kanal 55 vorbeiziehen nicht aus dem Bild 62 hervortreten und dass im Bild 62 eine durchschnittliche Farbe oder Helligkeit erzeugt wird. Ein Signal aus dem Sensor 63, das über Leitung 64 in den Regler 61 gelangt, stellt die Beleuchtung so ein, dass nur grössere Farbabweichungen aus dem Bild 62 hervortreten, dass aber die Beleuchtung an kleinere allmähliche Abweichungen im Faserstrom angepasst wird.
Bei der Ausführung gemass Fig. 6 wird in der Bildröhre 68 ein zeitlich und örtlich gemitteltes Färb- oder Helligkeitsbild eines Faserstromes erzeugt, wie es an verschiedenen Stellen beispielsweise in einer Karde 65 durch einen einfachen Sensor oder eine Kamera erzeugt werden kann. Das Signal aus dieser Aufnahme gelangt über Leitung 72 zum Regler 71 und von diesem über Leitung 70 zur Bildröhre 68. Der Sensor 67 erkennt so Fremdstoffe, die gegenüber dem Bild in der Bildröhre 68 hervortreten. Über die Leitung 69 wird vom Sensor 67 ein Signal abgegeben, das für einen laufenden Färb- oder Helligkeitsabgleich im Regler 71 verwendet wird und damit die Farbe und Leuchtstärke nachregelt. Der Grundfarbabgleich wird einmalig am Sensor 73 emgestellt. Über eine Leitung 77 gibt der Sensor 67 ein Signal zum Ausschleusen von Fremdstoffen ab
Absch essend ist festzuhalten, dass das in einem Sensor durch die vorbeiziehenden Faserflocken erzeugte Signal in an sich bekannter und deshalb hier nicht näher dargestellter Art ausgewertet und für die Steuerung einer Ausschleusung von Fremdstoffen aus dem Flockenstrom in den Kanälen 4, 32 verwendet werden kann, wie dies aus den in der Einleitung genannten Schriften bereits dargelegt ist. Das erfindungsgemässe Verfahren bzw. die Vorrichtung verbessern aber die Arbeitsweise bekannter Sensoren erheblich.

Claims

Patentansprüche
1 Verfahren zur Erkennung von Fremdteilen (F) in einem aufgelockerten Faserstrom (1) aus vorwiegend textilen Fasem, bei dem der Faserstrom und mindestens eine Bezugsgrösse kunstlich visuell erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass diese Bezugsgrösse (15, 21, 53, 62, 68) mindestens von Zeit zu Zeit angepasst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Bezugsgrösse vorwiegend textile Fasem verwendet werden
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bezugsgrösse als Bild (62) dargestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bezugsgr sse aus dem Faserstrom (1) selbst entnommen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bezugsgrösse in einer Bezugsfläche (21) und der Faserstrom in einem Abstand dazu in einer Objektzone (28) im selben Strahlengang (16) angeordnet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Objektzone (28) scharf, die Bezugsfläche (21) verschwommen erfasst wird
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Objektzone und in der Bezugsflache ein Faserstrom (15, 1) fliesst
8. Vomchtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Kanal (4) für einen aufgelockerten Faserstrom (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal für den aufgelockerten Faserstrom für Licht durchgangig ausgebildet ist und dass ein Hintergrund als Bezugsgrösse (15) angeordnet ist
Vomchtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass für einen gestauten Faserstrom als Hintergrund ein Kanal (2, 36) vorgesehen ist, der auf einer Seite durchsichtig ausgebildet ist
Vomchtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kanal für den aufgelockerten Faserstrom (32, 55. 66) und dem Hintergrund Lichtquellen (40, 41, 42, 43, 57, 58, 68) zugeordnet sind
Vomchtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hintergrund durch ein Bild (62) eines Faserstromes auf einer Flache (56) gebildet ist
Vomchtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Hintergrund eine geregelte Bildrohre (68) vorgesehen ist
Vomchtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal für den aufgelok- kerten Faserstrom auf zwei SeKen und der Kanal für den gestauten Faserstrom auf einer Seite ein Fenster (34, 35, 37) aufweist, wobei alle Fenster so zueinander stehen, dass durch den Kanal (32) für den aufgelockerten Faserstrom hindurch Einblick in den Kanal (36) für den gestauten Faserstrom gewahrt ist
Vomchtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Hintergrund mindestens ein Beleuchtungselement (57, 58, 68) zugeordnet ist, dessen Leuchtstärke über eine Regelung (61, 71) steuerbar ist
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