[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung in der Spinnereivorbereitung, Ginnerei o.dgl. zum Erkennen von Fremdteilen aus Kunststoff, wie Polypropylen, -gewebe und -folien o. dgl., in oder zwischen einem Fasermaterialstrom, z.B. aus Baumwolle, bei der mit Hilfe einer Quelle für polarisiertes Licht, die mit einer Detektoreinrichtung (Kamera) zusammenwirkt, Fremdteile in oder zwischen dem Fasermaterial unter Durchleuchtung von hellen und/oder transparenten Fremdteilen durchstrahlbar sind (Durchlicht) und aus einer weiteren Quelle Licht auf den Fasermaterialstrom einwirkt.
[0002] Ein Problem beim Betrieb von optisch arbeitenden Fremdfasern- oder Fremdteilausscheidern in Spinnereivorbereitungsmaschinen 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 (EP 0 545 129 B) zur Erkennung von Polypropylenfasern in Wickeln aus Seide, werden zwei Bilder verglichen. Eines wird erstellt, indem mit polarisiertem Licht durchleuchtet wird, das andere wird erstellt, indem mit weissem Licht durchleuchtet wird. Das Material muss in wesentlich parallel ausgerichteten Seidenfasern vorliegen. Das Auswerteverfahren verlangt den Vergleich beider Bilder. Damit beide Bilder zur Deckung gebracht werden können, wird das Material auf einem Förderband mit Bewegungssynchronisation unter beide Inspektionsstellen gefördert. Es wird eine Vorrichtung beschrieben, welche mit nur einer Kamera auskommt. Es müssen aber trotzdem zwei Bilder (eines mit polarisiertem Licht, eines mit weissem Licht) erstellt werden.
Hierzu werden die Beleuchtungen nacheinander geschaltet, so dass beide Bilder von nur einer Kamera aufgenommen werden können. Hierzu ist allerdings die Unterbrechung der Materialbewegung erforderlich, wobei die Abtastoperationen nacheinander erfolgen und die Seidenfaserdecke schrittweise vorbewegt wird. Die Vorrichtung ist anlagemässig aufwendig. Insbesondere stören das Schalten der Beleuchtung, der diskontinuierliche Materialtransport und die Aufnahme von zwei Bildern. Ein weiterer erheblicher Nachteil besteht darin, dass solche Verpackungsmaterialien und Kunststoffabfälle nicht detektiert werden können, die nicht mit durchstrahltem polarisiertem Licht erkennbar sind, z.B. dichte oder dicke Verpackungsreste. In gleicher Weise sind Kunststoffsorten, welche den Polarisationszustand des durchgestrahlten polarisierten Lichtes nicht verändern, nicht detektierbar.
[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, die insbesondere auf konstruktiv einfache Art die wirksame Erkennung von weissen und/oder transparenten Kunststoffteilen ermöglicht.
[0005] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1.
[0006] Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung in der Spinnereivorbereitung, Ginnerei o.dgl. zum Erkennen von Fremdteilen aus Kunststoff, wie Polypropylen, -gewebe und -folien o.dgl., in oder zwischen einem Fasermaterialstrom, z. B. aus Baumwolle, sind mit Hilfe einer Quelle für polarisiertes Licht, die mit einer Detektoreinrichtung (Kamera) zusammenwirkt, Fremdteile in oder zwischen dem Fasermaterial unter Durchleuchtung von hellen und/oder transparenten Fremdteilen durchstrahlbar (Durchlicht). Aus einer weiteren Quelle wirkt Licht auf den Fasermaterialstrom ein.
Mit Hilfe einer Quelle für ultraviolettes Licht sind Fremdteile in oder zwischen dem Fasermaterial unter Beleuchtung bestrahlbar (Auflicht) und die Quelle für ultraviolettes Licht mit der Detektoreinrichtung zusammenwirkt, die die durchleuchteten und beleuchteten Fremdteile zu erfassen und von dem Fasermaterial zu unterscheiden vermag.
[0007] Erfindungsgemäss ist die Erkennung mit polarisiertem Licht mit der Erkennung mit UV-Licht kombiniert, ohne dass dabei wesentliche Komponenten wie Kameras, Inspektionsräume, Glaskanäle, oder Auswertekomponenten doppelt vorhanden sein müssen und ohne dass eine gegenseitige Störung der beiden Erkennungsverfahren 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 auf das Schalten der Beleuchtung und den diskontinuierlichen Materialtransport verzichtet, weil nicht zwei Bilder, sondern nur ein Bild aufgenommen wird, 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 Verpackungsmaterialien und Kunststoffabfälle in Fasermaterialien detektiert, welche nicht 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 sichtbaren 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 Erfindung zum Inhalt.
[0009] Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das polarisierte Licht und das infolge UV-Bestrahlung reflektierte Licht gemeinsam von der einen Detektoreinrichtung aufnehmbar sind.
[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 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 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 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 nach ist dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial auf einem Förderband angeordnet ist.
[0031] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial auf einer Walze, z. B. Schlagwalze, angeordnet ist.
[0032] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Walze schnell rotiert.
[0033] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinrichtung eine Zeilenkamera ist.
[0034] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinrichtung eine Matrixkamera ist.
[0035] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinrichtung Lichtsensoren umfasst.
[0036] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion mit Farbe erfolgt.
[0037] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion mit schwarzweiss erfolgt.
[0038] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Lichtquelle und Fasermaterial ein Polarisator angeordnet ist.
[0039] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Lichtquelle vorhanden ist, die polarisiertes Licht ausstrahlt.
[0040] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Polarisator an oder innerhalb der Lichtquelle integriert ist.
[0041] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Fasermaterial und der Detektoreinrichtung ein Analysator angeordnet ist.
[0042] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Detektor vorhanden ist, der auch als Analysator wirkt.
[0043] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Analysator an oder innerhalb des Detektors integriert ist.
[0044] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang Licht reflektierende Elemente angeordnet sind.
[0045] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang Licht brechende Elemente angeordnet sind.
[0046] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass als Elemente Spiegel herangezogen werden.
[0047] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass als Elemente Prismen herangezogen werden.
[0048] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass als Elemente Linsen herangezogen werden.
[0049] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Auswerteeinrichtung eine Einrichtung zur Entfernung (Abscheidung) der Fremdteile nachgeschaltet ist.
[0050] 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.
[0051] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung nach einer Reinigungsvorrichtung angeordnet ist.
[0052] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in einer Karde angeordnet ist.
[0053] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung nach einer Karde angeordnet ist.
[0054] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung nach einem Fremdfaserausscheider angeordnet ist.
[0055] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Erkennen Anisotropien wie doppelbrechende Wirkung der Fremdteile herangezogen wird.
[0056] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Erkennen selektiv absorbierendes Verhalten (Dichroismus) der Fremdteile herangezogen wird.
[0057] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Erkennen optisch aktives Verhalten (Rotationsdispersion) der Fremdteile herangezogen wird.
[0058] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinrichtung aufgrund ihrer Auflösung flächenförmige von faserförmigen Fremdteilen zu unterscheiden vermag.
[0059] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Lichtquelle als linienförmige Beleuchtung zur Ausleuchtung der Arbeitsbreite ausgelegt ist.
[0060] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Lichtquelle aus mehreren aneinander gereihten Einzellichtquellen zur Ausleuchtung der Arbeitsbreite ausgelegt ist.
[0061] 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.
[0062] 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.
[0063] 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.
[0064] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal senkrecht angeordnet ist.
[0065] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal schräg angeordnet ist.
[0066] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial von oben nach unten durch den Kanal gefördert wird.
[0067] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial von unten nach oben durch den Kanal gefördert wird.
[0068] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal waagerecht angeordnet ist.
[0069] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die einer Öffnerwalze nachgeordnete Vorrichtung nicht unmittelbar im Abgabebereich der Öffnerwalze angeordnet ist.
[0070] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
[0071] Es zeigt:
<tb>Fig. 1<sep>die erfindungsgemässe Vorrichtung an einer Fremdteilerkennungs- und -ausscheidevorrichtung mit horizontalem Transportkanal,
<tb>Fig. 2<sep>die erfindungsgemässe Vorrichtung an einer Fremdteilerkennungs- und -ausscheidevorrichtung mit Beleuchtungseinrichtungen für polarisiertes Drauflicht und UV-Auflicht, senkrechtem Transportkanal und gerade Kamerasichtlinie,
<tb>Fig. 3<sep>eine Vorrichtung wie Fig. 2, jedoch mit umgelenkter Kamerasichtlinie,
<tb>Fig. 4<sep>eine Ausführungsform mit zwei Detektionsvorrichtungen,
<tb>Fig. 5<sep>schematisch Seitenansicht einer Vorrichtung mit einem Glaskanal und einer Beleuchtungseinrichtung für polarisiertes Drauflicht,
<tb>Fig. 6<sep>Draufsicht auf eine Ausblaseinrichtung mit einer Mehrzahl von über die Breite angeordneten Blasdüsen,
<tb>Fig. 7<sep>Blockschaltbild einer elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung, an die zwei Sensorsysteme und zwei Ausblaseinrichtungen angeschlossen sind,
<tb>Fig. 8<sep>die erfindungsgemässe Vorrichtung nach einem Vier-Walzenreiniger und
<tb>Fig. 9<sep>die erfindungsgemässe Vorrichtung nach einem Ein-Walzenreiniger; und
<tb>Fig. 10<sep>die erfindungsgemässe Vorrichtung auf einer Fremdteilerkennungs und -ausscheidevorrichtung mit vertikalem Transportkanal.
[0072] Entsprechend Fig. 1 ist bei einer Vorrichtung zum Erkennen und Ausscheiden von ' Fremdstoffen, z. B. Trützschler Fremdteilausscheider SECUROMAT PROP SP-FP, der oberen Eintrittsöffnung eines Füllschachtes 1 eine Einrichtung zur pneumatischen Zuführung eines Faser-Luft-Stromes A zugeordnet, die einen (nicht dargestellten) Fasermaterialtransportventilator, eine ortsfeste luftdurchlässige Fläche 2 zur Trennung (Abscheidung) des Fasermaterials B von Luft C mit Luftabführung und eine Luftstrom-Führungseinrichtung 3 mit beweglichen Elementen aufweist, wobei eine umkehrbare Führung des im Luftstrom vorhandenen Fasermaterials vor und zurück quer über die luftdurchlässige Fläche 2 erfolgt und das Fasermaterial im Anschluss an den Aufprall im wesentlichen durch Schwerkraft von der luftdurchlässigen Fläche 2 abfällt und nach unten in den Füllschacht 1 eintritt.
Die langsamlaufenden Walzen 4a, 4b haben eine Doppelfunktion; sie dienen als Abzugswalzen für das Fasermaterial B aus dem Füllschacht 1 und zugleich als Speisewalzen für die Zuspeisung des Fasermaterials B zu einer schnelllaufenden Öffnerwalze 5. Die gefüllten Pfeile stellen Fasermaterial, die leeren Pfeile stellen Luft und die halbgefüllten Pfeile stellen einen Luftstrom mit Fasern dar.
[0073] Der Gesamtfläche der Öffnerwalze 5 ist ein optisches Sensorsystem 6, z.B. Zeilen-Kamera 6 (CCD-Kamera) mit elektronischer Auswerteeinrichtung für das Erkennen von Fremdstoffen, insbesondere mit Helligkeits- und/oder Farbabweichungen, zugeordnet. Das Sensorsystem 6 steht über eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 35 (s. Fig.7) mit einer Einrichtung 7 zur Abscheidung der Fremdstoffe in Verbindung (s. Fig. 6). Die Einrichtung 7 ist in der Lage, kurzfristig einen Blasluftstrom zu erzeugen, der in Richtung auf die Garniturfläche verläuft und einen Saugluftstrom erzeugt, der die Fremdstoffe zusammen mit wenigen Fasern von der Garniturfläche ablöst und in einen Kanal 10 abfördert.
[0074] Das optische Sensorsystem 6 mit der Kamera, z.B. Farb-Zeilenkamera, ist schräg oberhalb der Öffnerwalze 5 nahe an der Aussenwand des Füllschachtes 1 angeordnet. Dadurch ist eine kompakte, raumsparende Konstruktion verwirklicht. Die Farb-Zeilenkamera 6 ist in Richtung auf die Garnitur der Öffnerwalze 5 gerichtet und vermag farbige Fremdstoffe, z.B. rote Fasern, im Fasermaterial zu erkennen. Die Kamera 6 umfasst den gesamten Bereich über die Breite der Öffnerwalze 5, z.B. 1600 mm. Die Öffnerwalze 5 dreht sich in Richtung des gebogenen Pfeils entgegen dem Uhrzeigersinn.
In Drehrichtung ist dem optischen Sensorsystem 6 die Einrichtung 7 zur Erzeugung eines Blasluftstroms nachgeordnet, deren Düsen derart in Richtung auf die Garniturfläche der Öffnerwalze 6 ausgerichtet sind, dass ein kurzzeitiger scharfer Luftstrahl etwa tangential in Bezug auf die Garniturfläche fliesst. Das Sensorsystem 6 steht über eine Auswerteeinrichtung und eine die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung mit der Einrichtung 7 in Verbindung, der eine Ventilsteuerung 8 zugeordnet ist. Wenn die Kamera 6 einen Fremdstoff im Fasermaterial auf der Garniturfläche anhand von Vergleichs- bzw.
Sollwerten erkannt hat, wird über die Ventilsteuerung 8 ein kurzer Luftstoss mit hoher Geschwindigkeit in Bezug auf die Garnitur ausgestossen, der aus dem Faserbelag auf der Garnitur den Fremdstoff mit wenigen Fasern durch einen Saugluftstrom herausreisst und anschliessend durch einen besaugten Kanal 10 wegführt.
[0075] Durch einen Kanal fliesst ein Blasluftstrom etwa tangential zur Öffnerwalze 5, löst den Faserbelag (Gutfasern) aus der Garnitur und fliesst als Faser-Luft-Strom D durch eine Fasertransportleitung 11 zu dem Glaskanal 17 ab.
[0076] Der pneumatischen Fasertransportleitung 11 ist die erfindungsgemässe Vorrichtung 12 zugeordnet. Die Vorrichtung 12 eignet sich zum Erkennen jeglicher Fremdstoffe, z. B. Gewebestücke, Bänder, Schnüre, Folienstücke u. dgl. in Fasergut. Nach einer vorteilhaften Ausbildung wird die Vorrichtung 12 zum Erkennen von Fremdteilen aus Kunststoff, wie Polypropylenbändchen, gewebe und -folien u. dgl. in oder zwischen Faserflocken, z.B. aus Baumwolle und/oder Chemiefasern, angewandt. Die Kunststoffe sind hell, weiss oder transparent.
[0077] Bei der Vorrichtung 12 zum Erkennen von Fremdstoffen wird das Fasergut in einem Luftstrom (Faser-Luft-Strom D) durch eine pneumatische Fasertransportleitung 11 hindurch transportiert, die an eine (nicht dargestellte) Saugquelle angeschlossen ist. Als optisches Sensorsystem sind oberhalb der Fasertransportleitung 11 über die Maschinenbreite, z. B. 1600 mm, zwei Kameras 13a, 13b, z.B. Diodenmatrixkameras mit Polarisationsfiltern, in einem Gehäuse 14 angeordnet. Unterhalb der Kameras 13a, 13b (nur Kamera 13a dargestellt) weisen die Wandflächen der Fasertransportleitung 11 zwei durchsichtige Bereiche in Gestalt zweier einander parallel gegenüberliegender Glasscheiben 17a, 17b (Glasfenster) auf, die einen Glaskanal 17 bilden. Unterhalb der Fasertransportleitung 11 ist als Quelle für polarisiertes Licht eine Beleuchtungseinrichtung 18 vorhanden.
Oberhalb der Fasertransportleitung 11 ist als Quelle für ultraviolettes (UV) Licht eine weitere Beleuchtungseinrichtung 43 angeordnet. Stromab des Glaskanals 17 ist eine Ausblaseinrichtung 19 zur Abscheidung der von der Vorrichtung 12 detektierten Fremdstoffe 34 der Fasertransportleitung 11 zugeordnet. Der Faserluftstrom D wird nach der Ausblaseinrichtung 19 durch die Fasertransportleitung 11 hindurch abgesaugt und der Weiterverarbeitung zugeführt.
[0078] Die Kamera 13 detektiert im Betrieb durch die Glasscheibe 17a hindurch den Faser-Luft-Strom D. Dabei ragt die Glasscheibe 17a in den Faser-Luft-Strom D derart hinein, dass der Faser-Luft-Strom D auf die Glasscheibe 17a auftrifft und an der Glasscheibe 17a unter einem Andruck berührend entlangströmt. Durch die Bewegung des Faser-Luft-Stroms D werden einerseits weitgehend oder vollständig unerwünschte Ablagerungen auf der Glasscheibe 17a vermieden bzw. im Falle geringfügiger Ablagerungen werden dieselben durch den Faser-Luft-Strom D von der innenliegenden Oberfläche der Glasscheibe 17a abgewischt und durch den Kanal 11 abgeführt. In gleicherweise wirkt der Faserluftstrom D auf die innenliegende Oberfläche der Glasscheibe 17b.
[0079] Sofern im Faser-Luft-Strom D unerwünschte Fremdstoffe 34 durch die Vorrichtung 12 erkannt werden, wird die Ausblaseinrichtung 19 betätigt, die die Fremdstoffe 34 in einen Absaugkanal 20 bläst.
[0080] Gemäss Fig. 2 wird das Licht der Lichtquelle 18 (hier eine Leuchtstoffröhre) über einen Polarisationsfilter 28 in polarisiertes Licht gewandelt und gelangt durch eine Glasscheibe 17a in den Inspektionsbereich. Dieser Inspektionsbereich wird in diesem Beispiel durch einen Schacht 41 rechteckigen Querschnittes gebildet, durch welchen das Fasermaterial 40 an der Inspektionsstelle vorbeigeleitet wird. Die Materialfördereinrichtung ist hier von oben nach unten. (Die Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3ist in entsprechender Weise bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1mit horizontalem Kanal 11 anwendbar.) Die Glasscheiben 17a, 17b sind leicht gegen den Materialfluss D geneigt, damit eine Selbstreinigung der Oberflächen stattfindet.
Das polarisierte Licht gelangt durch den Inspektionsbereich über eine zweite Glasscheibe 17b schliesslich zu einer Kamera 13, welche ebenfalls mit einem Polarisationsfilter 42 als Analysator ausgestattet ist. Dieser blockt sämtliches einfallendes unveränderte polarisierte Licht der Lichtquelle 18a ab, so dass insgesamt ein dunkles Bild entsteht. Weiter wird der Inspektionsraum von einer Lichtquelle 43 beleuchtet, welche ultraviolettes Licht abstrahlt (hier sind es vier UV-Leuchtstoffröhren). Diese Lichtquelle 43 strahlt keine Wellenlängenanteile im sichtbaren Bereich aus, so dass die Kamera 13, 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 zu platzierende Filter.
Gegebenenfalls muss die Kamera 13 oder der Sensor der Kamera 13 durch einen weiteren Filter 44, welcher UV-Licht sperrt, ausgerüstet werden, damit diese keine Empfindlichkeit im UV-Wellenlängenbereich aufweist.
[0081] Da die Kamera 13 mit dem Analysator 42 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 40 im Inspektionsraum, so wird es von dem polarisiertem Licht durchleuchtet und von dem UV-Licht beleuchtet. Das polarisierte Licht wird durch das Fasermaterial 40 nicht verändert, und es bleibt bei dem dunklen Bild. Auch das UV-Licht wird von dem Fasermaterial 40 nicht verändert. Zur Kamera 13 zurückreflektiertes UV-Licht wird nicht aufgenommen, da die Kamera 13 in diesem Wellenlängenbereich nicht empfindlich ist. Es bleibt bei dem dunklen Bild. Befinden sich dagegen durchleuchtbare Fremdteile 34 (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 42 der Kamera 13 passieren und sorgt so zu einer Aussteuerung, welche von der an die Kamera angeschlossenen Auswerteeinheit 38 registriert wird und z. B. von einer nachgeschalteten Ausscheideeinheit (Ausblaseinrichtung 19, s. Fig. 1und 6) benutzt wird, um diese Fremdteile 34 aus dem Kanal 41 auszuschleusen. Bei nicht durchleuchtbaren Fremdteilen (z. B. dichte Verpackungsreste aus Kunststoffen) gelangt kein polarisiertes Licht durch das Fremdteil hindurch zur Kamera 13. 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 nur den UV-Sperrfilter 44 passieren und erzeugt so eine Aussteuerung der Kamera 13, welches wiederum von der angeschlossenen Auswerteeinheit 38 registriert wird.
[0082] Fig. 3 zeigt eine ähnliche Anordnung, bei welcher die Kamerasichtlinie 45 zur Reduzierung des erforderlichen Bauraumes über einen Spiegel 46 gefaltet wird.
[0083] Bei grossen Kanalbreiten kann es vorteilhaft sein, mehrere Detektionsvorrichtungen nach Fig. 2so über die Arbeitsbreite so zu verteilen, dass jede nur für einen Abschnitt des Kanals 41 zuständig ist. Aber auch hier gilt, dass je Abschnitt beide Erkennungsverfahren mit nur einem Detektor und einer Auswerteeinheit realisiert werden können.
[0084] Fig. 4 zeigt eine solche Anordnung, aus einer Blickrichtung mit Materialförderrichtung D senkrecht zur Papierebene, in welcher mehrere Detektionsvorrichtungen 47', 47'' nebeneinander angeordnet sind, um die grosse Arbeitsbreite abzudecken. Jede Vorrichtung 47', 47'' ist für sich wieder sowohl für die Erkennung mit polarisiertem Licht als auch für die Erkennung mit UV-Licht mit jeweils nur einer Sensorik 13 zuständig. In diesem Beispiel sind die Beleuchtungen 18 und 43 zwar in Abschnitt unterteilt, werden aber von jeweils einem durchgehenden Bauteil realisiert. Ähnlich lassen sich auch die den einzelnen Abschnitten zugeordneten Auswerteeinheiten weiter zu einer Auswerteeinheit 38' zusammenfassen.
[0085] Nach Fig. 5 ist eine Halteeinrichtung 21 vorgesehen, die vier Al-Strangpresshohlprofile 21a, 21b, 21c und 21 d (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 21a ist beispielhaft eine Befestigungsschraube 22 gezeigt. Die innenliegenden ebenen Flächen 21, 21, 21 und 21<IV> bilden einen Teil der Innenmantelfläche der Fasertransportleitung 11 bzw. des Kanals 41. Die Flächen 21 und 21 einerseits und die Flächen 21 und 21<IV> andererseits sind jeweils fluchtend zueinander ausgerichtet. Die Flächen 21, 21 einerseits und die Flächen 21und 21<IV> anderseits sind parallel zueinander angeordnet.
Die einander zugewandten Seitenbereiche der Strangpressprofile 21a bis 21 d weisen jeweils eine zylindermantelabschnittsförmige konkave Fläche auf. Zwischen den vier zylindermantelabschnittsförmigen Flächen und berührend mit diesen ist ein Gehäuse 23 angeordnet, das in Richtung der Pfeile G, H um seine Längsachse M drehbar ist. Das Gehäuse 23 umfasst ein Tragelement 24 aus zwei Al-Strangpresshohlprofilen 24a, 24b (Tragprofile), die im Querschnitt jeweils zylinderabschnittsförmig ausgebildet sind. Die Aussenkontur des Gehäuses 23 ist kreisrund. Die konvex gerundeten Aussenflächen der Tragprofile 24a, 24b stehen mit den konkav gerundeten zylindermantelabschnittsförmigen Flächen der Halteprofile 21a, 21b bzw. 21c, 21d in Eingriff.
In den ebenen Sehnenflächen der Tragprofile 24a, 24b sind jeweils ebene Glasscheiben 17a, 17b angeordnet, wobei die Sehnenflächen und die Aussenflächen der Glasscheiben 17a, 17b miteinander fluchten. Die derart jeweils aus Sehnenflächen und Glasscheiben 17a bzw. 17b gebildeten beiden einander gegenüberliegenden Flächen bilden einen Teil des Fasertransportkanals 11 bzw. des Kanals 41, der sich in Richtung des Faserluftstroms D verengt. Die beiden einander gegenüberliegenden Flächen der Glasscheiben 17a, 17b bilden einen Glaskanal 17, der in Richtung des Faser-Luft-Stroms D dadurch ebenfalls sich konisch verengend zusammenläuft.
Die aus den Flächen 21, 21 gebildete Fläche schliesst mit der aus Sehnenfläche und Glasscheibe 17a gebildeten Fläche des Tragelements 24a einen spitzen und flachen Winkel [alpha] und die aus den Flächen 21, 21<IV> gebildete Fläche schliesst mit der aus der Sehnenfläche und der Glasscheibe 17b gebildeten Fläche des Tragprofils 24b einen spitzen und flachen Winkel [alpha] ein. Die konisch zusammenlaufenden Flächen der beiden einander gegenüberliegenden Flächen jeweils aus Sehnenfläche und Glasscheibe 17a bzw. 17b bilden einen Winkel [beta].
[0086] Unterhalb des Gehäuses 23 für den Glaskanal 17 ist die Beleuchtungseinrichtung 18 (für polarisiertes Durchlicht) vorhanden, die ein Gehäuse 25 aufweist, das in Führungsnuten an den Halteprofilen 21c, 21 d - sich über die Maschinenbreite erstrecken - angebracht ist. Im Innenraum des Gehäuses 25 sind nebeneinander parallel zwei Leuchtstoff röhren 26, 27, z. B. Neonröhren, vorhanden, die sich mit ihren Längsachsen über die Arbeitsbreite der Maschine erstrecken. Das Gehäuse 25 ist ein Aluminium-Strangpress-Hohlprofi! mit Kühlrippen 25a. In der dem Gehäuse 23 für den Glaskanal 17 zugewandten Deckfläche 25b des Gehäuses 25 sind langgestreckte Glasscheiben 28a, 28b mit Polarisationsfilter angebracht.
Die (nicht dargestellten) Polarisationsfilter der Kameras 13a, 13b einerseits und die (nicht dargestellten) Polarisationsfilter der Glasscheiben 28a, 28b andererseits sind in einem rechten Winkel zueinander angeordnet.
[0087] Oberhalb des Gehäuses 23 für den Glaskanal 17 ist die Beleuchtungseinrichtung 43 (für UV-Auflicht) angeordnet (s. Fig. 1).
[0088] Die Ausbildung in Fig. 5wurde am Beispiel des horizontalen Transportkanals 11 (Fig. 1) erläutert. Die Ausbildung ist entsprechend für den senkrechten Kanal 41 (Figuren 2 und 3) anwendbar.
[0089] Gemäss Fig. 5 umfasst die Ausblaseinrichtung 19 eine Mehrzahl von Blasdüsen 30a bis 30n, denen jeweils ein Ventil 31a bis 31 n zugeordnet ist. Die Blasdüsen 30a bis 30n sind über die Ventile 31a bis 31 n an eine gemeinsame Druckluftleitung 32 angeschlossen, die mit einer Druckluftquelle 33 in Verbindung steht. Mit 11 ist die Fasertransportleitung bezeichnet, die Eintrittsöffnungen für die Blasdüsen 30a bis 30n aufweist. Die Austrittsöffnung für die Blasluftströme in den Kanal 20 ist in Fig. 1 dargestellt. Über eine Ventilsteuerung werden die Ventile 31a bis 31 n selektiv angesteuert, z. B. bei Vorhandensein des Fremdstoffes 34 wird das Ventil 31 d kurzzeitig geöffnet, so dass ein scharfer Luftstrom mit hoher Geschwindigkeit, z. B. 15 bis 25 m/sec, durch die Düse 30d austritt und den Fremdkörper 34 in den Kanal 20 (s. Fig. 1) bläst.
[0090] Entsprechend Fig. 7 sind an eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 35 die Kamera 6, eine Bildauswerteeinrichtung 36 und eine Ventilsteuerung 37 für die Ventile der Ausblaseinrichtung 7 angeschlossen. Ausserdem sind an die elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 35 die Kameras 13a, 13b, eine Bildauswerteeinrichtung 38 und die Ventilsteuerung 39 für die Ventile 31a bis 31 n der Ausblaseinrichtung 19 angeschlossen.
[0091] Entsprechend Fig.8 ist die erfindungsgemässe Vorrichtung, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, 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, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Im Anschluss an die erfindungsgemässe Erkennungsvorrichtung ist eine Ausblasvorrichtung 19 (s. Fig. 1) vorhanden. Das von Fremdteilen befreite Faser-Luft-Gemisch wird anschliessend der weiteren Verarbeitung zugeführt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung (Kamera 13, Beleuchtungen 18, 43, Umlenkspiegel 46) sind nicht unmittelbar im Abgabebereich der Öffnerwalze 514angeordnet.
[0092] Gemäss Fig.9 ist die erfindungsgemässe Vorrichtung, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, ein 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 - entsprechend Fig. 8 - die erfindungsgemässe Vorrichtung zugeordnet, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Im Anschluss an die erfindungsgemässe Erkennungsvorrichtung ist die Ausblaseinrichtung 19 (s. Fig. 8) angeordnet und das von Fremdteilen befreite Fasermaterial G wird anschliessend der weiteren Verarbeitung zugeführt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung (Kamera 13, Beleuchtungseinrichtung 18, 43, Umlenkspiegel 46) sind nicht unmittelbar im Abgabebereich der Öffnerwalze 55 angeordnet.
[0093] Gemäss Fig. 10 ist ein vertikal angeordneter Kanal 57 in einem Gehäuse 58 vorgesehen. Die Anordnung gemäss Fig. 10ermöglicht den Transport der Fasermaterials von oben nach unten durch einen Kanal in welchem es überwacht wird. Der halb ausgefüllte Pfeil mit dem Bezugszeichen I repräsentiert die Abwärtsbewegung der in einem Luftstrom geförderten Fasern. Die Überwachung von Fasern, die von oben nach unten in einem Kanal fliessen, hat sich als vorteilhaft erwiesen.
[0094] Die einander gegenüberliegenden parallelen Seitenwände 57', 57'' sind zumindest teilweise als transparente Scheiben (siehe Fig. 2) ausgebildet, sodass sie einen transparenten Kanal 62 bilden. Beleuchtungsmittel sind ausserhalb der Aussenseiten der beiden Seitenwände 57', 57'' zugeordnet. Eine erste Erkennungseinrichtung umfasst zwei CCD-Kameras 59, 59 (Linienscanner-Kameras), die indirekt auf den Glas-Kanal 62 gerichtet sind mit Hilfe von zwei gekippten Spiegeln 60 und 60, die unter einem Winkel angeordnet sind. Die optischen Flächen sind geringfügig versetzt gegeneinander angeordnet. Auf derjenigen Seite des Kanals 57, der gegenüber der Kamera 59 gelegen ist, ist ein Beleuchtungssystem 61 angeordnet, und auf derjenigen Seite des Kanals 57 die gegenüber der Kamera 59 gelegen ist, ist ein Beleuchtungssystem 61 angeordnet.
Durch diese Massnahme wird das Material im Glas-Kanal 62 von den beiden Kameras 59, 59 von zwei Seiten erkannt.
[0095] Das Gehäuse 58', welches den Glas-Kanal 61 enthält, die Kameras 59', 59'', die gekippten Spiegel 60', 60'', sowie die Beleuchtungssysteme 61', 61'' bilden ein erstes Erkennungsmodul 63<I>, in welchem insbesondere farbiges Fremdmaterial in bzw. zwischen der Baumwolle erkannt wird.
[0096] Unterhalb des ersten Erkennungsmoduls 63 befindet sich ein zweites Erkennungsmodul 63. Die Querschnitte der Kanäle 57 sind die gleichen.
[0097] Eine zweite Erkennungseinrichtung umfasst eine CCD-Kamera 13, die indirekt auf den Glas-Kanal 64 gerichtet ist mit Hilfe eines gekippten Spiegels 46, der unter einem Winkel angeordnet ist. Auf derjenigen Seite des Kanals 57, die gegenüber der Kamera 13 gelegen ist, ist ein Beleuchtungssystem 18 angeordnet, welches Polarisationsfilter aufweist (siehe Fig. 2), und auf derjenigen Seite des Kanals 57 welche der Kamera zugewandt ist, ist ein Beleuchtungssystem 43 für UV-Licht angeordnet. Das polarisierte Licht (transmittiertes Licht) und das von der UV-Bestrahlung reflektierte Licht (einfallendes Licht) werden gemeinsam von der einen CCD-Kamera 13 erfasst. Licht-transmittiertes Licht und einfallendes Lichtist von zwei Seiten her auf das Material im Glas-Kanal 64 gerichtet.
Das Gehäuse 58, welches den Glas-Kanal 64 enthält, die Kamera 13, der gekippte Spiegel 46 und die Beleuchtungssysteme 18, 43 bilden ein zweites Erkennungsmodul 63, in welchem insbesondere leicht gefärbte oder transparente Kunststoffe in bzw. zwischen der Baumwolle erkannt wird.
Unterhalb des zweiten Erkennungsmoduls 63 befindet sich ein Ausscheidemodul 65. Das Ausscheidemodul 65 im Gehäuse 58'' umfasst die Ausblaseinrichtung 19 mit einer Reihe von Düsen, welche einer Seitenwand des Kanals 57 zugeordnet ist. Ein Sammelbehälter 20, welcher unter Unterdruck steht, für die Verschmutzungen, die aus dem Transportstrom ausgeblasen worden sind, ist derjenigen Seitenwand des Kanals 57 zugeordnet, welche gegenüber der Reihe von Düsen liegt.
[0098] Die erfindungsgemässe Vorrichtung wurde am Beispiel eines Reinigers 50, 54 in der Spinnereivorbereitung dargestellt. Sie ist in gleicher Weise in der Ginnerei an einer Egreniervorrichtung anwendbar.
The invention relates to a device in the spinning preparation, Ginnerei or the like. for detecting foreign parts made of plastic, such as polypropylene, fabrics and films or the like, in or between a fiber material stream, e.g. made of cotton, by means of a source of polarized light, which cooperates with a detector device (camera), foreign parts in or between the fiber material by transillumination of bright and / or transparent foreign parts are transmittable (transmitted light) and from another source of light on the Fasermaterialstrom acts.
A problem in the operation of optically operating Fremdfasern- or Fremdteilausscheidern in spinning preparation machines for cotton or man-made fibers is that these bright or transparent plastics (such as packaging films or packaging fabric made of polyethylene or polypropylene), because of the low optical contrast only insufficient or not at all.
In a known device (EP 0 545 129 B) for detecting polypropylene fibers in silk wrap, two images are compared. One is created by illuminating with polarized light, the other is created by illuminating with white light. The material must be present in substantially parallel aligned silk fibers. The evaluation method requires the comparison of both pictures. So that both images can be brought to coincidence, the material is conveyed on a conveyor belt with motion synchronization under both inspection points. A device is described which requires only one camera. But you still have to take two pictures (one with polarized light, one with white light).
For this purpose, the lights are switched one after the other, so that both pictures can be taken by just one camera. For this purpose, however, the interruption of the material movement is required, wherein the sampling operations are carried out sequentially and the silk fiber blanket is advanced gradually. The device is complex plant. In particular, disturbing the switching of lighting, the discontinuous material transport and the taking of two images. Another significant disadvantage is that such packaging materials and waste plastics can not be detected which are not detectable by irradiated polarized light, e.g. dense or thick packaging residues. In the same way, plastic types which do not change the polarization state of the transmitted polarized light are not detectable.
The invention is therefore an object of the invention to provide a device of the type described above, which avoids the disadvantages mentioned, which enables the effective detection of white and / or transparent plastic parts in a structurally simple way in particular.
The solution of this problem is achieved by the characterizing features of independent claim 1.
In the inventive device in the spinning preparation, Ginnerei or the like. for detecting foreign parts made of plastic, such as polypropylene, fabric and films or the like., In or between a fiber material flow, z. B. cotton, using a source of polarized light, which interacts with a detector device (camera), foreign parts in or between the fiber material by transillumination of bright and / or transparent foreign parts durchstrahlbar (transmitted light). From another source, light acts on the fiber material flow.
With the help of a source of ultraviolet light foreign parts in or between the fiber material are irradiated under illumination (incident light) and the source of ultraviolet light cooperates with the detector device, which is able to detect the illuminated and illuminated foreign parts and to distinguish it from the fiber material.
According to the invention, the detection is combined with polarized light with the detection with UV light, without it essential components such as cameras, inspection rooms, glass channels, or evaluation must be duplicated and without mutual interference of the two detection methods takes place. 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). It is dispensed with switching the lighting and the discontinuous material transport, because not two images, but 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, packaging materials and waste plastics are detected in fiber materials, which are not visible with polarized light.
For certain man-made fibers and also for plastics made with optical brighteners, the radiated UV light is converted into visible wavelengths by a fluorescence effect. 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 invention to the content.
An embodiment of the inventive device is characterized in that the polarized light and the reflected light due to UV radiation are collectively receivable by the one detector device.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that the polarized light and the beam reflected as a result of UV radiation are simultaneously receivable by the one 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 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 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 for separating the foreign substances is connected to the evaluation device.
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 inventive device according to is characterized in that the fiber material is arranged on a conveyor belt.
A further embodiment of the inventive device is characterized in that the fiber material on a roller, for. B. impact roller is arranged.
Another embodiment of the inventive device is characterized in that the roller rotates quickly.
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.
A further embodiment of the device according to the invention is characterized in that the detection takes place 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 inside 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 device according to the invention is characterized in that the elements used are mirrors.
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.
A further embodiment of the device according to the invention 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 device according to the invention is characterized in that the device is arranged on a card.
A further embodiment of the device according to the invention 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.
Another embodiment of the inventive device is characterized in that for detecting 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.
A further embodiment of the device according to the invention is 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.
A further 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.
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 horizontal transport channel,
<Tb> FIG. 2 <sep> the inventive device on a Fremdteilerkennungs- and -ausscheidevorrichtung with lighting devices for polarized top light and UV incident light, vertical transport channel and straight camera line,
<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,
<Tb> FIG. 5 <FIG. 1 schematically shows a side view of a device with a glass channel and a lighting device for polarized overhead light,
<Tb> FIG. 6 <sep> Top view of a blower with a plurality of widthwise arranged blowing nozzles,
<Tb> FIG. 7 <sep> Block diagram of an electronic control and regulating device, to which two sensor systems and two blow-off devices are connected,
<Tb> FIG. 8th <sep> the inventive device for a four-roll cleaner and
<Tb> FIG. 9 <sep> the device according to the invention after a one-roll cleaner; and
<Tb> FIG. 10 <sep> the inventive device on a Fremdteilerkennungs and -ausscheidevorrichtung with vertical transport channel.
According to FIG. 1, in a device for detecting and eliminating foreign substances, eg. B. Trützschler Fremdteilausscheider SECUROMAT PROP SP-FP, the upper inlet opening of a hopper 1 associated with a means for pneumatically feeding a fiber-air stream A, the (not shown) fiber material transport fan, a stationary air-permeable surface 2 for separation (deposition) of the fiber material B of air C with air discharge and an air flow guide means 3 having movable elements, wherein a reversible guiding of the air-flow fiber material back and forth across the air-permeable surface 2 takes place and the fiber material following the impact substantially by gravity of the permeable surface 2 drops and enters down into the hopper 1.
The low speed rollers 4a, 4b have a dual function; They serve as take-off rolls for the fiber material B from the hopper 1 and at the same time as feed rollers for the feeding of the fiber material B to a high-speed opening roll 5. The filled arrows represent fiber material, the empty arrows represent air and the semi-filled arrows represent an air flow with fibers.
The total area of the opener roller 5 is an optical sensor system 6, e.g. Line camera 6 (CCD camera) with electronic evaluation for the detection of foreign substances, in particular with brightness and / or color deviations assigned. The sensor system 6 is connected via an electronic control and regulation device 35 (see Fig. 7) to a device 7 for separating the foreign substances (see Fig. 6). The device 7 is able to produce a short-term blowing air flow, which extends in the direction of the clothing surface and generates a suction air stream, which removes the impurities together with a few fibers from the clothing surface and discharges into a channel 10.
The optical sensor system 6 with the camera, e.g. Color line camera, is arranged obliquely above the opener roller 5 close to the outer wall of the hopper 1. As a result, a compact, space-saving construction is realized. The color line camera 6 is directed towards the clothing of the opening roller 5 and is capable of colored foreign matter, e.g. red fibers, visible in the fiber material. The camera 6 comprises the entire area across the width of the opening roller 5, e.g. 1600 mm. The opener roller 5 rotates in the direction of the curved arrow in the counterclockwise direction.
In the direction of rotation of the optical sensor system 6, the means 7 for generating a Blasluftstrom downstream, the nozzles are aligned in the direction of the clothing surface of the opening roller 6, that a short-term sharp air jet flows approximately tangentially with respect to the clothing surface. The sensor system 6 is connected via an evaluation device and an electronic control and regulating device to the device 7 in conjunction, which is associated with a valve control 8. When the camera 6 a foreign matter in the fiber material on the clothing surface by comparison or
Set values has been detected, a short burst of air at high speed with respect to the set is ejected via the valve control 8, which outruns the foreign matter with a few fibers through a suction air stream from the fiber coating on the set and then leads away through a suctioned channel 10.
Through a channel, a Blasluftstrom flows approximately tangentially to the opening roller 5, dissolves the fiber layer (good fibers) from the clothing and flows as a fiber-air flow D through a fiber transport line 11 to the glass channel 17 from.
The pneumatic fiber transport line 11 is associated with the device 12 according to the invention. The device 12 is suitable for detecting any foreign substances, for. As tissue pieces, ribbons, cords, foil pieces u. Like. In fiber. According to an advantageous embodiment, the device 12 for detecting foreign parts made of plastic, such as polypropylene tapes, fabric and films u. in or between fiber flakes, e.g. made of cotton and / or man-made fibers. The plastics are bright, white or transparent.
In the foreign matter detecting device 12, the fiber is transported in an air flow (fiber-air flow D) through a pneumatic fiber transporting pipe 11 connected to a suction source (not shown). As an optical sensor system are above the fiber transport line 11 over the machine width, z. 1600 mm, two cameras 13a, 13b, e.g. Diode matrix cameras with polarizing filters, arranged in a housing 14. Below the cameras 13a, 13b (shown only camera 13a), the wall surfaces of the fiber transport line 11 on two transparent areas in the form of two mutually parallel glass panes 17a, 17b (glass window), which form a glass channel 17. Below the fiber transport line 11, a lighting device 18 is provided as a source of polarized light.
Above the fiber transport line 11, a further illumination device 43 is arranged as the source of ultraviolet (UV) light. Downstream of the glass channel 17, a blow-out device 19 is assigned to deposit the foreign substances 34 of the fiber transport line 11 detected by the device 12. The fiber air flow D is sucked through the fiber transport line 11 after the blow-out device 19 and fed to further processing.
In operation, the camera 13 detects the fiber-air flow D through the glass pane 17a. The glass pane 17a projects into the fiber-air flow D in such a way that the fiber-air flow D reaches the glass pane 17a impinges and flows along the glass pane 17a touching under a contact pressure. By the movement of the fiber-air flow D on the one hand largely or completely unwanted deposits on the glass sheet 17a avoided or in the case of minor deposits they are wiped by the fiber-air flow D of the inner surface of the glass sheet 17a and through the channel 11 discharged. Likewise, the fiber air flow D acts on the inner surface of the glass sheet 17b.
Unwanted unwanted foreign substances 34 are detected by the device 12 in the fiber-air flow D, the blow-out device 19 is actuated, which blows the foreign substances 34 into a suction channel 20.
2, the light of the light source 18 (here a fluorescent tube) is converted into polarized light via a polarizing filter 28 and passes through a glass pane 17a into the inspection area. This inspection area is formed in this example by a shaft 41 of rectangular cross-section, through which the fiber material 40 is guided past the inspection point. The material conveyor is here from top to bottom. (The embodiment of Figs. 2 and 3 is equally applicable to the embodiment of Fig. 1 with horizontal channel 11.) The glass sheets 17a, 17b 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 pane 17b finally to a camera 13, which is also equipped with a polarizing filter 42 as an analyzer. This blocks all incident unchanged polarized light of the light source 18a, so that a total of a dark image is formed. Further, the inspection room is illuminated by a light source 43 which emits ultraviolet light (here, there are four UV fluorescent tubes). This light source 43 emits no wavelength components in the visible range, so that the camera 13, which is sensitive only in the visible range of the optical spectrum, experiences 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.
Optionally, the camera 13 or the sensor of the camera 13 must be equipped by another filter 44, which blocks UV light, so that it has no sensitivity in the UV wavelength range.
Since the camera 13 with the analyzer 42 is not sensitive to both the polarized light and the UV light, it will normally pick up a dark image. If fiber material 40 is now located in the inspection space, it is irradiated by the polarized light and illuminated by the UV light. The polarized light is not changed by the fiber material 40, and it remains with the dark image. Also, the UV light is not changed by the fiber material 40. UV light reflected back to the camera 13 is not recorded because the camera 13 is not sensitive in this wavelength range. It stays with the dark picture. On the other hand, if there are transparent foreign parts 34 (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 42 of the camera 13 and thus ensures a modulation, which is registered by the evaluation unit 38 connected to the camera and z. B. from a downstream separation unit (blower 19, see Fig. 1 and 6) is used to auszuschleusen these foreign parts 34 from the channel 41. In the case of non-transmittable foreign parts (eg dense packaging residues of plastics), no polarized light passes through the foreign part to the camera 13. Instead, the UV light which has been irradiated is produced by a fluorescence effect which is observed in many packaging materials which are provided with optical brighteners are converted into light of visible wavelengths.
This light can pass only the UV blocking filter 44 and thus generates a modulation of the camera 13, which in turn is registered by the connected evaluation unit 38.
FIG. 3 shows a similar arrangement in which the camera directive 45 is folded over a mirror 46 to reduce the required installation space.
For large channel widths, it may be advantageous to distribute a plurality of detection devices according to FIG. 2so over the working width so that each is responsible for only a portion of the channel 41. But again, each section can be realized both detection methods with only one detector and an evaluation.
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 47 ', 47' 'are arranged side by side to cover the large working width. Each device 47 ', 47 "is again responsible for both the recognition with polarized light and for detection with UV light, each with only one sensor 13. Although the illuminations 18 and 43 are subdivided into sections in this example, they are each realized by a continuous component. Similarly, the evaluation units assigned to the individual sections can also be combined to form an evaluation unit 38 '.
According to Fig. 5, a holding device 21 is provided, the four Al extruded hollow sections 21a, 21b, 21c and 21 d (holding profiles) comprises, which are arranged in the longitudinal direction - over the machine width - parallel to each other and each with their end faces the two (not shown) frame walls of the machine are attached. On the extruded profile 21a, a fastening screw 22 is shown by way of example. The inner flat surfaces 21, 21, 21 and 21st <IV> form part of the inner circumferential surface of the fiber transport line 11 and the channel 41. The surfaces 21 and 21 on the one hand and the surfaces 21 and 21st On the other hand, <IV> are respectively aligned with each other. The surfaces 21, 21 on the one hand and the surfaces 21 and 21 <IV> on the other hand are arranged parallel to each other.
The mutually facing side regions of the extruded profiles 21a to 21d each have a cylinder jacket section-shaped concave surface. Between the four cylinder jacket-section-shaped surfaces and in contact therewith, a housing 23 is arranged, which is rotatable in the direction of the arrows G, H about its longitudinal axis M. The housing 23 comprises a support element 24 made of two Al extrusion hollow profiles 24a, 24b (support profiles), which are each formed in the form of cylinder sections in cross section. The outer contour of the housing 23 is circular. The convexly rounded outer surfaces of the support profiles 24a, 24b are in engagement with the concave rounded cylindrical jacket-section-shaped surfaces of the holding profiles 21a, 21b or 21c, 21d.
In the planar chordal surfaces of the support profiles 24a, 24b are each arranged flat glass panes 17a, 17b, wherein the chord surfaces and the outer surfaces of the glass panes 17a, 17b are aligned with each other. The two opposite surfaces thus formed respectively of chord surfaces and glass sheets 17a and 17b form part of the fiber transport channel 11 and of the channel 41 which narrows in the direction of the fiber air flow D. The two opposing surfaces of the glass panes 17a, 17b form a glass channel 17, which also converges conically in the direction of the fiber-air flow D conically.
The area formed by the surfaces 21, 21 closes with the surface of the support element 24a formed by the chord surface and the glass pane 17a an acute and flat angle [alpha] and that from the surfaces 21, 21 The surface formed with the surface formed by the chord surface and the glass pane 17b of the support profile 24b forms an acute and shallow angle [alpha]. The conically converging surfaces of the two opposing surfaces each of chord surface and glass sheet 17a and 17b form an angle [beta].
Below the housing 23 for the glass channel 17, the illumination device 18 (for polarized transmitted light) is present, which has a housing 25 which in guide grooves on the retaining profiles 21c, 21 d - extending over the machine width - is mounted. In the interior of the housing 25 are two fluorescent tubes side by side 26, 27, z. B. neon tubes, present, which extend with their longitudinal axes over the working width of the machine. The housing 25 is an aluminum extruded hollow profi! with cooling fins 25a. In the housing 23 for the glass channel 17 facing top surface 25b of the housing 25 are elongated glass sheets 28a, 28b mounted with polarizing filter.
The polarization filters (not shown) of the cameras 13a, 13b on the one hand and the polarizing filters (not shown) of the glass panes 28a, 28b on the other hand are arranged at a right angle to one another.
Above the housing 23 for the glass channel 17, the illumination device 43 (for UV reflected light) is arranged (see Fig. 1).
The embodiment in Fig. 5 was explained using the example of the horizontal transport channel 11 (Fig. 1). The training is correspondingly applicable to the vertical channel 41 (Figures 2 and 3).
According to FIG. 5, the blow-out device 19 comprises a plurality of blowing nozzles 30a to 30n, to each of which a valve 31a to 31n is assigned. The blowing nozzles 30a to 30n are connected via the valves 31a to 31n to a common compressed air line 32 which is in communication with a compressed air source 33. Denoted at 11 is the fiber transport line which has inlet openings for the blowing nozzles 30a to 30n. The outlet opening for the blown air streams in the channel 20 is shown in Fig. 1. Via a valve control, the valves 31 a to 31 n are selectively activated, for. B. in the presence of foreign matter 34, the valve 31 d is opened for a short time, so that a sharp air flow at high speed, z. B. 15 to 25 m / sec, exits through the nozzle 30d and the foreign body 34 in the channel 20 (see Fig. 1) blows.
According to FIG. 7, the camera 6, an image evaluation device 36 and a valve control 37 for the valves of the blow-out device 7 are connected to an electronic control and regulating device 35. In addition, the cameras 13a, 13b, an image evaluation device 38 and the valve control 39 for the valves 31a to 31n of the blow-out device 19 are connected to the electronic control and regulation device 35.
According to Figure 8, the inventive device, as shown in Fig. 3, 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 inventive device, as shown in Fig. 3. Following the detection device according to the invention, a blow-out device 19 (see Fig. 1) is present. The freed of foreign parts fiber-air mixture is then fed to further processing.
The device according to the invention (camera 13, illuminations 18, 43, deflection mirror 46) are not arranged directly in the delivery area of the opening roller 514.
Referring to Fig. 9, the apparatus of the present invention, as shown in Fig. 3, 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 - according to FIG. 8 - associated with the device according to the invention, as shown in Fig. 3. After the detection device according to the invention, the blow-out device 19 (see Fig. 8) is arranged and the fiber material G freed from foreign parts is subsequently supplied for further processing.
The device according to the invention (camera 13, illumination device 18, 43, deflecting mirror 46) are not arranged directly in the delivery region of the opening roller 55.
According to FIG. 10, a vertically arranged channel 57 is provided in a housing 58. The arrangement according to FIG. 10 allows the transport of the fiber material from top to bottom through a channel in which it is monitored. The semi-filled arrow, labeled I, represents the downward movement of the fibers conveyed in an air stream. The monitoring of fibers flowing from top to bottom in a channel has proven advantageous.
The opposing parallel side walls 57 ', 57 "are at least partially formed as transparent disks (see FIG. 2) so as to form a transparent channel 62. Lighting means are outside the outer sides of the two side walls 57 ', 57' 'associated. A first detection device comprises two CCD cameras 59, 59 (line scanner cameras), which are directed indirectly onto the glass channel 62 by means of two tilted mirrors 60 and 60, which are arranged at an angle. The optical surfaces are slightly offset from each other. On the side of the channel 57 located opposite to the camera 59, an illumination system 61 is arranged, and on the side of the channel 57 which is opposite to the camera 59, an illumination system 61 is arranged.
By this measure, the material in the glass channel 62 is detected by the two cameras 59, 59 from two sides.
The housing 58 ', which contains the glass channel 61, the cameras 59', 59 ", the tilted mirrors 60 ', 60", and the illumination systems 61', 61 "form a first recognition module 63 <I>, in which in particular colored foreign material in or between the cotton is recognized.
Below the first detection module 63 is a second detection module 63. The cross sections of the channels 57 are the same.
A second detection device comprises a CCD camera 13, which is indirectly directed to the glass channel 64 by means of a tilted mirror 46, which is arranged at an angle. On the side of the channel 57 located opposite to the camera 13, there is disposed an illumination system 18 having polarizing filters (see Fig. 2), and on the side of the channel 57 facing the camera is an illumination system 43 for UV Light arranged. The polarized light (transmitted light) and the light reflected by the ultraviolet irradiation (incident light) are detected in common by the one CCD camera 13. Light-transmitted light and incident light are directed from two sides onto the material in the glass channel 64.
The housing 58, which contains the glass channel 64, the camera 13, the tilted mirror 46 and the illumination systems 18, 43 form a second recognition module 63, in which in particular lightly colored or transparent plastics are recognized in or between the cotton.
Below the second detection module 63 is a separation module 65. The separation module 65 in the housing 58 "comprises the blow-out device 19 with a row of nozzles which is associated with a side wall of the channel 57. A collecting tank 20, which is under negative pressure, for the contaminants that have been blown out of the transport stream is associated with that side wall of the channel 57, which lies opposite the row of nozzles.
The device according to the invention was illustrated by the example of a cleaner 50, 54 in the spinning preparation. It is equally applicable in the Ginnerei to a Egreniervorrichtung.