CH691182A5 - Vorrichtung in einer Spinnereivorbereitungseinrichtung zum Erkennen und Ausscheiden von Fremdstoffen. - Google Patents

Vorrichtung in einer Spinnereivorbereitungseinrichtung zum Erkennen und Ausscheiden von Fremdstoffen. Download PDF

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CH691182A5
CH691182A5 CH01133/96A CH113396A CH691182A5 CH 691182 A5 CH691182 A5 CH 691182A5 CH 01133/96 A CH01133/96 A CH 01133/96A CH 113396 A CH113396 A CH 113396A CH 691182 A5 CH691182 A5 CH 691182A5
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sensor system
transport line
optical sensor
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CH01133/96A
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Michael Cieslinski
Stefan Dr Schlichter
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Truetzschler Gmbh & Co Kg
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Description


  
 



  Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. 



  Eine bekannte Vorrichtung ist in der Putzerei nach der Grobreinigung bzw. nach dem Mischer angeordnet, d.h. vor der Feinreinigung. Die Flocken gelangen über einen Ansaugkondenser in einen Beschickungsschacht, dessen eine Wand durch ein endlos umlaufendes schräggestelltes Förderband gebildet ist. Danach passieren die Flocken, präsentiert auf dem Förderband, ein optisches Erkennungssystem (optische Farbsensorik). Eine Auswerteeinrichtung wertet die Messungen aus und betätigt beim Auftreten von Fremdstoffen die entsprechenden Sektoren einer Düsenleiste. Diese Düsen einer Sektion werden betätigt, sobald die vorgelagerte optische Sensorik die Fremdteile erkannt hat. Die ausgeblasenen und mit Fremdstoffen behafteten Flocken gelangen in eine Sammelwanne. Die übrigen, nicht kontaminierten guten Fasern gelangen in einen Sammeltrichter und erreichen von dort die nächste Putzereimaschine.

   Nachteilig ist, dass die Fördereinrichtung anlagemässig aufwendig ist. 



  Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, die insbesondere auf einfache Art eine verbesserte Erkennung und Ausscheidung von Fremdstoffen ermöglicht. 



  Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. 



  Die erfindungsgemässe Vorrichtung erlaubt die Entfernung der Fremdstoffe bereits am Anfang des Prozesses, z.B. unmittelbar nach dem Ballenöffner und noch vor einer Einwirkung auf die Faserflocken, z.B. durch einen Kondenser. Dadurch, dass das Fasermaterial dem Sensorsystem nicht auf einer gesonderten Fördereinrichtung, wie ein Förderband, sondern im Luftstrom präsentiert wird, ist anlagemässig eine erhebliche Vereinfachung verwirklicht. Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung werden Fremdstoffe in der Putzerei, z.B. Kunststofffolien, Gewebe aus Kunststofffolie, Gewebe aus Jute, Gewebe aus Baumwolle, Geflechte, Schnüre aus Kunststofffolie, Schnüre aus Jute, Schnüre aus Baumwolle, farbige Polypropylenfolien u.dgl., ölige Faserflocken und auch Teile mit höherem spezifischen Gewicht, z.B. kleine Steine, Samenkörner u.dgl., zuverlässig erkannt und ausgeschieden.

   Dadurch werden Störungen bei der Weiterverarbeitung der Flocken, z.B. Garniturabnutzung, Maschinenstörungen, Fadenbrüche, Beeinträchtigungen beim Anfärbeverhalten u.dgl., in erheblicher Weise verringert. 



  Zweckmässig weist die Fasertransportleitung eine Abzweigstelle mit Ablenkmitteln, z.B. Ausscheideklappe, für die Fremdstoffe auf. Vorzugsweise ist die Ausscheideeinrichtung eine Ausblaseinrichtung. Bevorzugt ist in einer Wand der Transportleitung eine \ffnung vorhanden, durch die die Fremdstoffe ausgeblasen werden. Mit Vorteil liegt die \ffnung der Ausblaseinrichtung gegenüber. Zweckmässig ist die Ausblaseinrichtung unterhalb der Transportleitung angeordnet, und zwar derart, dass mit ihr Luft quer zur Transportrichtung der Faserflocken in die Transportleitung geblasen werden kann. Bevorzugt ist an die Abzweigstelle oder an die \ffnung ein Sammelbehälter für die Fremdstoffe angeschlossen. Mit Vorteil werden die von Fremdstoffen freien Faserflocken pneumatisch weitergefördert. Zweckmässig weist die Fasertransportleitung einen kanalförmigen Abschnitt auf.

   Vorzugsweise weist der kanalförmige Abschnitt einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt auf. Bevorzugt weist die Kanalwand einen durchsichtigen Bereich für das optische Sensorsystem bzw. die Kamera auf. Mit Vorteil ist mindestens ein optisches Sensorsystem, z.B. Farbsensoren, vorhanden. Zweckmässig sind eine Mehrzahl von optischen Sensoren über die ganze Arbeitsbreite vorhanden. Vorzugsweise ist als optisches Sensorsystem eine Kamera vorhanden. Bevorzugt ist der Abstand zwischen dem optischen Sensorsystem und der Ausscheideeinrichtung so gross gewählt, dass die zum Transport der Faserflocken vom Bereich des optischen Sensorsystems zur Ausscheideeinrichtung der Fasertransportleitung erforderliche Zeit die Zeit für Ingangsetzung der Ausscheideeinrichtung übersteigt. Mit Vorteil ist eine Mehrzahl von Ausblasdüsen über die Arbeitsbreite vorhanden. 



  Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. 



  Es zeigen: 
 
   Fig. 1 schematisch in Seitenansicht die erfindungsgemässe Vorrichtung in einer Spinnereivorbereitungsanlage (Putzerei und Karderie), 
   Fig. 2 die Vorrichtung mit zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Förderleitung versetzt zueinander angeordneten Kameras und Ausscheideklappe für Fremdstoffe, 
   Fig. 3 die Vorrichtung mit Kamera und Ausblasdüsen, 
   Fig. 4 das Sensorsystem mit einer Mehrzahl über die Breite angeordneter Sensoren, 
   Fig. 5 die Ausblaseinrichtung mit einer Mehrzahl über die Breite angeordneter Blasdüsen, 
   Fig. 6 ein Blockschaltbild mit elektronischer Steuer- und Regeleinrichtung, an die die Sensoren mit einer Bildauswerteeinrichtung und eine Ventilsteuerung mit den Blasdüsen angeschlossen sind, 
   Fig. 7 nach oben gerichtete Blasdüsen mit gegenüberliegender Luftaustrittsöffnung, 
   Fig.

   8 ein oberhalb den Blasdüsen gegenüberliegender Ausscheideraum mit Lufteintrittsöffnung und Rückführung des Luftstroms in die Förderleitung, 
   Fig. 9 der Ausscheideraum unterhalb der Blasdüsen mit einem Sieb in der Luftaustrittsöffnung, 
   Fig. 10 die erfindungsgemässe Vorrichtung an einer senkrecht angeordneten Förderleitung mit Luftaustrittsschleuse, 
   Fig. 11 die Vorrichtung nach Fig. 10 mit Rückführung der Ausblasluft durch ein Sieb in den Förderluftstrom, 
   Fig. 12 schematisch in Seitenansicht eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit zwei Kameras und vier Beleuchtungseinrichtungen für Aufnahmen mit Auflicht und Durchlicht, 
   Fig. 13 die Vorrichtung nach Fig. 12 mit Feuer- und Funksensor, Metalldetektor und elektronischer Steuer- und Regeleinrichtung, 
   Fig. 14 die Vorrichtung nach Fig. 2 mit Abmessungen für die Ermittlung der Transportzeit und 
   Fig.

   15 schematische graphische Darstellung der Zeitabläufe zwischen Erkennen des Fremdstoffes und \ffnung bzw. Schliessung der Ausscheideklappe. 
 



  Fig. 1 zeigt eine Putzereilinie, bei der zwischen einem Ballenöffner 1, z.B. Trützschler-BLENDOMAT BDT und einem Multimischer 4 eine Vorrichtung 2 zur Erkennung und Abscheidung metallischer Verunreinigungen und ein Schwerteilabscheider 3 angeordnet sind. Dem Multimischer 4 sind ein Feinöffner 5, Kardenspeiser 6 und Karden 7 nachgeordnet. Mit 1a ist eine Ballenreihe bezeichnet. Der Ballenöffner 1 ist mit dem Kondenser 8 (mit Siebtrommel) durch eine pneumatische Rohrleitung 9 verbunden. Weiterhin sind der Schacht 10 und die übrigen nachgeordneten Maschinen durch pneumatische Rohrleitungen verbunden. In der Rohrleitung 9, d.h. dem Ballenöffner 1 unmittelbar nachgeordnet, ist die erfindungsgemässe Vorrichtung 11 angeordnet. 



  Nach Fig. 2 wird der rohrförmige Teil 9a der Förderleitung 9 durch ein Anschlusselement (Übergangsstück) in einen Kanal 12 mit rechteckigem Querschnitt (z.B. a = 600 bis 800 mm, b = 100 bis 200 mm) und Seitenwänden 12c und 12d überführt. In der oberen Deckwand 12a des Kanals 12 ist ein Fenster 13 min  aus durchsichtigem Material, z.B. Glas, Kunststoff, durch das eine Kamera 16 min  in den Innenraum auf die im Luftstrom mit hoher Geschwindigkeit geförderten Faserflocken A gerichtet ist, vorhanden. In der unteren (nicht dargestellten) Bodenwand 12b ist ein (nicht dargestelltes) Fenster 13 min  min , durch das eine weitere Kamera 16'' auf die Flocken A gerichtet ist, vorhanden. Die Kamera 16 min  min  ist stromab der Kamera 16 min  angeordnet.

   Der Kanal 12 geht durch ein weiteres Anschlusselement in den rohrförmigen Teil 9b der Rohrleitung 9 mit kreisförmigem Querschnitt über, die in einem vorherbestimmten Abstand c (siehe Fig. 14) um 90 DEG  abbiegt. Im rohrförmigen Teil 9b sind die Faserflocken mit B bezeichnet. An der Krümmung ist in der Wand der Rohrleitung 9 eine Ausscheideklappe 24 vorhanden, die um ein Drehgelenk 25 durch eine Verstelleinrichtung, z.B. pneumatischer Druckzylinder 26, ausschwenkbar ist. Die Verstelleinrichtung 26 ist über eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 27  wirkungsmässig mit den Kameras 16 min  und 16 min  min  verbunden.

   Mit der Förderleitung 9 an der Abzweigstelle 9c ist ein Abfallraum wirkungsmässig verbunden, als Ablenkmittel für die Fremdstoffe in den Abfallraum ist eine Ausscheideklappe 24 vorhanden, als Mittel zur schwenkbaren Anordnung der Ausscheideklappe 24 an der Abzweigstelle 9c der Förderleitung 9 ist das Drehgelenk 25 vorgesehen, und als Antriebsmechanismus zur Betätigung der Ausscheideklappe 24 steht der Druckzylinder 26 zur Verfügung.

   Es ist eine Steuereinrichtung 27 zur wirkungsmässigen Verbindung mit dem Druckzylinder 26 zur selektiven Betätigung der Ablenkmittel vorhanden, und die Kameras 16 min , 16 min  min  sind mit der Steuereinrichtung 27 verbunden zum Umstellen besagter Ausscheideklappe 24 als Folge des Durchgangs eines Fremdkörpers durch jenen Teil des Kanals 12, der mindestens teilweise von den Kameras 16 min , 16 min  min  erfasst ist, um innerhalb einer kurzen Zeit die Ausscheideklappe 24 von einer Nichtarbeitsstellung, in weicher die Förderleitung 9b geschlossen ist, in eine Arbeitsstellung umzustellen, in der die Förderleitung 9b an der Abzweigstelle 9c offen ist. 



  Gemäss Fig. 3 sind stromab der Kamera 16 min  der Deckplatte 12a als Ausblaseinrichtung eine Mehrzahl über die Breite a angeordneter Blasdüsen 19a bis 19n angeordnet, die durch \ffnungen 12 min  in der Deckplatte 12a auf die Faserflocken A ausgerichtet sind. Den Blasdüsen 19a-19n gegenüberliegend ist in der Bodenwand 12b eine \ffnung 29 vorhanden, durch die die Fremdstoffe nach unten ausgeblasen werden. Es sind Abdichtmittel zur Aufrechterhaltung des Förderluftstroms vorhanden (vgl. z.B. Fig. 8 bis 11). 



  Entsprechend Fig. 4 besteht das optische Sensorsystem 16 aus zwei übereinander angeordneten Reihen von optischen Sensoren 16a bis 16n, z.B. Farbsensoren, die in senkrechter Richtung versetzt zueinander angeordnet sind. Die Sensoren 16a bis 16n sind über die Breite a der Maschine vorhanden. 



  Nach Fig. 5 sind eine Mehrzahl von Blasdüsen 19a bis 19n vorhanden, denen jeweils ein Ventil 20a bis 20n zugeordnet ist. Die Blasdüsen 19a bis 19n sind über die Ventile 20a bis 20n an eine gemeinsame Luftleitung 21 angeschlossen, die mit einer Druckluftquelle 22 in Verbindung steht. 



  Gemäss Fig. 6 sind an die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 23 das optische Sensorsystem 16, eine Bildauswerteeinrichtung 41 und eine Ventilsteuerung 28 für die Ventile 20a bis 20n angeschlossen. 



  Sofern als optisches Sensorsystem eine Kamera 16 min , 16 min  min , z.B. CCD-Kamera (Diodenzeilenkamera) verwendet wird, so kann die Kamera durch eine \ffnung in der Deckplatte 12a für die Ausblaseinrichtung hindurch über die Breite a des Kanals 12 die aufgelösten Flocken C erfassen. 



  Entsprechend Fig. 7 sind die Blasdüsen 19a bis 19n der Bodenplatte 12b des Kanals 12 zugeordnet. Die \ffnung 31 in der Deckplatte 12a liegt den Blasdüsen 19a bis 19n gegenüber. 



  Nach Fig. 8 werden die Flocken A von unten durch den Luftstrom F der Blasdüsen 19a bis 19n angeblasen, wenn das Sensorsystem 16 Fremdstoffe E feststellt. Die Fremdstoffe E werden durch die \ffnung 31 in der Deckplatte 12a hindurchgeblasen, wobei der Luftstrom anschliessend um 90 DEG  in Förderrichtung umgelenkt wird. Die Fremdstoffe E fallen aus dem Luftstrom nach unten auf die Aussenfläche 12e des Kanals. Anschliessend wird der Luftstrom wieder um 90 DEG  umgelenkt und tritt durch eine \ffnung 31 min  in der Deckwand 12a wieder in den Kanal 12 ein. Die \ffnungen 31 und 31 min  und die Aussenfläche 12e sind durch eine gemeinsame Abdeckwand 12f luftdicht gegen die Aussenatmosphäre abgedichtet. 



  Gemäss Fig. 9 sind in der Bodenwand 12b zwei \ffnungen 32 und 33 vorhanden, wobei in der \ffnung 33 ein Sieb 34 angeordnet ist, damit keine Fremdstoffe E wieder in den Kanal 12 zurückströmen können. Es ist ein geschlossenes Förderluftsystem vorhanden. Die Fremdstoffe E werden ausgeblasen und folgen der Schwerkraft in Richtung auf die Fläche 12h. 



  Entsprechend Fig. 10 ist der Kanal 12 in senkrechter Richtung angeordnet. Die Blasdüsen 19a bis 19n sind unterhalb der Kamera 16 angeordnet. Den Blasdüsen 19a bis 19n gegenüberliegend ist eine \ffnung 35 in der Seitenwand des KanaIs 12 vorhanden, an die eine Ableiteinrichtung 36, z.B. Ausscheideraum, Abluftkanal, für die Fremdstoffe E angeschlossen ist. Die Ableiteinrichtung 36 ist ein um 90 DEG  von waagerecht in senkrecht umgelenkter Kanal. Der Ausgang der Ableiteinrichtung 36 ist durch eine luftabdichtende Schleuse 39 abgeschlossen, die durch zwei um Drehgelenke drehbare Klappen 37 und 38 gebildet ist. Unterhalb des Ausgangs der Ableiteinrichtung 36 ist ein Behälter 40 zur Aufnahme der Fremdstoffe E vorhanden. 



  Nach Fig. 11 wird die Blasluft F in einem geschlossenen System dem Förderluftstrom in dem Kanal 12 wieder zugeführt. Vor der Rückführung wird die Luft F gefiltert, z.B. durch ein Sieb 34. Das Sieb 34 befindet sich oberhalb des Ausscheideraums 36. An den Ausscheideraum 36 nach unten ist eine Schleuse 39 (Luftschleuse) angeschlossen. 



  Der halbgefüllte Pfeil A bezeichnet, dass die Flocken im Luftstrom gefördert werden. 



  Das optische Sensorsystem (Sensoren 16a-16n; Kameras 16 min , 16 min  min ) und die Ausscheideeinrichtung 19 mit Ventil 20 können auch Seitenwänden 12c und 12d des Kanals 12 zugeordnet sein. 



  Nach Fig. 12 sind dem Kanal 12 zwei Gehäuse 42, 43 zugeordnet, in deren lnnenräume die Kameras 16 min  bzw. 16 min  min  und Beleuchtungseinrichtungen 44 bzw. 45 angeordnet sind. Weiterhin ist in den Gehäusen 42, 43 jeweils in einem Winkel ein Umlenkspiegel 46 bzw. 47 vorhanden, der die optische Achse zwischen Kamera 16 min  bzw. 16 min  min  und Fenster 13 min a bzw. 13 min  min a umlenkt. Die Beleuchtungseinrichtungen 44 bzw. 45 senden durch die Fenster 13 min a bzw. 13 min  min a Licht in den Innenraum des Kanals 12. Auf der den Gehäusen 42, 43 gegenüberliegenden Seite sind dem Kanal 12 zwei weitere Gehäuse 48 bzw. 49 zugeordnet, in deren lnnenräumen Beleuchtungseinrichtungen 50 bzw. 51 angeordnet sind, die durch die Fenster 13 min b bzw. 13 min  min b Licht in den Innenraum des Kanals 12 aussenden.

   Die Gehäuse 42, 48 und die Gehäuse 43, 49 sind in Strömungsrichtung versetzt (nacheinander) zueinander angeordnet. 



  Die erfindungsgemässe Vorrichtung (Flockensensor) ermöglicht die Erkennung von Fremdmaterial in einem Strom von Baumwollflocken. Insbesondere werden dabei erkannt:
 - undurchsichtige Teile: z.B. Holz, Steine, Metall, Schnüre, Papier, etc. 
 - falschfarbige Teile: z.B. Schmutz, Blätter, etc. 
 - glänzende Teile: z.B. Folien 



  Zur Messung werden die Baumwollflocken durch den rechteckigen Schacht 12 mit Luft gefördert. Durch Sichtfenster 13 min a, 13 min b; 13 min  min a, 13 min  min b in den Schachtwänden 12a, 12b werden die Baumwollflocken im Vorbeiflug von den Kameras 16 min , 16 min  min  erfasst. Dabei werden Auflicht und Durchlicht und Blitzbeleuchtungen 44, 50; 45, 51 kombiniert. Die Auswertung erfolgt nach dem Prinzip des Soll/Ist-Vergleichs. Als Sollparameter wird die Reflektionsintensität bezogen auf die Durchstrahlintensität herangezogen. Die Charakteristik der Baumwolle wird vom System automatisch ermittelt und als Referenz verwendet. Material mit abweichender Charakteristik wird erkannt, wenn die Ausdehnung z.B. 5 mm in der kleinsten Achse beträgt. Dieses Fremdmaterial wird dann durch eine Klappe 24 aus dem Flockenstrom A in die Abfallleitung 52 entfernt. 



  Das Auflichtmodul 42 umfasst eine Halbleiter-Blitzbeleuchtung 44 mit hoher Homogenität, eine kommandogesteuerte Hochgeschwindigkeits-Messkamera 16 min  mit digitalem Datenausgang (z.B. nach DE-A-4 313 621) und einen Umlenkspiegel 46 zur Reduzierung der Bauhöhe. Das Durchlichtrnodul 48 umfasst eine grossflächige Halbleiterblitzbeleuchtung 50 mit hoher Intensität. Das weitere Auflichtmodul 43 und das weitere Durchlichtmodul 49 enthalten entsprechende Bauelemente und Einrichtungen. 



  Im Betrieb wird für die Fremdfasererkennung und Fremdpartikelerkennung zweckmässig mit Durchlicht und Auflicht gearbeitet. Es werden zwei Bilder in sehr kurzer Aufeinanderfolge aufgenommen, einmal im Durchlicht und einmal im Auflicht. Beide Bilder werden kombiniert und gemeinsam ausgewertet. Das Licht wird blitzweise eingeschaltet und gesteuert von der  Kamera 16 min , 16 min  min  oder deren Steuerung. Es kann für die Einzelaufnahmen Licht unterschiedlicher Wellenlängen eingesetzt werden. Dabei kann mehr als eine Beleuchtungseinrichtung 44, 50; 45, 51 für eine Aufnahme verwendet werden. Beispielsweise kann das Auflichtmodul 42 mehr als eine Beleuchtungseinrichtung 44 aufweisen. Die Beleuchtung kann aus verschiedenen Richtungen erfolgen. Auch kann die Beleuchtung von verschiedenen Seiten (Durchlicht und Auflicht, vgl. Fig. 12) vorgenommen werden.

   Es können zur Beleuchtung Lichtquellen mit verschiedenen Wellenlängen Anwendung finden. Auch können die verschiedenen Richtungen, Seiten und Wellenlängen miteinander kombiniert werden. Es können verschiedene Beleuchtungszeiten (Blitzzeiten) eingestellt werden. 



  Nach Fig. 13 sind dem Kanal 12 ein Feuer- und Funkensensor 53 (vgl. DE-A-4 131 188) und ein Metalldetektor 54 (vgl. DE-A-4 129 882) zugeordnet. An die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 23 sind der Feuer- und Funkensensor 53, der Metalldetektor 54, die Kamera 16 min  (und ggf. die Kamera 16 min  min ), die Beleuchtungseinrichtungen 44, 50 (und ggf. die Beleuchtungseinrichtungen 45, 51) und der Druckzylinder 26 für die Ausscheideklappe 24 angeschlossen. 



  Für ein zuverlässiges Arbeiten der Vorrichtung müssen die Kameras 16 min , 16 min  min  genügend weit vor der Ausscheideeinrichtung 24 angebracht sein. Falls dies nicht der Fall ist, könnte es passieren, dass die Fremdstoffe die Ausscheideeinrichtung bereits vor dem Verschwenken der Klappe 24 passiert haben. Versuche haben ergeben, dass die Zeit von der Erfassung eines Fremdstoffes, bis die Klappe 24 den Zugang zur Abfallleitung 52 geöffnet hat, 0,2 Sekunden beträgt. Bei einer Geschwindigkeit von 10 m/s des Faser/Luftgemisches in der Transportleitung 12 muss also der Abstand Kamera 16 min , 16 min  min  bis zur Klappe 24 grösser als 2 m sein. Unter Einbezug einer angemessenen Sicherheitsreserve erweist sich ein Abstand von 3 m als vorteilhaft.

   Weil nun besonders eine grössere Flocke mit geringerer Geschwindigkeit als derjenigen des Faser/Luftgemisches durch die Transportleitung 12 gelangen kann, darf die Abfallleitung 52 auch wieder nicht zu früh geschlossen werden. Sonst kann es vorkommen, dass der Fremdstoff die Klappe 24 erst passiert, wenn die Abfallleitung 52 bereits wieder verschlossen ist und er durch die Fortsetzung der Transportleitung weitergeführt wird. Versuche haben ergeben, dass bei einer Faser/Luftgemischgeschwindigkeit von 10 m/sec in der Transportleitung 12 und einem Abstand von 3 m zwischen Kamera 16 min , 16 min  min  und Klappe 24 ein Offenhalten der Abfallleitung 52 während 1 Sekunde genügt, um jeden Fremdstoff mit Sicherheit abzuscheiden.

   Diese Zeit kann im Steuerteil der Kamera 16 min , 16 min  min  eingestellt werden, die bei anderen Fördergeschwindigkeiten in der Transportleitung 12 selbstverständlich geändert werden kann. 



  Es werden in kurzem Zeitabstand zwei Bildaufnahmen vom gleichen Objekt gemacht. Aus dem örtlichen Abstand des detektierten Gegenstandes im Foto und aus der Zeitdifferenz  zwischen den beiden Aufnahmen wird die Geschwindigkeit des Objektes (Fremdteil und/oder Faserflocke mit Fremdteil) ermittelt. Aus dieser Geschwindigkeit wird sodann die Zeit errechnet, die erforderlich ist, bis das detektierte Objekt an der Ausscheideklappe 24 angelangt ist. Die derart ermittelte Zeit wird in die Steuerungseinrichtung 23 eingegeben und zur \ffnung der Klappe 24 zur Ausscheidung des detektierten Objektes genutzt. Auf diese Weise wird eine Reduzierung der Ausscheidemenge (insbesondere Gutfasern) ermöglicht, weil das Zeitfenster (vgl. Fig. 15) zwischen \ffnung und Schliessung der Klappe 24 kleiner ausgelegt werden kann.

   Da die Objekte unterschiedliche Geschwindigkeiten im Flockenstrom annehmen, müsste im anderen Falle ein so grosses Zeitfenster eingesetzt werden, dass sowohl die schnellsten als auch die langsamsten Teile ausgeschieden werden können. 



  Zunächst erfolgt gemäss Fig. 14 die Ermittlung der Transportgeschwindigkeit v1 des Fremdstoffpartikels im Bereich der Kamera 16 min , 16 min  min : 
EMI9.1
 
 
 



  v1 = Transportgeschwindigkeit des aufgenommenen Objektes 
 d = Abstand zwischen zwei Bildaufnahmen 
 t1 = Transportzeit auf der Strecke d 



  Anschliessend wird die Transportzeit t2 des Objektes von der Kamera 16 min  bis zur Ausscheideklappe 24 ermittelt: 
EMI9.2
 
 



  t2 = Transportzeit auf der Strecke e 
 e = Abstand zwischen der zweiten Bildaufnahme und der Ausscheideklappe 24 
 v1 = Transportgeschwindigkeit des aufgenommenen Objektes 



  Die auf diese Weise berechnete Zeit t2 wird zur Aktivierung- und Deaktivierung des Druckluftzylinders 26 für die Ausscheideklappe 24 (vgl. Fig. 2, 13) verwendet.

Claims (50)

1. Vorrichtung in einer Spinnereivorbereitungsanlage zum Erkennen und Ausscheiden von Fremdstoffen, z.B. Gewebestücke, Bänder, Schnüre, Folienstücke, in bzw. aus Fasergut, das mit einem Ballenöffner (1) von Faserballen (1a) abgenommen ist, bei der ein optisches Sensorsystem (16; 16 min , 16 min min ; 16a bis 16n) für das Erkennen der Fremdstoffe vorgesehen ist, dem eine Ausscheideeinrichtung (19; 19a bis 19n; 24) für das Ausscheiden der Fremdstoffe (E) nachgeordnet ist und bei der das optische Sensorsystem über eine Auswerteeinrichtung (41) und eine Steuereinrichtung (23; 27) mit der Ausscheideeinrichtung in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserflocken (A) in einem Luftstrom durch eine Fasertransportleitung (9; 12) hindurch transportiert sind und das optische Sensorsystem und die Ausscheideeinrichtung der Fasertransportleitung (9; 12) zugeordnet ist.
2.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasertransportleitung eine Abzweigstelle (9c) mit Ablenkmitteln (24, 25, 26), z.B. Ausscheideklappe, für die Fremdstoffe (E) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausscheideeinrichtung eine Ausblaseinrichtung (19; 19a bis 19n) ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Wand (12a bis 12d) der Transportleitung (12) eine \ffnung (29, 31, 35) vorhanden ist, durch die die Fremdstoffe (E) ausgeblasen werden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die \ffnung (29, 31, 35) der Ausblaseinrichtung (19; 19a bis 19n) gegenüberliegt.
6.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausblaseinrichtung (19a bis 19n) unterhalb der Transportleitung (12) angeordnet ist, und zwar derart, dass mit ihr Luft quer zur Transportrichtung der Faserflocken (A) in die Transportleitung (12) geblasen werden kann.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausblaseinrichtung (19d bis 19n,) oberhalb der TransportIeitung (12) angeordnet ist, und zwar derart, dass mit ihr Luft quer zur Transportrichtung der Faserflocken (A) in die Transportleitung (12) geblasen werden kann.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an die Abzweigstelle (9c) oder an die \ffnung (29, 31, 35) ein Sammelbehälter (12e, 12h, 40) für die Fremdstoffe (E) angeschlossen ist.
9.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die von Fremdstoffen (E) freien Faserflocken (C) pneumatisch weitergefördert werden.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasertransportleitung (9, 12) einen kanalförmigen Abschnitt (12) aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der kanalförmige Abschnitt (12) einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalwand (12a bis 12d) mindestens einen durchsichtigen Bereich (13 min , 13 min min ; 13 min a, 13 min b; 13 min min a, 13 min min b) für das optische Sensorsystem aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass als optisches Sensorsystem Farbsensoren (16a bis 16n) vorhanden sind.
14.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von optischen Sensoren (16a bis 16n) über die ganze Arbeitsbreite (a) vorhanden sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass als optisches Sensorsystem mindestens eine Kamera (16 min , 16 min min ) vorhanden ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (c) zwischen dem optischen Sensorsystem (16; 16 min , 16 min min ) und der Ausscheideeinrichtung (24) so gross gewählt ist, dass die zum Transport der Faserflocken vom Bereich des optischen Sensorsystems (16; 16 min , 16 min min ) zur Ausscheideeinrichtung (24) der Fasertransportleitung erforderliche Zeit die Zeit für lngangsetzung der Ausscheideeinrichtung (24) übersteigt.
17.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Teil der Ausblaseinrichtung eine Mehrzahl von Ausblasdüsen (19a bis 19n) über die Arbeitsbreite (a) vorhanden ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass an die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung (23) das optische Sensorsystem (16; 16 min , 16 min min ; 16a bis 16n) eine Bildauswerteinrichtung (41) und eine Ventilsteuereinrichtung (28) angeschlossen sind.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass an eine weitere elektronische Steuer- und Regeleinrichtung (27) das optische Sensorsystem (16; 16 min , 16 min min ; 16a bis 16n), eine Bildauswerteinrichtung (41) und eine Verstelleinrichtung (26) für eine Ausscheideklappe (24) angeschlossen sind.
20.
Vorrichtung nach Anspruch 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden elektronischen Steuer- und Regeleinrichtungen (23 und 27) elektrisch miteinander verbunden sind oder zu einer elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung zusammengefasst sind.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Ausblaseinrichtung stammende Blasluft (F) in einem geschlossenen System dem Förderluftstrom wieder zugeführt wird.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasluft (F) vor der Rückführung zu dem Förderluftstrom einen Filter, z.B. Sieb (34), durchläuft.
23. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Sieb (34) oberhalb eines Ausscheideraums (36) befindet.
24.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass dem Ausscheideraum (36) eine Schleuse (37, 38; 39) zugeordnet ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Wände (12a) mindestens eine Kamera (16; 16 min , 16 min min ) zugeordnet ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der gegenüberliegenden Wand (12b) mindestens eine Kamera (16; 16 min , 16 min min ) zugeordnet ist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Seitenwand (12c, 12d) mindestens eine Kamera (16; 16 min , 16 min min ) zugeordnet ist.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameras (16 min , 16 min min ) in Transportrichtung (A, B) versetzt zueinander angeordnet sind.
29.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (16 min , 16 min min ) so ausgebildet und angeordnet ist, dass sie im Auflicht und/oder im Durchlicht arbeitet.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kamera (16 min , 16 min min ) mindestens eine Beleuchtungseinrichtung (44, 50; 45, 51) zugeordnet ist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (44, 50; 45, 51) aus mehreren Leuchtdioden oder Blitzleuchten besteht.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass der durchsichtige Bereich (13 min , 13 min min ; 13 min a, 13 min b, 13 min min a, 13 min min b) aus Glas besteht.
33.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass der durchsichtige Bereich (13 min , 13 min min ; 13 min a, 13 min b, 13 min min a, 13 min min b) als Fenster ausgebildet ist.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kamera (16 min , 16 min min ) und den Faserflocken (A) mindestens ein Umlenkspiegel (46; 47) angeordnet ist.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Beleuchtungseinrichtung (44, 50; 45, 51) und den Faserflocken (A) mindestens ein Umlenkspiegel angeordnet ist.
36. Vorrichtung nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkspiegel (46, 47) in einem Winkel zwischen Objektiv der Kamera (16 min , 16 min min ) und dem durchsichtigen Bereich (13 min , 13 min min ) angeordnet ist.
37.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Beleuchtungseinrichtung (44, 50; 45, 51) oder dem Umlenkspiegel in Richtung auf die Faserflocken (A) einstrahlende Lichtstrahl das Fenster (13 min a, 13 min b; 13 min min a, 13 min min b) flächig ausleuchtet.
38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass an die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung (23) die Beleuchtungseinrichtung (44, 50; 45, 51) angeschlossen ist.
39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (16 min , 16 min min ) und/oder die Beleuchtungseinrichtung (44, 50, 45, 51) ortsfest in Bezug auf die Fasertransportleitung angeordnet sind.
40.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (16 min , 16 min min ) und/oder der Umlenkspiegel (46, 47) ortsfest in Bezug auf die Fasertransportleitung angeordnet sind.
41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messstrecke (d) zur Ermittlung der Transportgeschwindigkeit (v1) der Faserflocken (A) vorgesehen ist.
42. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportgeschwindigkeit (v1) nach der Gleichung v1 = d/t1 ermittelt wird.
43. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportzeit (t2) der Faserflocken (A) von der Kamera (16 min , 16 min min ) bis zur Ausscheideeinrichtung (24) nach der Gleichung t2 = e/v1 ermittelt wird.
44.
Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung (23), z.B. Mikrocomputer, die Transportzeit (t2) errechnet.
45. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als eine Beleuchtungseinrichtung (44, 50; 45, 51) für eine Bildaufnahme verwendet wird.
46. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera ein Auflichtmodul (42, 43) und ein Durchlichtmodul (48, 49) aufweist und dass das Auflichtmodul (42, 43) und/oder das Durchlichtmodul (48, 49) zumindest eine Beleuchtungseinrichtung (44, 50; 45, 51) aufweist.
47. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtungen (44, 50; 45, 51) aus unterschiedlichen Richtungen auf das Fasermaterial ausgerichtet sind.
48.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche, 30 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtungen (44, 50; 45, 51) Lichtquellen mit Licht unterschiedlicher Wellenlängen aufweisen.
49. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtungen (44, 50; 45, 51) mit unterschiedlichen Beleuchtungszeiten (Blitzzeiten) arbeiten.
50. Spinnereivorbereitungsanlage mit einer Vorrichtung zum Erkennen und Ausscheiden von Fremdstoffen in Faserflocken gemäss einem der vorangehenden Ansprüche sowie mit einem Ballenöffner (1), wobei die Vorrichtung zum Erkennen und Ausscheiden von Fremdstoffen unmittelbar im Anschluss an den Ballenöffner (1) angeordnet ist.
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