JP4709193B2 - 紡績準備工程で綿花の如き繊維材料を分離して加工機械に供給する装置 - Google Patents

Description

本発明は、紡績準備工程で綿花の如き繊維材料を分離して加工機械に供給する装置であって、繊維材料のためのほぼ垂直なホッパが設けられており、その上部進入口に空気圧で繊維を供給する装置と、空気誘導によって繊維材料を空気から分離するための定置された空気透過面とが付属している装置に関する。

公知の装置において、空気透過面はほぼ水平に配置された半円筒として形成されており、搬送通路が空気透過面に向かって接線方向に内部に開口しており、半円筒は下方に開いている。搬送通路は繊維材料搬送ファンに接続されており、半円筒の開いた出口がホッパの進入口に開口している。繊維空気流はほぼ繊維供給口から半円筒の湾曲した内壁面に沿って下方が開いた出口まで案内され、繊維材料はそこから下方のホッパに到達する。湾曲した空気透過面への衝突作用、ひいてはフロック空気混合物の除塵を高めるために、材料搬送ファンによって空気流を強化できる。その結果として、フロックが空気流によって空気透過面（スクリーン面）に固着されて、局所的に空気透過面上に集合する恐れがある。

本発明の課題は、上記の短所を回避して、特にフロックすなわち繊維塊の浄化および除塵の程度が著しく高められて、かつ運転障害が回避された、冒頭に記載した種類の装置を提供することである。

本発明の課題は、本発明により請求項１の特徴部に記載された特徴によって解決される。

本発明によれば、特定の方向に可動な空気流を形成する装置は、フロックを含んだ空気流を空気透過面（分離壁）の延長上で横断方向に往復案内して、空気流中に含まれているフロックの強い衝突にもかかわらず、空気透過面上にフロックが集合するのを防ぎ、フロックが空気透過面に衝突した後に空気透過面から重力によって落下することを可能にする。フロックは、特に空気流がさらに漂流したとき、すなわち可能な固持作用がなくなったときに落下する。

空気透過面が湾曲していることが合理的である。搬送通路が空気透過面に向かってほぼ接線方向に開口していることが好都合である。搬送通路が繊維材料搬送ファンに接続されていることが有利である。ホッパの下端部に少なくとも１つのテークオフローラが配置されていることが好ましい。少なくとも１つのフィードローラの下流に開繊ローラが配置されていることが合理的である。ホッパが繊維材料貯蔵器として働くことが好都合である。ホッパが光遮断器などの充填高さ調節装置を有していることが有利である。フィードローラまたはテークオフローラの一方または両方の回転数が調節可能であることが好ましい。

マイクロコンピュータなどの電子制御調節装置が存在しており、これに少なくとも１つのフィードローラまたはテークオフローラの回転数の調節素子と、下流に接続されているカードに対するフロックホッパの充填量のための少なくとも１つの測定素子が接続されていることが合理的である。測定素子としてフロックホッパに電子圧力スイッチが存在していることが好都合である。制御調節装置に全カード生産の合計に基づいて基本回転数を調整する部材が接続されていることが有利である。

以下に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示す除塵ラインでは、開俵機１、たとえばツリュツラー社のＢＬＥＮＤＯＭＡＴ ＢＤＴとマルチミキサ５との間に、高性能コンデンサ２とその下流に接続された装入シャフト３および繊維材料搬送ファン４が配置されている。マルチミキサ５の下流には、繊維材料搬送ファン６、繊維材料分離器７、装入装置８およびマルチローラクリーナ９を経て本発明の装置１０が配置されている。装置１０には少なくとも１つのカードフィーダ１１と少なくとも１つのカード１２、たとえばツリュツラー社のＥＸＡＣＴＡＣＡＲＤ ＤＫが接続されている。１ａは繊維俵列を表している。上記の機械は空気圧導管１３により互いに連通している。

図２に示すように、綿花除塵設備においてマルチミキサ５の下流に２方向分配器１４が配置されている。その導管１３′、１３″はそれぞれ下流に配置されているのこ刃クリーナ９′もしくは９″、たとえばツリュツラー社のＣＬＥＡＮＯＭＡＴ ＣＶＴに続いており、その下流にそれぞれ本発明の装置１０′もしくは１０″が接続されている。装置１０′、１０″の下流にはカードフィーダ１１′、１１″と付属のカード１２′、１２″が続いている。４２はダブルローラクリーナＡＸＩ−ＦＬＯを表している。

図３に示すように、ほぼ垂直なホッパ１５が設けられており、その下端部には低速回転する２つのフィードローラ１６ａ、１６ｂ（テークオフローラ）とその下流に配置された高速回転する開繊ローラ１７とが存在している。開繊ローラ１７の針布面１７ａには、フィードローラ１６ａ、１６ｂ（テークオフローラ）、幾つかのカバー１８（図５参照）、および特に明度偏差および／または色偏差によって不純物を検知するための電子評価装置２１（図４（Ａ）参照）を備えた光学的センサ系１９、たとえば走査カメラ２０（ＣＣＤカメラ）が付属している。このセンサ系１９は電子制御・調節装置２２を介して不純物を分離するための装置２３と連携している（図４（Ａ）参照）。この装置２３は、一時的に送風空気流を形成できる。この送風空気流は、針布面１７ａに向かって進んで吸引空気流を形成し、この吸引空気流が不純物をわずかな繊維と一緒に針布面１７ａから剥ぎ取って搬出する。

ホッパ１５の上部進入口には、空気圧で繊維を供給する装置として繊維材料搬送ファン２５と、空気誘導によって繊維材料を空気から分離するための定置された空気透過面２６と、可動部材を有する空気流案内装置２７とが付属しており、空気流中に存在している繊維材料の反転可能な案内が空気透過面２６上で横断方向前後に行われ、衝突に続いて繊維材料が本質的に重力によって空気透過面２６から落下して、下方のホッパ１５に進入する。ローラ１６ａ、１６ｂは二重機能を有している。すなわち、これらのローラはホッパ１５から出る繊維材料のテークオフローラとして働くと同時に、繊維材料を開繊ローラ１７に供給するためのフィードローラとして働く。黒い矢印は繊維材料を表し、白い矢印は空気を表し、半分黒い矢印は繊維を含んだ空気流を表している。

図４（Ａ）に示すように、カメラ２０、たとえばカラー走査カメラを有する光学的センサ系１９は、開繊ローラ１７の斜め上方でホッパ１５の外壁１５ａの近傍に配置されている。そうすることによってスペース節約型のコンパクトな構造が実現されている。カラー走査カメラ２０は開繊ローラ１７の針布１７ａに向けられていて、繊維材料中の有色の不純物、たとえば赤い繊維を検知する。カメラ２０は開繊ローラ１７の幅、たとえば１ｍにわたって全範囲を捕捉する。開繊ローラ１７は湾曲した矢印１７ｂの方向で時計と反対方向に回転する。回転方向１７ｂで光学的センサ系１９の下流に送風空気流を形成するための不純物分離装置２３が配置されており、そのノズル２３ａは開繊ローラ１７の針布面１７ａに向けて、強い空気噴射が一時的に針布面１７ａに対してほぼ接線方向に流れるように位置調整されている。センサ系１９は評価装置２１と電子制御・調節装置２２を介して不純物分離装置２３と連携しており、装置２３にはバルブ制御装置２４が付属している。カメラ２０が比較値もしくは目標値に基づいて針布面１７ａ上の繊維材料中に不純物を検知したら、バルブ制御装置２４を介して短い衝撃空気が高速で針布１７ａに対して放出される。この衝撃空気は吸引空気によって針布１７ａ上の繊維膜からわずかな繊維と一緒に不純物を剥ぎ取り、次いで運び去る。センサ系１９は、図４（Ｂ）に示すように、位置固定のピボット軸受５２を中心に内方および外方に旋回可能なケーシング５１内に設けられている。

図５に示すように、開繊ローラ１７の針布面１７ａには中心点Ｍの斜め上方に２つのフィードローラ（テークオフローラ）１６ａ、１６ｂが付属している。回転方向１７ｂで見て、その下流にカバー２８、カバー部材２９、開口部３０、カバー部材３１、開口部３２およびカバー部材３３が設けられている。不純物分離装置２３には、圧縮空気源５０が接続されている。バルブ制御装置２４によって装置２３内のバルブ（図示しない）が一時的に開き、ノズル２３ａを通って強い空気噴射Ｄ１が、たとえば１５〜２５ｍ／ｓｅｃの高速で放出される。複数のノズル２３ａを有するノズルバー（図示しない）が開繊ローラ１７の幅にわたって存在していることが合理的である。カバー２９と、対向する誘導部材３４の誘導面３４ａとは、互いに円錐形をなすように配置されており、狭隘部で互いに間隔ａを有している。この間隔ａを通ることによって圧縮空気流Ｄ２は、針布面１７ａに対してわずかな間隔で流れる。そうすることにより一種のウォータージェットポンプの原理で、吸引空気流Ｆ１が形成される。この吸引空気流は一時的に針布面１７ａ上の繊維膜から局所的に少量の繊維を不純物と一緒に剥ぎ取る。誘導部材３４は丸くされた先端部３４ｂとそれに続く誘導面３４ｃとを有している。誘導面３４ｃは対向する転向部材３５と共に、空気流Ｆ２が流れる通路３６を形成している。通路３７を通って圧縮空気流Ｇが開口部３２に向かって流れて、針布面１７ａから繊維膜を剥がし、繊維空気流Ｈとして通路３８から流出する。

図６（Ａ）に示すように、ホッパ１５と光学的センサ系１９の側方に箱状の空間３９が配置されている。この箱状の空間３９は壁３９ａに開口部を有しており、これに通路３６が接続されている。繊維空気流Ｆ３は、空気流Ｆ３が膨張できる大きさを有する内部３９ｅに進入する。ここで空気流Ｆ３の速度は著しく低減される。内部３９ｅは分別された繊維材料と不純物のための捕集室でもある。壁面３９ａ、３９ｂおよび天井面３９ｃは、大面積の空気を透過するスクリーン面を有している。内部３９ｅから集められた綿ごみを取り除くために、壁面３９ｂにはドア４０、フラップなどが存在している。通路３６と壁面３９ａ内の開口部との間には、空気を透過するスライド４１などが配置されている。スライド４１はドア４０を開き、もしくは閉じている場合に、両矢印の方向で移動可能である。空間３９は高く、かつ上方に向けられており、それによってスペースが節約される。図６（Ｂ）に示すように、空間３９は移動可能な台車として形成してもよく、このようにすれば通路３６に連結または分離することができる。壁面３９ａ、３９ｂに対して直角に配置されている空間３９のその他の壁面は図示されていない。

図７（Ａ）に示す実施例では、ホッパ１５の壁１５ｂの側方に、空気圧で繊維を供給する装置として繊維材料搬送ファン２５が配置されている。繊維材料搬送ファン２５は繊維空気流Ａを導管４３を通って空間４４内に送り込む。空間４４は空気誘導によって繊維材料Ｂを空気Ｃから分離するための定置された空気透過面２６と、可動部材を備えた空気流案内装置２７とを有している。この場合、空気流中に存在している繊維材料の反転可能な案内が空気透過面２６上で横断方向前後に行われ、衝突に続いて繊維材料Ｂが本質的に重力によって空気透過面２６から落下し、下方のホッパ１５に進入する。黒い矢印Ｂは繊維材料を表し、白い矢印Ｃは空気を表し、半分黒い矢印Ａは繊維を含んだ空気流を表している。空気透過面２６は湾曲していて、ほぼ半円筒形に形成されている。搬送通路４３の一方の端部は繊維材料ファン２５に接続されており、他方の端部は定置された空気透過面２６に向かってほぼ接線方向に内部４４に開口している。

集合容器４４の下部範囲で壁面もしくはスクリーンとして形成された空気透過面２６は中断されており、ホッパ１５の上端部に開口している。運転中は空気圧搬送通路４３を通って繊維空気混合物Ａが空気透過面２６に向かって過圧下で流れる。空気Ｃの一部が塵と一緒に空気透過面２６の開口部を通ってケーシング４５の内部に突入し、そこから接続導管４６を通って吸引される。空気流Ａは衝突後に一部が空気透過面２６の湾曲した内面に沿って流れ、それによって空気透過面２６も清掃される。空気透過面２６の穴（開口部）は、塵を含んだ空気Ｃとフロックに含まれた比較的小さい不運物が通過するのには十分であるが、フロックＡ自体は通過できないような大きさに設定されている。

図７（Ｂ）に示すように、繊維空気流Ａの往復移動する案内は、片側が回転可能に支承された１対のフラップ２７ａ、２７ｂやウイングによって実施される。面が互いにほぼ平行に配置されているフラップ２７ａ、２７ｂは、モータ４７などの駆動装置によって駆動される。通路４３は、両フラップ２７ａ、２７ｂの間の空間に開口している。

本発明は、ホッパ１５が除塵設備（図１参照）内の繊維材料貯蔵器として働く構成も含んでいる。ホッパ１５が光遮断器などの充填高さ調節装置を有していると合理的である。フィードローラ１６ａ、１６ｂの一方または両方の回転数が調節可能であると有利である。電子制御調節装置２２、たとえばマイクロコンピュータが存在しており、これに少なくとも１つのフィードローラ１６ａ、１６ｂの回転数に対する調節素子と、その下流に接続されたカード１２に対するフロックホッパ１１の充填量に対する少なくとも１つの測定素子とが接続されていることが好ましい。フロックホッパ１１における測定部材として、電子圧力スイッチが存在していることが有利である。制御調節装置２２に、カード１１の全生産の合計に基づいて基本回転数を調整する装置が接続されていることが合理的である。さらに、本発明は、たとえばマルチローラクリーナ９において、作業方向で上流に配置されている開繊ローラには光学的センサ系１９が付属し、下流に配置されている開繊ローラには送風空気流を形成する装置が付属している構成形態を含んでいる。

紡績準備設備（除塵及びカーディング）における本発明の装置の配置を示す略示側面図である。 本発明の装置が２組配置された紡績準備装置の一例を示す図１と同様の略示側面図である。 ホッパとその下流に配置された開繊ローラ、不純物検知・除去装置及び繊維材料分離器を含んで成る本発明の装置の一例を示す側面図である。 本発明の装置におけるホッパの側方に配置され、開繊ローラに向けて配置されたカメラを含んで成る光学的センサ系を説明する図であって、図４（Ａ）は光学的センサ系全体を示す側面図、図４（Ｂ）はカメラが開繊ローラに対して離反接近可能に揺動する構造を示す側面図である。 本発明の装置における開繊ローラに対して接線方向に送風空気流を形成し、不純物を含んだ空気流を誘導する機構を説明する側面図である。 本発明の装置における空気膨張を利用して綿花ごみを捕集する機構を説明する図であって、図６（Ａ）は機構全体を示す側面図、図６（Ｂ）は捕集室を連結又は分離可能な台車として構成した例を示す側面図である。 本発明の装置における供給された繊維材料を空気から分離する機構を説明する図であって、図７（Ａ）は機構全体を示す側面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）の線Ｉ−Ｉによる、可動な繊維・空気流案内装置とスクリーン面を示す断面図である。

符号の説明

１０ 高速回転ローラで繊維材料を分離して加工機械に供給する装置（本発明）
１５ ホッパ
１６ａ、１６ｂ フィードローラ
１７ 開繊ローラ
１９ 光学的センサ系
２０ カメラ
２２ 電子制御・調節装置
２３ 不純物を分離する装置
２５ 繊維材料搬送ファン
２６ 空気透過面
２７ 空気流案内装置
３６ 通路
３９ 空間

Claims (2)

1. 繊維フロックを含んだ空気流から繊維フロックを分離する分離装置において、
   （ａ）上方部分と下方部分とを有していて鉛直方向を向いたホッパ（１５）と、
   （ｂ）前記上方部分に配置されていて湾曲した内面を有する空気透過面（２６）と、
   （ｃ）前記上方部分において出口を有する搬送通路（４３）とを具備し、該搬送通路（４３）の前記出口が前記空気透過面（２６）の前記内面に対して接線方向を向いており、前記搬送通路（４３）は前記繊維フロックを含んだ空気流を前記上方部分に導入すると共に、前記繊維フロックを含んだ空気流を前記空気透過面（２６）の前記内面に向けるようになっており、それにより、前記繊維フロックを前記空気透過面（２６）に衝突させると共に、前記繊維フロックが分離された前記空気流を前記空気透過面（２６）に通過させるようになり、
   さらに、
   （ｄ）前記空気透過面（２６）の前記内面に隣接した前記ホッパ（１５）の前記上方部分に配置された機構部を具備し、
   前記機構部は、
   （ａ）前記空気透過面（２６）の前記内面に隣接して互いに平行に間隔を空けて配置された二つの空気案内部材（２７ａ、２７ｂ）と、
   （ｂ）該空気案内部材（２７ａ、２７ｂ）を前記内面上で往復させるために前記空気案内部材（２７ａ、２７ｂ）に接続された駆動部（４７）と、を含んでおり、前記搬送通路（４３）の前記出口が前記二つの空気案内部材（２７ａ、２７ｂ）の間に常に配置されており、前記二つの空気案内部材（２７ａ、２７ｂ）の往復方向は前記搬送通路の搬送方向に対して垂直であり、
   前記空気透過面（２６）の前記内面に押し当たる前記繊維フロックに対する前記空気流の押圧力を取除くために、前記機構部の前記空気案内部材（２７ａ、２７ｂ）は前記空気透過面（２６）の横断方向に反転可能に移動して、前記繊維フロックを含んだ空気流が前記内面を前記横断方向に清掃するようにさせており、それにより、前記繊維フロックは前記内面から前記ホッパ（１５）の前記下方部分に向かって重力により落下している、分離装置。
2. 前記空気透過面（２６）が前記上方部分を内側上方部分と外側上方部分とに分割しており、
   さらに、前記空気透過面（２６）を通過した後で前記空気流を離間して案内するために、前記外側上方部分から延びる導管を含んでいる請求項１に記載の分離装置。

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