[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung in der Spinnereivorbereitung, Ginnerei o.dgl. zum Erkennen von Fremdstoffen in oder zwischen Fasermaterial, insbesondere Baumwolle, mit einem Präsentationskanal, der mittels wenigstens zweier nacheinander angeordneter Detektoreinrichtungen (Sensoranordnungen) zum Erkennen eines Fremdstoffes beaufschlagbar ist und mit einem pneumatischen Fördermittel zum Durchleiten des Fasermaterials durch den Präsentationskanal, bei der eine erste Detektoreinrichtung (Sensoranordnung) wenigstens eine elektronische Kamera mit Farbsensorik aufweist und eine weitere Detektoreinrichtung (Sensoranordnung) vorhanden ist, die im Bereich von Ultraviolett arbeitet.
[0002] In Spinnereivorbereitungsanlagen und Ginnereien ist es wichtig, Fremdfasern oder andere Fremdteile aus Baumwolle zu entfernen, insbesondere wenn diese sich durch eine andere Farbe von der Baumwolle unterscheiden. Ein weiteres Problem beim Betrieb von optisch arbeitenden Fremdfasern- oder Fremdteilausscheidern in Spinnereivorbereitungsmaschinen und Ginnereien für Baumwolle oder Chemiefasern ist, dass diese helle oder transparente Kunststoffe (wie z. B. Verpackungsfolien oder Verpackungsgewebe aus Polyethylen oder Polypropylen), wegen des geringen optischen Kontrastes nur unzureichend oder gar nicht erkennen können.
[0003] Bei einer bekannten Vorrichtung (WO 96/35 831 A) werden mehrere Sensoranordnungen nacheinander eingesetzt, die auf unterschiedliche Parameter reagieren, also beispielsweise zusätzlich zur Zeilenkamera mit Farbsensorik wenigstens einen Sensor, der im Bereich von Ultraviolett arbeitet. Damit soll erreicht werden, dass an der nachfolgenden Ausscheidevorrichtung Stoffe ausgeschieden werden können, welche aufgrund ihrer Beschaffenheit und aufgrund ihrer Lage im Faserstrom nur auf einen der beiden Erkennungsparameter ein Erkennungssignal auslösen. Mit dem UV-Sensor können auch Fremdkörper ermittelt werden, die annähernd die gleiche Farbe aufweisen wie die Baumwollfasern, die jedoch aus einem anderen Stoff bestehen.
Ein wesentlicher Nachteil besteht darin, dass mit UV-Licht nicht alle hellen oder transparenten Fremdkörper, insbesondere aus Kunststoff, erkannt werden können. Nachteilig ist weiterhin der hohe apparative Aufwand. Für die Verwendung weiterer Sensoren - über die Zeilenkamera mit Farbsensorik hinaus - ist jeweils ein zusätzliches Zwischenmodul vorgesehen. Für jedes Zwischenmodul sind jeweils wesentliche Komponenten wie Kameras, Inspektionsräume, Auswertekomponenten u.dgl., erforderlich, was erhöhten Bauraum beansprucht und ganz erheblichen, hohen zusätzlichen Apparateaufwand bedeutet.
[0004] Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, die insbesondere auf konstruktiv einfache Art platzsparend in eine Produktionslinie einbaubar ist und eine wirksame Erkennung von weissen und/oder transparenten Kunststoffen sowie von farbigen Fremdstoffen ermöglicht.
[0005] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1.
[0006] Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung in der Spinnereivorbereitung, Ginnerei o. dgl. zum Erkennen von Fremdstoffen in oder zwischen Fasermaterial, insbesondere Baumwolle, mit einem Präsentationskanal, ist dieser mittels wenigstens zweier nacheinander angeordneter Detektoreinrichtungen (Sensoranordnungen) zum Erkennen eines Fremdstoffes beaufschlagbar. Ferner umfasst die Vorrichtung einen pneumatischen Fördermittel zum Durchleiten des Fasermaterials durch den Präsentationskanal, bei der eine erste Detektoreinrichtung (Sensoranordnung) wenigstens eine elektronische Kamera mit Farbsensorik aufweist und eine weitere Detektoreinrichtung (Sensoranordnung) vorhanden ist, die im Bereich von Ultraviolett arbeitet.
Bei der weiteren Detektoreinrichtung sind mit Hilfe einer Quelle für ultraviolettes Licht die Fremdteile bestrahlbar (Auflicht), mit Hilfe einer Quelle für polarisiertes Licht die Fremdteile durchstrahlbar (Durchlicht) und sind das polarisierte Licht und das infolge UV-Bestrahlung reflektierte Licht gemeinsam von der einen weiteren Detektoreinrichtung aufnehmbar.
[0007] Erfindungsgemäss ist die Erkennung mit Farbsensoren und mit UV-Licht kombiniert mit der Erkennung mit polarisiertem Licht, ohne dass dabei für die Erkennung mit UV-Licht und mit polarisiertem Licht wesentliche Komponenten wie Kameras, Inspektionsräume, Glaskanäle, oder Auswertekomponenten doppelt vorhanden sein müssen und ohne dass eine gegenseitige Störung der beiden Erkennungsverfahren mit UV-Licht und polarisiertem Licht stattfindet. Diese Anordnung konzentriert die notwendigen Komponenten auf engstem Raum und spart dadurch Bauraum. Es liegt eine kombinierte Anwendung von unterschiedlichen Wellenlängen (sichtbares Licht/UV-Licht) und unterschiedlichen Polarisationszuständen (polarisiert/unpolarisiert) vor. Es wird nur ein Bild aufgenommen, welches gleichzeitig mit beiden Lichtquellen beleuchtet wird.
Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglichkeit der gleichzeitigen Beleuchtung und Bildaufnahme, so dass zum einen keine Konvergenz der beiden Komponenten nachträglich erzeugt und keine zeitliche Auflösungsreduktion aufgrund doppelter Bildaufnahme erfolgt. Gemäss der Erfindung wird (ohne sichtbare Spektralanteile) unpolarisiert beleuchtet (Auflicht) und mit sichtbarem Licht polarisiert durchleuchtet (Durchlicht). In dieser Kombination entsteht ein Bild, welches ohne schalten/blitzen der Beleuchtung von einer Kamera aufgenommen werden kann und somit auch beide Effekte durch Veränderung des Polarisationszustandes als auch durch Fluoreszenz beinhaltet. Auf diese Weise werden auch solche Verpackungsmaterialien und Kunststoffabfälle in Fasermaterialien detektiert, welche nur mit UV-Licht oder nur mit polarisiertem Licht erkennbar sind.
Bei bestimmten Chemiefasern und auch bei mit optischen Aufhellern hergestellten Kunststoffen, wird das aufgestrahlte UV-Licht durch einen Fluoreszenzeffekt in sichtbare Wellenlängen gewandelt. Dieses ist dann durch normale Kamerasysteme detektierbar. Die Kamera ist nicht empfindlich für das aufgestrahlte UV-Licht. Eine Detektion erfolgt erst dann, wenn durch Fluoreszenzeffekte das UV-Licht in sichtbares Licht gewandelt wird. Dadurch gelingt es, eine möglichst umfangreiche Sortenvielfalt von Kunststofffremdteilen zu detektieren. Ausserdem werden auch dichte oder dicke Kunststoffreste oder Kunststoffsorten, die den Polarisationszustand des durchstrahlten polarisierten Lichtes nicht verändern, erkannt.
[0008] Die abhängigen Patentansprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Gegenstand.
[0009] So ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Quelle für polarisiertes Licht und die Quelle für ultraviolettes Licht mit der weiteren Detektoreinrichtung zusammenwirkt, die die durchleuchteten und beleuchteten Fremdteile zu erfassen und von dem Fasermaterial zu unterscheiden vermag.
[0010] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das polarisierte Licht und der infolge UV-Bestrahlung reflektierte Strahl gleichzeitig von der einen weiteren Detektoreinrichtung aufnehmbar sind.
[0011] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fremdteile bei Durchstrahlung mit polarisiertem Licht den Polarisationszustand des Lichtes zu ändern vermögen.
[0012] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fremdteile bei Beleuchtung mit UV-Licht Fluoreszenzeffekte zeigen.
[0013] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Detektoreinrichtung eine Auswerteeinrichtung umfasst.
[0014] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdeckung einer grossen Arbeitsbreite mehrere Detektionsvorrichtungen in Abschnitten parallel nebeneinander vorhanden sind.
[0015] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtungen ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Reduzierung des Baumraumes die Kamerasichtlinie durch Spiegel oder Prismen faltbar ist.
[0016] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera einen Polarisationsfilter als Analysator aufweist.
[0017] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera einen Filter aufweist, der den Durchtritt von UV-Licht verhindert.
[0018] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung nach ist dadurch gekennzeichnet, dass an die Auswerteeinrichtung eine in Förderrichtung nach der Detektionszone angeordnete Ausscheidevorrichtung zum Ausscheiden der Fremdstoffe angeschlossen ist.
[0019] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fremdteile aus Kunststoff den Polarisationsvektor des polarisierten Lichtes drehen.
[0020] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Licht linear polarisiert ist.
[0021] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Licht zirkulär polarisiert ist.
[0022] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Licht elliptisch polarisiert ist.
[0023] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle für polarisiertes Licht und die Detektoreinrichtung auf verschiedenen Seiten der Faserflocken angeordnet sind (Durchlichtanordnung).
[0024] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle für UV-Licht und die Detektoreinrichtung auf derselben Seite der Faserflocken angeordnet sind (Auflichtanordnung).
[0025] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Erkennen eine Depolarisation erfolgt.
[0026] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Erkennen eine Reflexunterdrückung erfolgt.
[0027] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fremdteile aus Kunststoff durch Anisotropien (wie z.B. Doppelbrechung) das polarisierte Licht derart verändern, dass das Licht durch den Analysator der Detektoreinrichtung sichtbar gemacht wird.
[0028] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial in einem Kanal aus Glas o. dgl. angeordnet ist.
[0029] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial durch einen Kanal pneumatisch gefördert wird.
[0030] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinrichtung eine Zeilenkamera ist.
[0031] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinrichtung eine Matrixkamera ist.
[0032] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinrichtung Lichtsensoren umfasst.
[0033] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion mit Farbe erfolgt.
[0034] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion mit schwarzweiss erfolgt.
[0035] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Lichtquelle und Fasermaterial ein Polarisator angeordnet ist.
[0036] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Lichtquelle vorhanden ist, die polarisiertes Licht ausstrahlt.
[0037] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Polarisator an oder innerhalb der Lichtquelle integriert ist.
[0038] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Fasermaterial und der Detektoreinrichtung ein Analysator angeordnet ist.
[0039] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Detektor vorhanden ist, der auch als Analysator wirkt.
[0040] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Analysator an oder innerhalb des Detektors integriert ist.
[0041] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang Licht reflektierende Elemente angeordnet sind.
[0042] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang Licht brechende Elemente angeordnet sind.
[0043] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass als Elemente Spiegel herangezogen werden.
[0044] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass als Elemente Prismen herangezogen werden.
[0045] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass als Elemente Linsen herangezogen werden.
[0046] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Auswerteeinrichtung eine Einrichtung zur Entfernung (Abscheidung) der Fremdteile nachgeschaltet ist.
[0047] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung und die Entfernungseinrichtung (Abscheideeinrichtung) durch eine Steuer- oder Schalteinrichtung elektrisch miteinander verbunden sind.
[0048] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in einer Ginnerei angeordnet ist.
[0049] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung nach einem Ballenöffner angeordnet ist.
[0050] Ein weiteres Ausführungsbeispiei der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung nach einer Reinigungsvorrichtung angeordnet ist.
[0051] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in einer Karde angeordnet ist.
[0052] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung nach ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung nach einer Karde angeordnet ist.
[0053] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung nach einem Fremdfaserausscheider angeordnet ist.
[0054] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Erkennen Anisotropien wie doppelbrechende Wirkung der Fremdteile herangezogen wird.
[0055] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Erkennen selektiv absorbierendes Verhalten (Dichroismus) der Fremdteile herangezogen wird.
[0056] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Erkennen optisch aktives Verhalten (Rotationsdispersion) der Fremdteile herangezogen wird.
[0057] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinrichtung aufgrund ihrer Auflösung flächenförmige von faserförmigen Fremdteilen zu unterscheiden vermag.
[0058] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Lichtquelle als linienförmige Beleuchtung zur Ausleuchtung der Arbeitsbreite ausgelegt ist.
[0059] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Lichtquelle aus mehreren aneinander gereihten Einzellichtquellen zur Ausleuchtung der Arbeitsbreite ausgelegt ist.
[0060] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Lichtquelle aus einer einzelnen, z.B. punktförmigen, Lichtquelle besteht, welche über eine Projektionsvorrichtung die Ausleuchtung der Arbeitsbreite herstellt.
[0061] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Licht der UV-Lichtquelle durch Reflektoren oder Linsen auf die zu inspizierende Oberfläche gebündelt wird.
[0062] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Lichtquelle einen Filter enthält, welche alle unerwünschten Wellenlängen sperrt und somit nur UV-Licht passieren lässt.
[0063] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal senkrecht angeordnet ist.
[0064] 57) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal schräg angeordnet ist.
[0065] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial von oben nach unten durch den Kanal gefördert wird.
[0066] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial von unten nach oben durch den Kanal gefördert wird.
[0067] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal waagerecht angeordnet ist.
[0068] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die einer Öffnerwalze nachgeordnete Vorrichtung nicht unmittelbar im Abgabebereich der Öffnerwalze angeordnet ist.
[0069] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Fördermittel ein Ventilator ist, dessen Druckseite mit dem oberen Ende des Präsentationskanals verbunden ist.
[0070] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoranordnungen wenigstens eine elektronische Zeilenkamera mit Farbsensorik aufweist.
[0071] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Präsentationskanal eine Düsenleiste zum Ausblasen von Verunreinigungen aus dem Förderstrom angeordnet ist.
[0072] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie in Modulbauweise aufgebaut ist und dass sie wenigstens zwei Detektormodule (Sensormodule) und ein Ausscheidemodul aufweist.
[0073] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der elektronischen Kamera mit Farbsensorik eine Beleuchtungseinrichtung zugeordnet ist (Auflicht).
[0074] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei zwei elektronischen Kameras die optischen Ebenen versetzt zueinander angeordnet sind.
[0075] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
[0076] Es zeigt:
<tb>Fig. 1<sep>die erfindungsgemässe Vorrichtung an einer Fremdteilerkennungs- und -ausscheidevorrichtung mit vertikalem Transportkanal,
<tb>Fig. 2<sep>die erfindungsgemässe Vorrichtung an einer Fremdteilerkennungsvorrichtung (weitere Detektoreinrichtung) mit Beleuchtungseinrichtungen für polarisiertes Durchlicht und UV-Auflicht, senkrechtem Transportkanal und gerader Kamerasichtlinie,
<tb>Fig. 3<sep>eine Vorrichtung wie Fig. 2, jedoch mit umgelenkter Kamerasichtlinie,
<tb>Fig. 4<sep>eine Ausführungsform mit zwei Detektionsvorrichtungen, jeweils für polarisiertes und UV-Licht,
<tb>Fig. 5<sep>schematisch Seitenansicht einer Vorrichtung mit einem Glaskanal und einer Beleuchtungseinrichtung für polarisiertes Durchlicht,
<tb>Fig. 6<sep>die erfindungsgemässe Vorrichtung an einer Fremdteilerkennungseinrichtung (erste Detektoreinrichtung) mit zwei Farbzeilenkameras und jeweils zugeordneter Auflichtbeleuchtungseinrichtung,
<tb>Fig. 7<sep>eine zum Teil geschnittene, schematische Seitenansicht einer Egreniermaschine mit der erfindungsgemässen Vorrichtung, die sich im Verbindungskanal zwischen der Egreniermaschine und dem Ballenpresser befindet,
<tb>Fig. 8<sep>die erfindungsgemässe Vorrichtung nach einem Vier-Walzenreiniger,
<tb>Fig. 9<sep>die erfindungsgemässe Vorrichtung nach einem Ein-Walzenreiniger,
<tb>Fig. 10<sep>die erfindungsgemässe Vorrichtung an einem horizontalen Transportkanal,
<tb>Fig. 11<sep>Draufsicht auf eine Ausblaseinrichtung mit einer Mehrzahl von über die Breite angeordneten Blasdüsen und
<tb>Fig. 12<sep>Blockschaltbild einer elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung, an die zwei Sensorsysteme und eine Ausblaseinrichtung angeschlossen sind.
[0077] Nach Fig. 1 ist in einem Gehäuse 1 ein senkrecht angeordneter Kanal 2 vorhanden. Die einander gegenüberliegenden parallelen Seitenwände 2', 2'' sind mindestens teilweise als transparente Scheiben (s. Fig. 2) ausgebildet. Auf den beiden Aussenseiten sind den Seitenwänden 2', 2'' Beleuchtungskörper zugeordnet.
[0078] Eine erste Detektoreinrichtung 3 umfasst zwei CCD Kameras 4', 4'' (Zeilenkameras), die den Glaskanal 15 über zwei in einem Winkel angeordnete Umlenkspiegel 5' bzw. 5'' indirekt beaufschlagen. Die optischen Ebenen sind etwas versetzt zueinander angeordnet. Auf der der Kamera 4' gegenüberliegenden Seite des Kanals 2 ist eine Beleuchtung 6' und auf der der Kamera 4'' gegenüberliegenden Seite des Kanals 2 ist eine Beleuchtung 6'' angeordnet. Das Material im Glaskanal 15 wird auf diese Weise durch die beiden Kameras 4', 4'' von zwei Seiten detektiert.
[0079] Das Gehäuse 1' umfassend den Glaskanal 15, die Kameras 4', 4'', die Umlenkspiegel 5', 5'', und die Beleuchtungen 6', 6'' bildet ein erstes Detektionsmodul 7'. Hier wird insbesondere farbiges Fremdmaterial in und zwischen der Baumwolle erkannt.
[0080] Unter dem ersten Detektionsmodul 7' ist ein zweites Detektionsmodul 7" vorhanden. Die Querschnitte des Kanals 2 sind gleich.
[0081] Eine zweite Detektoreinrichtung 8 umfasst eine CCD-Kamera 9, die den Glaskanal 16 über einen im Winkel angeordneten Umlenkspiegel 10 indirekt beaufschlagt. Auf der der Kamera 9 abgewandten Seite des Kanals 2 ist eine Beleuchtungseinrichtung 11 mit Polarisationsfiltern (s. Fig. 2) und auf der der Kamera 9 zugewandten Seite des Kanals 2 ist eine Beleuchtung 12 für UV-Licht angeordnet. Das polarisierte Licht (Durchlicht) und das infolge UV-Bestrahlung reflektierte Licht (Auflicht) werden gemeinsam von der einen CCD-Kamera 9 aufgenommen. Das Material im Glaskanal 16 wird von zwei Seiten mit Licht beaufschlagt, mit Durchlicht und mit Auflicht.
[0082] Das Gehäuse 1'' umfassend den Glaskanal 16, die Kamera 9, den Umlenkspiegel 10, und die Beleuchtungseinrichtungen 11,12 bildet ein zweites Detektionsmodul 7''. Hier werden insbesondere helle oder transparente Kunststoffe in oder zwischen Baumwolle erkannt.
[0083] Unter dem zweiten Detektionsmodul 7'' ist ein Ausscheidemodul 13 vorgesehen. Das Ausscheidemodul 13 im Gehäuse V'' umfasst eine Düsenleiste 14, die einer Seitenwand des Kanals 2 zugeordnet ist. Der der Düsenleiste 14 (s. Fig. 7) gegenüberliegenden Seitenwand des Kanals 2 ist ein Auffangbehälter 15 für die an dem Förderstrom ausgeblasenen Verunreinigungen zugeordnet, der besaugt ist.
[0084] Gemäss Fig. 2 wird das Licht der Lichtquelle 11 (hier eine Leuchtstoffröhre) über einen Polarisationsfilter 20 in polarisiertes Licht gewandelt und gelangt durch eine Glasscheibe 21a in den Inspektionsbereich 16. Dieser Inspektionsbereich wird in diesem Beispiel durch den Schacht 2 rechteckigen Querschnittes gebildet, durch welchen das Fasermaterial 36 an der Inspektionsstelle vorbeigeleitet wird. Die Materialfördereinrichtung ist hier von oben nach unten. (Die Ausführungsform nach den Figuren 2 und 3 ist in entsprechender Weise bei der Ausführungsform gemäss Fig. 10 mit horizontalem Kanal anwendbar.) Die Glasscheiben 21a, 21b sind leicht gegen den Materialfluss D geneigt, damit eine Selbstreinigung der Oberflächen stattfindet.
Das polarisierte Licht gelangt durch den Inspektionsbereich über eine zweite Glasscheibe 21b schliesslich zu einer Kamera 9, welche ebenfalls mit einem Polarisationsfilter 24 als Analysator ausgestattet ist. Dieser blockt sämtliches einfallendes unveränderte polarisierte Licht der Lichtquelle 11a ab, so dass insgesamt ein dunkles Bild entsteht. Weiter wird der Inspektionsraum von einer Lichtquelle 12 beleuchtet, welche ultraviolettes Licht abstrahlt (hier sind es vier UV-Leuchtstoffröhren). Diese Lichtquelle 12 strahlt keine Wellenlängenanteile im sichtbaren Bereich aus, so dass die Kamera 9, welche nur im sichtbarem Bereich des optischen Spektrum empfindlich ist, keine Aussteuerung erfährt. Erreicht wird dies durch entsprechende optische Filter in der Lichtquelle selber (so genanntes Schwarzlicht) oder durch zusätzliche vor die Lichtquelle 12 zu platzierende Filter.
Gegebenenfalls muss die Kamera 9 oder der Sensor der Kamera 9 durch einen weiteren Filter 25, welcher UV-Licht sperrt, ausgerüstet werden, damit diese keine Empfindlichkeit im UV-Wellenlängenbereich aufweist.
[0085] Da die Kamera 9 mit dem Analysator 24 sowohl für das polarisierte Licht als auch für das UV-Licht nicht empfindlich ist, wird sie im Normalfall ein dunkles Bild aufnehmen. Befindet sich nun Fasermaterial 36 im Inspektionsraum, so wird es von dem polarisiertem Licht durchleuchtet und von dem UV-Licht beleuchtet. Das polarisierte Licht wird durch das Fasermaterial 36 nicht verändert, und es bleibt bei dem dunklen Bild. Auch das UV-Licht wird von dem Fasermaterial 36 nicht verändert. Zur Kamera 9 zurückreflektiertes UV-Licht wird nicht aufgenommen, da die Kamera 9 in diesem Wellenlängenbereich nicht empfindlich ist. Es bleibt bei dem dunklen Bild. Befinden sich dagegen durchleuchtbare Fremdteile 23'' (z. B. Verpackungsbänder aus PP oder Folien aus PE) im Inspektionsraum, so verändern diese den Polarisationszustand des polarisierten Lichtes.
Dieses Licht kann nun den Analysator 24 der Kamera 9 passieren und sorgt so zu einer Aussteuerung, welche von der an die Kamera 9 angeschlossenen Auswerteeinheit 26 registriert wird und z. B. von einer nachgeschalteten Ausscheideeinheit (Ausblaseinrichtung 1, s. Fig. 1und 10) benutzt wird, um diese Fremdteile 23'' aus dem Kanal 2 auszuschleusen. Bei nicht durchleuchtbaren Fremdteilen 23' (z.B. dichte Verpackungsreste aus Kunststoffen) gelangt kein polarisiertes Licht durch das Fremdteil hindurch zur Kamera 9. Stattdessen wird das aufgestrahlte UV-Licht durch einen Fluoreszenzeffekt, der bei vielen Verpackungsmaterialien zu beobachten ist, welche mit optischen Aufhellern versehen sind, in Licht sichtbarer Wellenlängen gewandelt.
Dieses Licht kann nun den UV-Sperrfilter 25 passieren und erzeugt so eine Aussteuerung der Kamera 9, welches wiederum von der angeschlossenen Auswerteeinheit 26 registriert wird.
[0086] Fig. 3 zeigt eine ähnliche Anordnung, bei welcher die Kamerasichtlinie 27 zur Reduzierung des erforderlichen Bauraumes über einen Spiegel 28 gefaltet wird.
[0087] Bei grossen Kanalbreiten kann es vorteilhaft sein, mehrere Detektionsvorrichtungen nach Fig. 2über die Arbeitsbreite so zu verteilen, dass jede nur für einen Abschnitt des Kanals 2 zuständig ist. Aber auch hier gilt, dass je Abschnitt beide Erkennungsverfahren mit nur einem Detektor 9 und einer Auswerteeinheit 26 realisiert werden können.
[0088] Fig. 4 zeigt eine solche Anordnung, aus einer Blickrichtung mit Materialförderrichtung D senkrecht zur Papierebene, in welcher mehrere Detektionsvorrichtungen 29', 29'' nebeneinander angeordnet sind, um die grosse Arbeitsbreite abzudecken. Jede Vorrichtung 29', 29" ist für sich wieder sowohl für die Erkennung mit polarisiertem Licht als auch für die Erkennung mit UV-Licht mit jeweils nur einer Sensorik 9a, 9b zuständig. In diesem Beispiel sind die Beleuchtungen 11 und 12 zwar in Abschnitte unterteilt, werden aber von jeweils einem durchgehenden Bauteil realisiert. Ähnlich lassen sich auch die den einzelnen Abschnitten zugeordneten Auswerteeinheiten weiter zu einer Auswerteeinheit 26' zusammenfassen.
[0089] Nach Fig. 5 ist eine Halteeinrichtung 30 vorgesehen, die vier Al-Strangpresshohlprofile 30a, 30b, 30c und 30d (Halteprofile) umfasst, die in Längsrichtung - über die Maschinenbreite - parallel zueinander angeordnet sind und die jeweils mit ihren Stirnflächen an den beiden (nicht dargestellten) Gestellwänden der Maschine befestigt sind. Am Strangpressprofil 30a ist beispielhaft eine Befestigungsschraube 31 gezeigt. Die innenliegenden ebenen Flächen 30', 30'', 30''' und 30<IV> bilden einen Teil der Innenmantelfläche des Kanals 2. Die Flächen 30' und 30'' einerseits und die Flächen 30''' und 30<IV>andererseits sind jeweils fluchtend zueinander ausgerichtet. Die Flächen 30' und 30'' einerseits und die Flächen 30''' und 30<IV> anderseits sind parallel zueinander angeordnet.
Die einander zugewandten Seitenbereiche der Strangpressprofile 30a bis 30b weisen jeweils eine zylindermantel-abschnittsförmige konkave Fläche auf. Zwischen den vier zylinder-mantelabschnittsförmigen Flächen und berührend mit diesen ist ein Gehäuse 31 angeordnet, das in Richtung der Pfeile G, H um seine Längsachse M drehbar ist. Das Gehäuse 31 umfasst ein Tragelement aus zwei Al-Strangpresshohlprofilen (Tragprofile), die im Querschnitt jeweils zylinder-abschnittsförmig ausgebildet sind. Die Aussenkontur 31a des Gehäuses 31 ist kreisrund. Die konvex gerundeten Aussenflächen der Tragprofile stehen mit den konkav gerundeten zylindermantelabschnittsförmigen Flächen der Halteprofile 30a, 30b bzw. 30c, 30d in Eingriff.
In den ebenen Sehnenflächen der Tragprofile sind jeweils ebene Glasscheiben 21a, 21b angeordnet, wobei die Sehnenflächen und die Aussenflächen der Glasscheiben 21a, 21b miteinander fluchten. Die derart jeweils aus Sehnenflächen und Glasscheiben 21a bzw. 21b gebildeten beiden einander gegenüberliegenden Flächen bilden einen Teil des Kanals 37, der sich in Richtung des Faserluftstroms D verengt. Die beiden einander gegenüberliegenden Flächen der Glasscheiben 21a, 21b bilden einen Glaskanal 16, der in Richtung des Faser-Luft-Stroms D dadurch ebenfalls sich konisch verengend zusammenläuft.
Die aus den Flächen 30', 30'' gebildete Fläche schliesst mit der aus Sehnenfläche und Glasscheibe 21a gebildeten Fläche des Tragelements einen spitzen und flachen Winkel [alpha]' und die aus den Flächen 30''', 30<IV> gebildete Fläche schliesst mit der aus der Sehnenfläche und der Glasscheibe 21a gebildeten Fläche des Tragprofils einen spitzen und flachen Winkel [alpha]'' ein. Die konisch zusammenlaufenden Flächen der beiden einander gegenüberliegenden Flächen jeweils aus Sehnenfläche und Glasscheibe 21a bzw. 21b bilden einen Winkel [beta].
[0090] Unterhalb des Gehäuses 31 für den Glaskanal 16 ist die Beleuchtungseinrichtung 11 (für polarisiertes Durchlicht) vorhanden, die ein Gehäuse 32 aufweist, das in Führungsnuten an den Halteprofilen 30c, 30d - sich über die Maschinenbreite erstrecken - angebracht ist. Im Innenraum des Gehäuses 32 sind nebeneinander parallel zwei Leuchtstoff röhren 33, 34, z.B. Neonröhren, vorhanden, die sich mit ihren Längsachsen über die Arbeitsbreite der Maschine erstrecken. Das Gehäuse 32 ist ein Aluminium-Strangpress-Hohlprofil mit Kühlrippen. In der dem Gehäuse 31 für den Glaskanal 16 zugewandten Deckfläche 32b des Gehäuses 32 sind langgestreckte Glasscheiben 35a, 35b mit Polarisationsfilter angebracht. Die (nicht dargestellten) Polarisationsfilter 20a, 20b (vgl.
Fig. 2) der Kamera 9 einerseits und die (nicht dargestellten) Polarisationsfilter der Glasscheiben 35a, 35b andererseits sind in einem rechten Winkel zueinander angeordnet.
[0091] Auf der dem Gehäuse 32 gegenüberliegenden Seite des Glaskanals 16 ist die Beleuchtungseinrichtung 12 (für UV-Auflicht) angeordnet (s. Fig. 1).
[0092] Die Ausbildung in Fig. 5wurde am Beispiel des horizontalen Transportkanals 37 (Fig. 10) erläutert. Die Ausbildung ist entsprechend für den senkrechten Kanal 2 (Fig. 1, 2 und 3) anwendbar.
[0093] Fig. 6 zeigt die erste Detektoreinrichtung 3 umfassend zwei Kameras 4', 4'' mit Farbsensorik (s. Fig. 1) mehr im Detail. Die Zeilenkameras 4', 4'' schauen -schematisch dargestellt durch Sichtlinien 40a bzw. 40b - von beiden Seiten unter einem leichten Winkel [gamma]1 bzw. [gamma]2(gegenüber der Normalen auf der jeweiligen Kanalseitenwand) durch schräggestellte Glasscheiben 41a bzw. 41b in den Inspektionsbereich 15 des Kanals 2, so dass sie sich nicht gegenseitig anschauen, sondern auf den jeweils gegenüberliegenden Seiten des Kanals 2 einen Hintergrundstreifen 42a bzw. 42b treffen. Für die Beleuchtung, mit welcher das Fasermaterial 36 beleuchtet wird (Auflichtanordnung), sind zwei Lichtquellen 6' bzw. 6" vorhanden. Die Lichtquellen 6' und 6'' weisen jeweils vier Leuchtstoffröhren 61 bis 64bzw. 65 bis 6s auf.
Trifft die Kamerasichtlinie 40a bzw. 40b nicht auf Fasermaterial 36 im Kanal 2, so gelangt die Kamerasichtlinie bis zu dem Hintergrundstreifen 42a bzw. 42b. Hier liegt die gleiche Helligkeit vor wie auf dem beleuchteten Fasermaterial 36, d. h. die Kameras 4', 4'' sprechen nicht an. Wenn jedoch die Kamerasichtlinie 40a und/oder 40b auf einen farbigen Fremdkörper 22 treffen, z. B. ein roter Faden, sprechen die Kameras 4', 4'' an.
[0094] Gemäss der Fig. 7 ist eine Egreniermaschine 45 in einer Ginnerei über einen Kanal 46 mit einem Ballenpresser 47 verbunden. Aus der Egreniermaschine 45 gelangt unter Anwendung von Druckluft das Gemisch aus freigelegten Baumwollfasern und Samen u. dgl. in den Kanalteil 46a. Über die Vorrichtung 48 zum Abscheiden von Abfallteilen (Trash, Sand u. dgl.) aus den Baumwollfasern, gelangen die gereinigten Baumwollfasern über den Kanalteil 46b in den Kanal 49 des Ballenpressers 47. Im senkrechten Kanalteil 46b ist die erfindungsgemässe Vorrichtung angeordnet, bestehend aus - in Materialflussrichtung gesehen -einem zweiten Detektionsmodul 7'' (für Kunststofffaserfremdteile), einem ersten Detektionsmodul T (für farbige Fremdteile) und einem Abscheidemodul 13. (Die Anordnung entspricht der in Fig. 8 für einen Reiniger gezeigten Ausbildung.)
[0095] Entsprechend Fig. 8 ist die erfindungsgemässe Vorrichtung einem Reiniger 50, z. B. Trützschler CL-C4, nachgeordnet. Von der letzten schnelllaufenden garnierten Walze 514 wird das Fasermaterial durch einen Luftstrom E abgenommen (Luftdoffing) und gelangt als Faser-Luft-Strom D einen Kanal 52, der etwa U-förmig ausgebildet ist, dessen einer Schenkel in einen senkrechten Kanal 53 nach oben übergeht. Das Faserluftgemisch D durchströmt den Kanal 53 von unten nach oben. Dem Kanal 53 ist die erfindungsgemässe Vorrichtung zugeordnet, bestehend aus - in Materiallaufrichtung D gesehen - einem zweiten Detektionsmodul 7" (für Kunststofffremdteile), einem ersten Detektionsmodul T (für farbige Fremdteile) und einem Abscheidemodul 13 (umfassend eine Ausblasvorrichtung 14 und eine Absaugung 15).
Das von Fremdteilen befreite Faser-Luft-Gemisch G wird anschliessend der weiteren Verarbeitung zugeführt. Die erfindungsgemässe Vorrichtung (Kameras 4', 4'' 9, Beleuchtungen 6', 6''', 11, 12, Umlenkspiegel 5', 5'', 28) sind nicht unmittelbar im Abgabebereich der Öffnerwalze 514 angeordnet.
[0096] Gemäss Fig. 9 ist die erfindungsgemässe Vorrichtung einem Reiniger 54, z.B. Trützschler CL-C1, nachgeordnet. Von der schnelllaufenden garnierten Walze 55 wird das Fasermaterial durch den Luftstrom E abgenommen (Luftdoffing) und gelangt als Faser-Luft-Strom D in einen schräg angeordneten Kanal 56, der über einen gebogenen Bereich in einen senkrechten Kanal 53 nach oben übergeht. Das Fasermaterial D durchströmt den Kanal 56 und den Kanal 53 von unten nach oben. Dem Kanal 53 ist die erfindungsgemässe Vorrichtung zugeordnet. Im Unterschied zu der Ausbildung nach Fig. 8 ist entsprechend Fig. 9 - in Materiallaufrichtung D gesehen - zuerst ein erstes Detektionsmodul T und danach ein zweites Detektionsmodul 7'' zugeordnet, dem das Ausscheidemodul 13 folgt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung (Kamera 9, Beleuchtungseinrichtung 11, 12, Umlenkspiegel 28) ist nicht unmittelbar im Abgabebereich der Öffnerwalze 55 angeordnet.
[0097] Entsprechend Fig. 10ist der oberen Eintrittsöffnung eines Füllschachtes 60 eine Einrichtung zur pneumatischen Zuführung eines Faser-Luft-Stromes A zugeordnet, die einen (nicht dargestellten) Fasermaterialtransportventilator, eine ortsfeste luftdurchlässige Fläche 61 zur Trennung (Abscheidung) des Fasermaterials B von Luft C mit Luftabführung und eine Luftstrom-Führungseinrichtung 62 mit beweglichen Elementen aufweist, wobei eine umkehrbare Führung des im Luftstrom vorhandenen Fasermaterials vor und zurück quer über die luftdurchlässige Fläche 61 erfolgt und das Fasermaterial im Anschluss an den Aufprall im wesentlichen durch Schwerkraft von der luftdurchlässigen Fläche 61 abfällt und nach unten in den Füllschacht 60 eintritt.
Die langsamlaufenden Walzen 63a, 63b haben eine Doppelfunktion; sie dienen als Abzugswalzen für das Fasermaterial B aus dem Füllschacht 60 und zugleich als Speisewalzen für die Zuspeisung des Fasermaterials B zu einer schnellllaufenden Öffnerwalze 64. Die gefüllten Pfeile stellen Fasermaterial, die leeren Pfeile stellen Luft und die halbgefüllten Pfeile stellen einen Luftstrom mit Fasern dar.
[0098] Durch einen Kanal fliesst ein Blasluftstrom E etwa tangential zur Öffnerwalze 64, löst den Faserbelag (Gutfasern) aus der Garnitur und fliesst als Faser-Luft-Strom D durch eine Fasertransportleitung 37 durch zwei hintereinander angeordnete Glaskanäle, die im horizontalen Bereich der Fasertransportleitung 37 und nicht unmittelbar nach der Öffnerwalze 64 angeordnet sind.
[0099] Der pneumatischen Fasertransportleitung 37 ist die erfindungsgemässe Vorrichtung zugeordnet. Die Vorrichtung eignet sich zum Erkennen jeglicher Fremdstoffe, z.B. Gewebestücke, Bänder, Schnüre, Folienstücke u. dgl. in Fasergut. In Materiallaufrichtung gesehen ist zuerst ein erstes Detektionsmodul 7' und danach ein zweites Detektionsmodul 7'' vorhanden, dem das Ausscheidemodul 13 nachgeordnet ist.
[0100] Das Detektionsmodul 7' dient dem Erkennen von Fremdstoffen insbesondere mit Helligkeits- und/oder Farbabweichungen. Das optische System mit den Kameras 4', 4'' (nur 4' gezeigt) ist oberhalb des Kanals 37 und seitlich des Füllschachtes 61 angeordnet. Dadurch ist eine kompakte, raumsparende Konstruktion verwirklicht. Die Farbzeilenkameras 4', 4'' sind in Richtung auf den Glaskanal 15 gerichtet und vermögen farbige Fremdstoffe, z. B. rote Fasern, im Fasermaterial zu erkennen. Die Kameras erfassen den gesamten Bereich über die Breite des Kanals 37. Das nachgeordnete Detektionssystem 7'' dient dem Erkennen von Fremdteilen aus Kunststoff, wie Polypropylenbändchen, -gewebe und -folien u. dgl. in oder zwischen Faserflocken, z. B. aus Baumwolle und/oder Chemiefasern. Die Kunststoffe sind hell, weiss oder transparent.
Oberhalb der Fasertransportleitung 37 sind über die Maschinenbreite, z. B. 1600 mm, zwei Kameras 9', 9'', z. B. Diodenzellenkameras mit Polarisationsfiltern, in einem Gehäuse angeordnet. Unterhalb der Kameras 9', 9'' (nur Kamera 9' dargestellt) weisen die Wandflächen der Fasertransportleitung 37 zwei durchsichtige Bereiche in Gestalt zweier einander parallel gegenüberliegender Glasscheiben (Glasfenster) auf, die einen Glaskanal 16 bilden. Unterhalb der Fasertransportleitung 37 ist als Quelle für polarisiertes Licht eine Beleuchtungseinrichtung 11 vorhanden. Oberhalb der Fasertransportleitung 37 ist als Quelle für ultraviolettes (UV) Licht eine weitere Beleuchtungseinrichtung 12 angeordnet.
Stromab des Detektionssystems 7'' ist ein Ausscheidemodul 13 mit einer Düsenleiste 14 (Ausblaseinrichtung) zur Erzeugung eines Blasluftstroms nachgeordnet, deren Düsen derart in Richtung auf den Kanal 37 ausgerichtet sind, dass ein kurzzeitiger scharfer Luftstrahl etwa senkrecht in Bezug auf den Kanal 37 fliesst. Die erste Detektoreinrichtung und die weitere Detektoreinrichtung stehen über eine Auswerteeinrichtung und eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung mit der Ausblaseinrichtung in Verbindung, der eine Ventilsteuerung zugeordnet ist (s. Fig. 12). Wenn die Kameras einen farbigen oder durchsichtigen Fremdstoff im Fasermaterial anhand von Vergleichs- bzw.
Sollwerten erkannt haben, wird über die Ventilsteuerung ein kurzer Luftstoss mit hoher Geschwindigkeit in Bezug auf den Kanal 37 ausgestossen, der aus dem Faserstrom D den Fremdstoff mit wenigen Fasern durch einen Blasluftstrom herausstösst und anschiessend durch einen besaugten Kanal 15a wegführt. Der Faserluftstrom D wird nach der Ausblaseinrichtung durch die Fasertransportleitung 37 hindurch abgesaugt und der Weiterverarbeitung zugeführt.
[0101] Gemäss Fig. 11 umfasst die Ausblaseinrichtung 14 eine Mehrzahl von Blasdüsen 67a bis 67n, denen jeweils ein Ventil 68a bis 68n zugeordnet ist. Die Blasdüsen 67a bis 67n sind über die Ventile 68a bis 68n an eine gemeinsame Druckluftleitung 69 angeschlossen, die mit einer Druckluftquelle 70 in Verbindung steht. Mit 2 ist die Fasertransportleitung bezeichnet, die Eintrittsöffnungen in ihrer Wandfläche für die Blasdüsen 67a bis 67n aufweist. Die Austrittsöffnung für die Blasluftströme in den Auffangbehälter 15 ist in Fig. 1dargestellt. Über eine Ventilsteuerung werden die Ventile 68a bis 68n selektiv angesteuert, z.B. bei Vorhandensein des Fremdstoffes 23' wird das Ventil 68d kurzzeitig geöffnet, so dass ein scharfer Luftstrom mit hoher Geschwindigkeit, z. B.
Mach 1, über eine kurze Dauer (Millisekunden) durch die Düse 67d austritt und den Fremdkörper 23' in den besaugten Auffangbehälter 15 (s. Fig. 1) bläst.
[0102] Entsprechend Fig. 12sind an eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 71 die Kameras 4, 9, eine Bildauswerteeinrichtung 26 und eine Ventilsteuerung 73 für die Ventile 68a bis 68n der Ausblaseinrichtung 14 angeschlossen.
The invention relates to a device in the spinning preparation, Ginnerei or the like. for detecting foreign substances in or between fiber material, in particular cotton, with a presentation channel, which can be acted upon by at least two successively arranged detector devices (sensor arrangements) for detecting a foreign substance and with a pneumatic conveying means for passing the fiber material through the presentation channel, in which a first detector device (Sensor arrangement) has at least one electronic camera with color sensor and another detector device (sensor array) is present, which operates in the range of ultraviolet.
In spinning preparation plants and Ginnereien it is important to remove foreign fibers or other foreign parts of cotton, especially if they differ by a different color from cotton. Another problem with the operation of optical working foreign fiber or foreign particle separators in spinning preparation machines and ginning for cotton or man-made fibers is that these light or transparent plastics (such as packaging films or packaging fabric of polyethylene or polypropylene), due to the low optical contrast only insufficient or not at all.
In a known device (WO 96/35 831 A) several sensor arrangements are used successively, which respond to different parameters, so for example, in addition to the line camera with color sensor at least one sensor that operates in the range of ultraviolet. This is to ensure that substances can be eliminated at the subsequent separation device, which due to their nature and due to their position in the fiber stream trigger a detection signal on only one of the two detection parameters. With the UV sensor also foreign bodies can be determined, which have approximately the same color as the cotton fibers, but which consist of a different material.
A major disadvantage is that not all bright or transparent foreign bodies, in particular of plastic, can be detected with UV light. Another disadvantage is the high expenditure on equipment. For the use of additional sensors - beyond the line camera with color sensors - an additional intermediate module is provided in each case. Essential components such as cameras, inspection rooms, evaluation components and the like are required for each intermediate module, which requires increased installation space and means very considerable, high additional apparatus expenditure.
The invention is based on the object to provide a device of the type described above, which avoids the disadvantages mentioned, which is particularly space-saving manner in a production line installed in a simple design and effective detection of white and / or transparent plastics and of colored foreign substances.
The solution of this object is achieved by a device having the features of independent claim 1.
For detecting foreign substances in or between fiber material, in particular cotton, with a presentation channel, this is acted upon by at least two successively arranged detector devices (sensor arrangements) for detecting a foreign substance in the inventive device in the spinning preparation. Furthermore, the device comprises a pneumatic conveying means for passing the fiber material through the presentation channel, in which a first detector device (sensor arrangement) has at least one electronic camera with color sensor system and a further detector device (sensor arrangement) is present which operates in the region of ultraviolet.
In the other detector means using a source of ultraviolet light, the foreign parts are irradiated (reflected light), with the help of a source of polarized light the foreign parts durchstrahlbar (transmitted light) and are the polarized light and the reflected light due to UV irradiation of the one another Detector device receivable.
According to the invention, the detection with color sensors and UV light combined with the detection with polarized light, without it being essential for detection with UV light and polarized light essential components such as cameras, inspection rooms, glass ducts, or evaluation components be present in duplicate and without mutual interference between the two detection methods with UV light and polarized light. This arrangement concentrates the necessary components in the smallest of spaces and thereby saves installation space. There is a combined application of different wavelengths (visible light / UV light) and different polarization states (polarized / unpolarized). Only one image is taken, which is illuminated simultaneously with both light sources.
Another advantage is the possibility of simultaneous illumination and image acquisition, so that on the one hand no convergence of the two components subsequently generated and no temporal resolution reduction due to double image acquisition takes place. According to the invention, (without visible spectral components) is illuminated unpolarized (incident light) and polarized with visible light (transmitted light). This combination produces an image that can be recorded by a camera without switching / flashing the illumination and thus also includes both effects by changing the polarization state as well as by fluorescence. In this way, such packaging materials and waste plastics are detected in fiber materials, which are recognizable only with UV light or only with polarized light.
For certain chemical fibers and also for plastics produced with optical brighteners, the radiated UV light is converted by a fluorescence effect into visible wavelengths. This is then detectable by normal camera systems. The camera is not sensitive to the radiated UV light. Detection only takes place when the UV light is converted into visible light by fluorescence effects. As a result, it is possible to detect the widest possible variety of varieties of plastic foreign parts. In addition, dense or thick plastic residues or types of plastic that do not change the polarization state of the irradiated polarized light are detected.
The dependent claims have advantageous developments of the inventive device to the subject.
Thus, an embodiment of the inventive device is characterized in that the source of polarized light and the source of ultraviolet light with the other detector device cooperates, which is able to detect the illuminated and illuminated foreign parts and to distinguish from the fiber material.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that the polarized light and the reflected beam due to UV radiation are simultaneously receivable by the one further detector device.
A further embodiment of the inventive device is characterized in that the foreign parts are able to change the polarization state of the light when irradiated with polarized light.
Another embodiment of the inventive device is characterized in that the foreign parts show fluorescence effects when illuminated with UV light.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that the further detector device comprises an evaluation device.
A further embodiment of the inventive device is characterized in that to cover a large working width several detection devices in sections are parallel to each other.
A further embodiment of the inventive devices is characterized in that to reduce the tree space the camera directive is foldable by mirrors or prisms.
Another embodiment of the inventive device is characterized in that the camera has a polarizing filter as an analyzer.
A further embodiment of the inventive device is characterized in that the camera has a filter which prevents the passage of UV light.
A further exemplary embodiment of the device according to the invention is characterized in that a separating device arranged in the conveying direction downstream of the detection zone is connected to the evaluation device for separating out the foreign substances.
Another embodiment of the inventive device is characterized in that the foreign parts made of plastic rotate the polarization vector of the polarized light.
Another embodiment of the inventive device is characterized in that the light is linearly polarized.
Another embodiment of the inventive device is characterized in that the light is circularly polarized.
Another embodiment of the inventive device is characterized in that the light is elliptically polarized.
A further embodiment of the inventive device is characterized in that the light source for polarized light and the detector device are arranged on different sides of the fiber flakes (transmitted light arrangement).
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that the light source for UV light and the detector device are arranged on the same side of the fiber flakes (incident light arrangement).
Another embodiment of the inventive device is characterized in that for detecting a depolarization takes place.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that for detecting a reflection suppression takes place.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that the plastic foreign parts by anisotropies (such as birefringence) change the polarized light such that the light is made visible by the analyzer of the detector device.
A further embodiment of the inventive device is characterized in that the fiber material in a channel of glass o. The like. Is arranged.
Another embodiment of the inventive device is characterized in that the fiber material is pneumatically conveyed through a channel.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that the detector device is a line scan camera.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that the detector device is a matrix camera.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that the detector device comprises light sensors.
Another embodiment of the inventive device is characterized in that the detection is carried out with color.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that the detection is carried out in black and white.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that a polarizer is arranged between the light source and the fiber material.
Another embodiment of the inventive device is characterized in that a light source is present, which emits polarized light.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that the polarizer is integrated at or within the light source.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that an analyzer is arranged between the fiber material and the detector device.
Another embodiment of the inventive device is characterized in that a detector is present, which also acts as an analyzer.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that the analyzer is integrated at or inside the detector.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that light-reflecting elements are arranged in the beam path.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that light-refracting elements are arranged in the beam path.
A further embodiment of the inventive device is characterized in that are used as elements mirror.
Another embodiment of the inventive device is characterized in that are used as elements prisms.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that lenses are used as elements.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that the evaluation device is followed by a device for removing (depositing) the foreign parts.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that the evaluation and the removal device (separation device) are electrically connected to each other by a control or switching device.
Another embodiment of the inventive device is characterized in that the device is arranged in a Ginnerei.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that the device is arranged after a bale opener.
Another Ausführungsbeispiei the inventive device is characterized in that the device is arranged after a cleaning device.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that the device is arranged in a carding machine.
A further embodiment of the inventive device according to is characterized in that the device is arranged on a card.
Another embodiment of the inventive device is characterized in that the device is arranged after a Fremdfaserausscheider.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that anisotropies such as birefringent effect of the foreign parts is used to detect.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that for detection selectively absorbing behavior (dichroism) of the foreign parts is used.
A further exemplary embodiment of the device according to the invention is characterized in that optically active behavior (rotational dispersion) of the foreign parts is used for detecting.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that the detector device is able to differentiate from fibrous foreign parts due to their resolution.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that the UV light source is designed as a linear illumination for illuminating the working width.
A further embodiment of the inventive device is characterized in that the UV light source is designed from a plurality of juxtaposed individual light sources for illuminating the working width.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that the UV light source consists of a single, e.g. point-shaped, light source is made, which produces the illumination of the working width via a projection device.
Another embodiment of the device according to the invention is characterized in that the light of the UV light source is focused by reflectors or lenses on the surface to be inspected.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that the UV light source contains a filter which blocks all unwanted wavelengths and thus allows only UV light to pass.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that the channel is arranged vertically.
57) Device according to one of claims 1 to 56, characterized in that the channel is arranged obliquely.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that the fiber material is conveyed from top to bottom through the channel.
Another embodiment of the device according to the invention is characterized in that the fiber material is conveyed from bottom to top through the channel.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that the channel is arranged horizontally.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that the device downstream of an opening roller is not arranged directly in the delivery area of the opening roller.
A further embodiment of the inventive device is characterized in that the conveying means is a fan whose pressure side is connected to the upper end of the presentation channel.
A further exemplary embodiment of the device according to the invention is characterized in that the detector arrangements have at least one electronic line camera with color sensor system.
A further embodiment of the device according to the invention, characterized in that after the presentation channel a nozzle strip for blowing out impurities from the flow is arranged.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that it is constructed in modular construction and that it has at least two detector modules (sensor modules) and a separation module.
A further exemplary embodiment of the device according to the invention is characterized in that a lighting device is assigned to the electronic camera with color sensor system (incident light).
A further exemplary embodiment of the device according to the invention is characterized in that, in the case of two electronic cameras, the optical planes are arranged offset from one another.
The invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings.
It shows:
<Tb> FIG. 1 <sep> the device according to the invention on a Fremdteilerkennungs- and -ausscheidevorrichtung with vertical transport channel,
<Tb> FIG. 2 <sep> the device according to the invention on a foreign part recognition device (further detector device) with illumination devices for polarized transmitted light and UV incident light, vertical transport channel and straight camera directive,
<Tb> FIG. 3 <sep> is a device like FIG. 2, but with a deflected camera directive,
<Tb> FIG. 4 <sep> an embodiment with two detection devices, each for polarized and UV light,
<Tb> FIG. 5 <sep> schematically side view of a device with a glass channel and a lighting device for polarized transmitted light,
<Tb> FIG. 6 <sep> the device according to the invention on a foreign part recognition device (first detector device) with two color line cameras and respectively associated incident light illumination device,
<Tb> FIG. 7 <sep> is a partially sectioned, schematic side view of an Egreniermaschine with the inventive device, which is located in the connecting channel between the Egreniermaschine and the baler,
<Tb> FIG. 8th <sep> the device according to the invention for a four-roll cleaner,
<Tb> FIG. 9 <sep> the device according to the invention after a single roll cleaner,
<Tb> FIG. 10 <sep> the device according to the invention on a horizontal transport channel,
<Tb> FIG. 11 <sep> Top view of a blower with a plurality of widthwise arranged blowing nozzles and
<Tb> FIG. 12 <sep> Block diagram of an electronic control and regulating device to which two sensor systems and a blow-out device are connected.
According to Fig. 1, a vertically arranged channel 2 is present in a housing 1. The mutually opposite parallel side walls 2 ', 2' 'are at least partially formed as transparent slices (s. Fig. 2). On the two outer sides of the side walls 2 ', 2' 'lighting fixtures are assigned.
A first detector device 3 comprises two CCD cameras 4 ', 4' '(line scan cameras), which indirectly act on the glass channel 15 via two deflecting mirrors 5' or 5 "arranged at an angle. The optical planes are arranged slightly offset from one another. On the camera 4 'opposite side of the channel 2 is a lighting 6' and on the camera 4 '' opposite side of the channel 2 is a lighting 6 '' arranged. The material in the glass channel 15 is detected in this way by the two cameras 4 ', 4' 'from two sides.
The housing 1 'comprising the glass channel 15, the cameras 4', 4 '', the deflection mirror 5 ', 5' ', and the illuminations 6', 6 '' forms a first detection module 7 '. In particular colored foreign material in and between the cotton is recognized here.
Below the first detection module 7 ', there is a second detection module 7 "The cross sections of the channel 2 are the same.
A second detector device 8 comprises a CCD camera 9, which acts indirectly on the glass channel 16 via an angularly arranged deflection mirror 10. On the side of the channel 2 facing away from the camera 9 there is a lighting device 11 with polarization filters (see Fig. 2) and on the side of the channel 2 facing the camera 9 a lighting 12 for UV light is arranged. The polarized light (transmitted light) and the reflected light due to UV irradiation (reflected light) are jointly received by the one CCD camera 9. The material in the glass channel 16 is exposed from two sides with light, transmitted light and incident light.
The housing 1 '' comprising the glass channel 16, the camera 9, the deflection mirror 10, and the illumination means 11,12 forms a second detection module 7 ''. In particular, bright or transparent plastics are recognized in or between cotton.
A separation module 13 is provided below the second detection module 7 ". The separation module 13 in the housing V '' includes a nozzle bar 14 which is associated with a side wall of the channel 2. The side wall of the channel 2 opposite the nozzle strip 14 (see Fig. 7) is associated with a collecting container 15 for the impurities blown out of the delivery stream, which is sucked.
2, the light of the light source 11 (in this case a fluorescent tube) is converted into polarized light via a polarizing filter 20 and passes through a glass pane 21a into the inspection area 16. This inspection area is formed in this example by the shaft 2 of rectangular cross-section through which the fiber material 36 is conducted past the inspection site. The material conveyor is here from top to bottom. (The embodiment of Figs. 2 and 3 is equally applicable to the horizontal channel embodiment of Fig. 10.) The glass sheets 21a, 21b are slightly inclined to the material flow D for self-cleaning of the surfaces.
The polarized light passes through the inspection area via a second glass plate 21b finally to a camera 9, which is also equipped with a polarizing filter 24 as an analyzer. This blocks all incident unchanged polarized light of the light source 11a, so that a total of a dark image is formed. Further, the inspection room is illuminated by a light source 12 which emits ultraviolet light (here, there are four UV fluorescent tubes). This light source 12 emits no wavelength components in the visible range, so that the camera 9, which is sensitive only in the visible region of the optical spectrum, undergoes no modulation. This is achieved by appropriate optical filters in the light source itself (so-called black light) or by additional filters to be placed in front of the light source 12.
Optionally, the camera 9 or the sensor of the camera 9 must be equipped by another filter 25, which blocks UV light, so that it has no sensitivity in the UV wavelength range.
Since the camera 9 with the analyzer 24 is not sensitive to both the polarized light and the UV light, it will normally pick up a dark image. If fiber material 36 is now located in the inspection space, it is transilluminated by the polarized light and illuminated by the UV light. The polarized light is not changed by the fiber material 36, and it remains at the dark image. Also, the UV light is not changed by the fiber material 36. UV light reflected back to the camera 9 is not recorded, since the camera 9 is not sensitive in this wavelength range. It stays with the dark picture. On the other hand, if there are transparent third parts 23 "(eg packaging tapes made of PP or films of PE) in the inspection space, these change the polarization state of the polarized light.
This light can now pass through the analyzer 24 of the camera 9 and thus ensures a modulation, which is registered by the connected to the camera 9 evaluation unit 26 and z. B. from a downstream separation unit (blow-out 1, see Fig. 1 and 10) is used to auszuschleusen these foreign parts 23 '' from the channel 2. In the case of non-transmittable foreign parts 23 '(eg sealed plastic packaging residues), no polarized light passes through the foreign part to the camera 9. Instead, the irradiated UV light becomes a fluorescence effect observed in many packaging materials provided with optical brighteners , converted into visible wavelengths.
This light can now pass through the UV blocking filter 25 and thus generates a modulation of the camera 9, which in turn is registered by the connected evaluation unit 26.
Fig. 3 shows a similar arrangement in which the camera line 27 is folded over a mirror 28 to reduce the required installation space.
For large channel widths, it may be advantageous to distribute a plurality of detection devices according to FIG. 2 over the working width so that each is responsible for only a portion of the channel 2. But here too, each section can be realized both detection methods with only one detector 9 and an evaluation unit 26.
Fig. 4 shows such an arrangement, from a viewing direction with material conveying direction D perpendicular to the paper plane, in which a plurality of detection devices 29 ', 29' 'are arranged side by side to cover the large working width. Each device 29 ', 29 "is in turn responsible for both polarized light detection and UV light detection with only one sensor 9a, 9b in each case, although in this example the lights 11 and 12 are divided into sections However, they are each realized by a continuous component, Similarly, the evaluation units assigned to the individual sections can also be further combined to form an evaluation unit 26 '.
According to Fig. 5, a holding device 30 is provided, the four Al extruded hollow sections 30a, 30b, 30c and 30d (holding profiles) comprises, which are arranged in the longitudinal direction - over the machine width - parallel to each other and each with their end faces to the both (not shown) frame walls of the machine are attached. On the extruded profile 30a, a fastening screw 31 is shown by way of example. The inner flat surfaces 30 ', 30' ', 30' '' and 30th <IV> form part of the inner circumferential surface of the channel 2. The surfaces 30 'and 30' 'on the one hand and the surfaces 30' '' and 30th On the other hand, <IV> are respectively aligned with each other. The surfaces 30 'and 30' 'on the one hand and the surfaces 30' '' and 30th <IV> on the other hand are arranged parallel to each other.
The mutually facing side regions of the extruded profiles 30a to 30b each have a cylinder-shell-section-shaped concave surface. Between the four cylinder-shell-portion-shaped surfaces and in contact therewith, a housing 31 is arranged, which is rotatable in the direction of the arrows G, H about its longitudinal axis M. The housing 31 comprises a support element made of two Al extruded hollow profiles (support profiles), which are each formed in the form of a cylinder section in cross-section. The outer contour 31a of the housing 31 is circular. The convexly rounded outer surfaces of the support profiles are in engagement with the concave rounded cylinder jacket section-shaped surfaces of the holding profiles 30a, 30b and 30c, 30d.
In the planar chordal surfaces of the support profiles, in each case planar glass panes 21a, 21b are arranged, wherein the chord surfaces and the outer surfaces of the glass panes 21a, 21b are aligned with one another. The two opposite surfaces thus formed respectively of chord surfaces and glass sheets 21a and 21b form a part of the channel 37 which narrows in the direction of the fiber air flow D. The two opposing surfaces of the glass sheets 21a, 21b form a glass channel 16, which also converges conically in the direction of the fiber-air flow D conically.
The surface formed by the surfaces 30 ', 30' 'forms an acute and flat angle [alpha]' with the surface of the support element formed by the chord surface and the glass sheet 21a, and the surface 30 '' ', 30 The surface formed with the surface of the support profile formed by the chord surface and the glass pane 21a forms an acute and flat angle [alpha] ''. The conically converging surfaces of the two opposing surfaces each of chord surface and glass sheet 21a and 21b form an angle [beta].
Below the housing 31 for the glass channel 16, the illumination device 11 (for polarized transmitted light) is present, which has a housing 32 which in guide grooves on the holding profiles 30c, 30d - extending across the machine width - is mounted. In the interior of the housing 32 are parallel to each other two fluorescent tubes 33, 34, e.g. Neon tubes, which extend with their longitudinal axes over the working width of the machine. The housing 32 is an aluminum extruded hollow profile with cooling fins. In the housing 31 for the glass channel 16 facing top surface 32b of the housing 32 are elongated glass plates 35a, 35b mounted with polarizing filter. The (not shown) polarizing filter 20a, 20b (see.
Fig. 2) of the camera 9 on the one hand and the (not shown) polarizing filter of the glass panes 35a, 35b on the other hand are arranged at a right angle to each other.
The illumination device 12 (for UV reflected light) is arranged on the side of the glass channel 16 opposite the housing 32 (see FIG. 1).
The embodiment in Fig. 5 was explained using the example of the horizontal transport channel 37 (Fig. 10). The embodiment is correspondingly applicable to the vertical channel 2 (FIGS. 1, 2 and 3).
6 shows the first detector device 3 comprising two cameras 4 ', 4 "with color sensors (see FIG. 1) in more detail. The line scan cameras 4 ', 4' '- diagrammatically represented by lines of sight 40a and 40b - from both sides at a slight angle [gamma] 1 and [gamma] 2 (relative to the normal on the respective channel side wall) by inclined glass panes 41a and 41b into the inspection area 15 of the channel 2, so that they do not look at each other, but hit on the respective opposite sides of the channel 2 a background strip 42a and 42b. For the illumination with which the fiber material 36 is illuminated (incident light arrangement), there are two light sources 6 'and 6 ", respectively, and the light sources 6' and 6" each have four fluorescent tubes 61 to 64 or 65 to 6 s.
If the camera directive line 40a or 40b does not hit on fiber material 36 in the channel 2, then the camera directive reaches the background stripes 42a or 42b. Here is the same brightness as on the illuminated fiber material 36, d. H. the cameras 4 ', 4' 'do not respond. However, if the camera line 40a and / or 40b strike a colored foreign body 22, e.g. As a red thread, the cameras 4 ', 4' '.
According to FIG. 7, an Egreniermaschine 45 is connected in a Ginnerei via a channel 46 with a baler 47. From the Egreniermaschine 45 passes under application of compressed air, the mixture of uncovered cotton fibers and seeds u. Like. In the channel part 46 a. Via the device 48 for separating waste parts (trash, sand and the like) from the cotton fibers, the cleaned cotton fibers pass via the channel part 46b into the channel 49 of the baler 47. In the vertical channel part 46b, the device according to the invention is arranged, consisting of seen in the material flow direction -a second detection module 7 '' (for plastic fiber foreign parts), a first detection module T (for colored foreign parts) and a separation module 13. (The arrangement corresponds to the embodiment shown in Fig. 8 for a cleaner.)
According to Fig. 8, the inventive device is a cleaner 50, z. B. Trützschler CL-C4, downstream. From the last high-speed garnished roller 514, the fiber material is removed by an air stream E (Luftdoffing) and passes as a fiber-air flow D a channel 52 which is approximately U-shaped, one leg merges into a vertical channel 53 upwards , The fiber air mixture D flows through the channel 53 from bottom to top. The channel 53 is associated with the device according to the invention, consisting of - seen in material direction D - a second detection module 7 "(for plastic foreign parts), a first detection module T (for colored foreign parts) and a separation module 13 (comprising a blower 14 and a suction 15) ,
The freed of foreign parts fiber-air mixture G is then supplied for further processing. The inventive device (cameras 4 ', 4' '9, lights 6', 6 '' ', 11, 12, deflecting mirror 5', 5 '', 28) are not arranged directly in the delivery area of the opening roller 514.
Referring to Figure 9, the device of the invention is a cleaner 54, e.g. Trützschler CL-C1, downstream. From the high-speed garnished roller 55, the fiber material is removed by the air flow E (Luftdoffing) and passes as a fiber-air flow D in an obliquely arranged channel 56, which passes over a curved portion in a vertical channel 53 upwards. The fiber material D flows through the channel 56 and the channel 53 from bottom to top. The channel 53 is associated with the device according to the invention. In contrast to the embodiment according to FIG. 8, according to FIG. 9-as seen in the material direction D-first a first detection module T and then a second detection module 7 "are assigned, which is followed by the separation module 13.
The device according to the invention (camera 9, illumination device 11, 12, deflecting mirror 28) is not arranged directly in the delivery region of the opening roller 55.
10, the upper inlet of a hopper 60 is associated with a means for pneumatically feeding a fiber-air stream A comprising a fiber material transport fan (not shown), a stationary air-permeable surface 61 for separating (depositing) the fiber material B from air C with air discharge and an air flow guide means 62 having movable elements, wherein a reversible guiding of the air-flow fiber material back and forth across the air-permeable surface 61 takes place and the fiber material following the impact substantially by gravity from the air-permeable surface 61st drops down and enters the hopper 60 down.
The low speed rollers 63a, 63b have a dual function; they serve as take-off rolls for the fiber material B from the hopper 60 and at the same time as feed rollers for the feeding of the fiber material B to a fast-opening opener roller 64. The filled arrows represent fiber material, the empty arrows represent air and the semi-filled arrows represent an air flow with fibers.
Through a channel, a Blasluftstrom E flows approximately tangentially to Öffnerwalze 64, dissolves the Faserbelag (good fibers) from the clothing and flows as fiber-air flow D through a fiber transport line 37 through two successively arranged glass channels, in the horizontal region of the fiber transport line 37 and not immediately after the opener roller 64 are arranged.
The pneumatic fiber transport line 37 is associated with the device according to the invention. The device is suitable for detecting any foreign substances, e.g. Pieces of fabric, tapes, cords, pieces of film u. Like. In fiber. Seen in the material direction, first a first detection module 7 'and then a second detection module 7 "is present, to which the separation module 13 is arranged downstream.
[0100] The detection module 7 'is used to detect foreign substances, in particular with brightness and / or color deviations. The optical system with the cameras 4 ', 4' '(only 4' shown) is disposed above the channel 37 and the side of the hopper 61. As a result, a compact, space-saving construction is realized. The color line cameras 4 ', 4' 'are directed in the direction of the glass channel 15 and capable of colored foreign substances, eg. B. red fibers to recognize in the fiber material. The cameras detect the entire area across the width of the channel 37. The downstream detection system 7 '' is used to detect foreign parts made of plastic, such as polypropylene tapes, fabrics and films u. Like. In or between fiber flakes, z. B. of cotton and / or man-made fibers. The plastics are bright, white or transparent.
Above the fiber transport line 37 are on the machine width, z. B. 1600 mm, two cameras 9 ', 9' ', z. As diode cell cameras with polarizing filters, arranged in a housing. Below the cameras 9 ', 9' '(only camera 9' shown), the wall surfaces of the fiber transport line 37 on two transparent areas in the form of two mutually parallel glass panes (glass window), which form a glass channel 16. Below the fiber transport line 37, a lighting device 11 is provided as a source of polarized light. Above the fiber transport line 37, a further illumination device 12 is arranged as the source of ultraviolet (UV) light.
Downstream of the detection system 7 '' is a separation module 13 with a nozzle bar 14 (blower) downstream of generating a Blasluftstroms, the nozzles are aligned in the direction of the channel 37, that a short-term sharp air jet flows approximately perpendicular with respect to the channel 37. The first detector device and the further detector device are connected via an evaluation device and an electronic control and regulating device to the blow-out device, to which a valve control is assigned (see FIG. 12). If the cameras detect a colored or transparent foreign matter in the fiber material by comparison or
Have identified set points, a short burst of air at high speed with respect to the channel 37 is ejected via the valve control, which ejects the foreign matter with few fibers through a blast of air from the fiber flow D and then leading away through an evacuated channel 15a. The fiber air flow D is sucked through the fiber transport line 37 after the blow-out device and fed to further processing.
According to FIG. 11, the blow-out device 14 comprises a plurality of blowing nozzles 67a to 67n, to each of which a valve 68a to 68n is assigned. The blowing nozzles 67a to 67n are connected via the valves 68a to 68n to a common compressed air line 69, which communicates with a compressed air source 70. 2, the fiber transport line is designated, the inlet openings in its wall surface for the blowing nozzles 67a to 67n has. The outlet opening for the blown air streams into the collecting container 15 is shown in Fig. 1dargestellt. Via a valve control, the valves 68a to 68n are selectively driven, e.g. in the presence of the foreign matter 23 ', the valve 68d is opened briefly, so that a sharp air flow at high speed, z. B.
Mach 1, for a short time (milliseconds) exits through the nozzle 67 d and the foreign body 23 'in the evacuated collecting container 15 (see Fig. 1) blows.
Referring to Fig. 12, the cameras 4, 9, an image evaluator 26, and a valve controller 73 for the valves 68a through 68n of the blower 14 are connected to an electronic control device 71.