EP0285602B1 - Procédé et dispositif pour détecter et enlever les corps étrangers du coton brut - Google Patents

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EP0285602B1
EP0285602B1 EP19880890070 EP88890070A EP0285602B1 EP 0285602 B1 EP0285602 B1 EP 0285602B1 EP 19880890070 EP19880890070 EP 19880890070 EP 88890070 A EP88890070 A EP 88890070A EP 0285602 B1 EP0285602 B1 EP 0285602B1
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EP
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foreign
fibrous material
density
breaking
raw cotton
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EP19880890070
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Georg Dipl.-Ing. Rieger
Leo Dipl.-Ing. Riedlmayer
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Oesterreichisches Forschungszentrum Seibersdorf GmbH
Original Assignee
Oesterreichisches Forschungszentrum Seibersdorf GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G23/00—Feeding fibres to machines; Conveying fibres between machines
    • D01G23/02—Hoppers; Delivery shoots
    • D01G23/04—Hoppers; Delivery shoots with means for controlling the feed
    • D01G23/045—Hoppers; Delivery shoots with means for controlling the feed by successive weighing; Weighing hoppers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01B—MECHANICAL TREATMENT OF NATURAL FIBROUS OR FILAMENTARY MATERIAL TO OBTAIN FIBRES OF FILAMENTS, e.g. FOR SPINNING
    • D01B3/00—Mechanical removal of impurities from animal fibres
    • D01B3/02—De-burring machines or apparatus
    • D01B3/025—Removing pieces of metal
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G31/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop motions
    • D01G31/003—Detection and removal of impurities

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device according to the preamble of claim 9.
  • the aim of the invention is to remove foreign fibers from the raw cotton.
  • Foreign fibers can get into the raw cotton through improper removal of the packaging or when picking and collecting the cotton as well as when emptying the bags in the collection point or ginning plant, e.g. the cords with which the sack was tied were cut open, fell onto the floor and with the spilled cotton into the ginn.
  • a method of the kind referred to is characterized in that which is to foreign substances to be examined fiber material before irradiation to a flock weight of 10- 1 to 10- 3 g / flake, preferably g to about 2x1 0- 2 / flake, fanned and that X-rays with an acceleration voltage of 5-30 kV, preferably 8-20 kV, in particular 10 kV, are used for radiation.
  • An inventive device of the type mentioned is characterized in that the X-ray system at a location in Aufscht manungsprozeß is preferably in a calming section, installed at the Aufschmonyungsgrad the flakes a flock weight of 10- 1 to 1 0-3g, preferably 2x10 2 g, shows that the X-ray system can be operated with an acceleration voltage of 5-30 kV, preferably 8-20 kV, in particular 10 kV, and that from the foreign body detector, a foreign body detector that removes the foreign matter from the fiber material, preferably at the end of the calming section arranged removal device is controlled.
  • the X-ray device and the associated image recognition device are arranged in order after the processing device for fibers, in particular raw cotton, for example in the course of a cleaner, at a point at which the preferably continuously moved, partially disintegrated fiber, in particular raw cotton, starting from an initial flake weight in one Standard bale is loosened to the flake weight given above
  • the removal device for the foreign fibers can be controlled by the image recognition device.
  • Standard X-ray fluoroscopy devices with high acceleration voltages cannot be used because, as has been established, the foreign fibers to be removed can only be used when a signal is used X-ray tube with an acceleration voltage of approx. 10 kV. An X-ray tube was therefore used, which works with acceleration voltages of 8 - 12 kV.
  • the image of the foreign fibers in the cotton produced in this way provided sufficient contrast to generate a signal with conventionally available image conversion or image scanning systems, which can trigger an elimination mechanism if a certain size of an imaged foreign substance is exceeded.
  • This signal obtained in this way is used (with a time delay and synchronously with the feed speed of the raw cotton) to remove that part of the raw cotton in which the foreign fiber is located, e.g.
  • the disintegration or cleaning process of raw cotton is shown purely schematically in a partial section of a total digestion section.
  • the raw cotton of delivered bales is processed or removed and loosened in the course of the removal.
  • the usual bales of raw cotton have a weight of about 480 pounds and a volume of a little less than 1 m 3 .
  • This partially loosened cotton may already have preferably 2x10 2 g / flake a flock weight of about 10- 1 to 10- 3 g / flake.
  • the raw cotton is fed via a roller 24 and a fan roller 4, in which further loosening or disintegration takes place, to a calming section 18, in which, for example, seeds, stones or the like. Impurities are excreted.
  • 7 schematically denotes a cleaning device in the calming section 18.
  • the loosened cotton fed to this calming section 18 via a loading shaft 5 and a light barrier 6 is fed at the end of the section via a feed table 8, pressure rollers 9 and feed rollers 10 to a sawtooth roller 11 or separating knives 12 or carding segments 13 which further clean and break up the cotton .
  • the cotton is discharged via the shaft 25, while contaminants are discharged via the shaft 26.
  • a density measuring device which is advantageously an X-ray tube fed by a voltage source 21 or an X-ray transmission device, the optionally fanned beams of which are from a sensor system or an image recording device 14, e.g. Semiconductor image recorders are supplied, which is assigned a processor system or an image evaluation device which, depending on a specific predetermined resolution, emits a trigger signal if the measured density values allow conclusions to be drawn about foreign fibers that exceed a specific dimension.
  • a trigger signal is sent via a line 23 to a distance device 17, e.g. a compressed air nozzle, which is thus controlled by the image recording device 14.
  • the removal device 17 is actuated synchronously as a function of time, taking into account the flow velocity of the cotton. If it is a compressed air nozzle, the cotton and the foreign fibers are blown out through a flap 22 into a collecting container 16. From the collection container 16, the raw cotton and the foreign fibers that have been separated out can be further sorted. Instead of a compressed air nozzle for separating contaminated cotton components, an automatically controlled gripper could also be provided.
  • the detection device according to the invention must be arranged in a region of the raw cotton being conveyed, in which the cotton has been loosened to a theoretical flake weight of 10- 1 to 10- 3 g / flake, preferably 2x1 0- 2 g / flake. It should be noted that the finally loosened, cleaned and digested cotton has a theoretical flake weight, which carries about 5x1 0-7 g / flake.
  • the device according to the invention could, for example, already be arranged immediately after the bale cutter, since such devices can already flocculate the cotton in such a way that that this flake weight range specified according to the invention is reached. If, for example, instead of a bale cutter 19, another raw cotton feed device is provided in order to feed the raw cotton to the cleaning train, the device according to the invention is arranged at a different location at which the desired flake weight reduction is present, for example only after one or more cleaning stages.
  • the selection of the voltage of the X-ray tube was also important, since a voltage that is too low or too high does not result in a usable signal and only through the mutual coordination of the X-ray voltage and the degree of volume flocculation can be obtained recognizable and evaluable evaluation signals indicating foreign fibers.
  • Plastic fibers and plastic cords can be optimally separated with the device according to the invention or with the method according to the invention. It is essential for the method that the path irradiated by the X-ray beam, i.e. the space through which the cotton flakes flow has a dimension (a) which is approximately 3-15 cm in size, preferably approximately 9 cm. Rectangular channels or round channels with the above dimensions could be used as the radiation depth or radiation diameter. It is important that the loosened fiber flakes are tight at the measuring location or without gaps in order to ensure an essentially constant output level for the density measurement. With the flake weight provided according to the invention, this is achieved with the specified dimensions of the measuring path depth.
  • theoretical calculations for the optimal layer thickness of the material to be irradiated resulted in a layer thickness or penetration depth of approx. 10 cm.
  • the signal-to-noise ratio should be as high as possible (approx. 2: 1). It follows from this that the layer to be penetrated by the rays may not contain more mass of raw fiber material than the mass of the foreign body to be searched for. This means that the smaller the dimension of the foreign fiber to be determined, the thinner the layer of the loosened material must be.
  • the layer thickness may be approximately 8 cm under the mentioned boundary conditions of the signal strength.
  • the width of a search device should not exceed a value of approx. 1 m, e.g. conventional cleaner trains that have this width can be used for installation.
  • sensor elements are used in a one-line or multi-line arrangement, the preferably square or circular dimension of which is in the order of the minimum dimension of the weakest foreign fiber to be detected, the signals corresponding to the density fluctuations being fed to an electronic evaluation system.

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  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)

Claims (14)

1. Procédé pour détecter et enlever les corps étrangers d'une matière fibreuse, en particulier du coton brut, selon lequel la matière fibreuse est amenée, avantageusement en continu, à un dispositif d'exploration par rayonnement et de mesure de l'opacité à un faisceau d'électrons ou aux rayons X, les variations d'opacité au rayonnement sont observées en continu, toute augmentation de l'opacité au rayonnement nettement circonscrite constatée par rapport à l'opacité ambiante est définie comme région de corps étrangers, renfermant p.ex. des cordons de matière plastique, et ces régions contenant des corps étrangers sont éliminées, caractérisé en ce que la densité des touffes de matière fibreuse dans laquelle on veut détecter les corps étrangers est réduite avant exploration par rayonnement à une valeur de 10-1 à 10-3 g/flocon, avantageusement env. 2x10-2 g/flocon et que l'on utilise une unité radiographique avec une tension accélératrice de 5-30kV, avantageusement 8-20 kV, en particulier 10 kV.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réduction de densité des touffes de matière fibreuse à une valeur de 10-1 à 10-3 g/flocon, avantageusement env. 2x10-2 g/flocon, est obtenue, par réglage approprié, au cours du prélèvement de la matière fibreuse sur une balle de fibres crues, p.ex. au moyen d'une fraise.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que des signaux correspondant aux variations d'opacité au rayonnement sont transmis à un système d'analyse électronique et que les régions de corps étrangers définies par le système d'analyse sont enlevées de la matière fibreuse brute partiellement ouverte ou rendue moins dense, selon un processus commandé par le système d'analyse, de préférence avec retard et en synchronisme avec le mouvement d'avance, p.ex. en les chassant à l'aide d'un jet d'air comprimé, en les arrachant avec une griffe ou de toute autre façon.
4. Procédé selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la mesure de l'opacité au rayonnement est effectuée sur une ligne de transport, qui peut être p.ex. un transporteur pneumatique ou un convoyeur à bande, au point où les flocons arrivant le cas échéant de façon discontinue se rassemblent ou s'amassent de manière que les vides entre les flocons soient éliminés et que l'on obtienne un courant relativement continu de matière présentant une densité superficielle homogène.
5. Dispositif pour ouvrir la matière fibreuse de même que pour détecter et enlever les corps étrangers d'une matière fibreuse, en particulier du coton brut, consistant en un système d'ouvraison auquel arrive la matière fibreuse sortie de l'emballage, avec un détecteur de corps étrangers (14, 15) permettant en particulier de rechercher les fibres étrangères, fonctionnant sans contact avec la matière et surveillant le courant de matières fibreuses pendant l'ouvraison, ledit détecteur (15, 14) consistant en un appareil de mesure de l'opacité au rayonnement avec émetteur de faisceau électronique ou de radiographie pour réaliser le procédé selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la source radiographique est située en un point donné du processus d'ouvraison, avantageusement dans une zone de stabilisation (18) dans laquelle la densité des flocons est de 10-1 à 10-3 g, avantageusement 2xl 0-2 g, que l'unité radiographique peut fonctionner sous une tension accélératrice de 5-30 kV, avantageusement 8-20 kV et en particulier 10 kV, et que le détecteur de corps étrangers (14, 15) commande un dispositif d'élimination (17) enlevant les corps étrangers de la matière fibreuse, situé après le détecteur (14, 15), avantageusement à la fin de la zone de stabilisation (18).
6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le dispositif de mesure de l'opacité au rayonnement comporte un ou plusieurs éléments détecteurs sensibles aux rayons X ou au rayonnement électronique, disposés le cas échéant sur une ou plusieurs rangées, avantageusement verticalement par rapport au sens de transport, et dont la résolution répond à la dimension minimum du plus petit corps étranger que l'on désire détecter.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que pour éliminer les rayons parasites provoquant un mauvais contraste, les éléments détecteurs sont placés derrière un collimateur, avantageusement en retrait dans le blindage du boîtier.
8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que les éléments détecteurs sont raccordés en aval à un système d'analyse électronique (14), avantageusement un système d'analyse de l'image.
9. Dispositif selon une des revendication 4 à 8, caractérisé en ce que le système d'analyse (14) est relié à un dispositif d'élimination (17, 22) et que le dispositif d'élimination (17, 22) est commandé par le système d'analyse (14).
10. Dispositif selon une des revendication 4 à 9, caractérisé en ce que le dispositif d'élimination (17, 22) est un système à air comprimé ou une griffe.
11. Dispositif selon une des revendication 4 à 10, caractérisé en ce que le système d'analyse comporte une unité à seuil avec le cas échéant des seuils réglables pour les signaux émis par les éléments détecteurs lorsque des corps étrangers occultent le rayonnement, lesdits signaux étant le cas échéant visualisés par affichage ou dispositif indicateur.
12. Dispositif selon une des revendication 4 à 11, caractérisé en ce que pour calculer la modification d'opacité de la matière fibreuse passant devant le dispositif d'exploration par rayonnement, ledit dispositif est raccordé à une unité de calcul et que ladite unité de calcul est à son tour reliée au dispositif d'élimination qu'elle commande.
13. Dispositif selon une des revendications 4 à 12, caractérisé en ce que le dispositif de mesure de l'opacité au rayonnement est situé dans une zone de stabilisation entre un dispositif de prélèvement du coton brut sur les balles, p.ex. une fraise, et le dispositif de démélage suivant, p.ex. un dispositif de cardage et épuration.
14. Dispositif selon une des revendication 4 à 13, caractérisé en ce qu'un collecteur recueillant les fibres éliminées et le coton brut fait suite au dispositif d'élimination, ledit collecteur faisant partie d'un système de tri ultérieur.
EP19880890070 1987-03-25 1988-03-23 Procédé et dispositif pour détecter et enlever les corps étrangers du coton brut Expired - Lifetime EP0285602B1 (fr)

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