纺纱前处理中在纤维材料输送设备处分离异物的设备

摘要

一种纺纱前处理中用于在例如棉、合成纤维等的纤维材料的输送设备处分离异物的设备，在该设备中至少一个用于分离异物的装置与输送设备相连，该装置包括用于产生流到输送设备上的喷射气流的装备，该喷射气流产生将异物从输送设备分离并将异物带走的气流，该装备包括在输送设备的宽度上布置并连接到压缩空气管和阀的多个喷嘴。为了能够以结构和组装简单的方式减少废料中优良纤维的比例，并允许喷射气流的更具选择性的作用，设置用于安装喷嘴的杆，并将喷嘴集成在所述杆中。

说明书

技术领域

本发明涉及在纺纱前处理中用于在纤维材料(例如棉、合成纤维等)的输送设备处分离异物的设备，其中一种用于分离异物的装置与输送设备相连，该装置包括用于产生流到输送设备上的喷射流的装备，该喷射流产生将异物从输送设备分离并将异物带走的气流，该装备包括在输送设备的宽度上布置并连接到压缩空气管和阀的多个喷嘴。

背景技术

从WO 89/01832A已知在气动输送管道的外壁处横跨宽度布置多个喷嘴，纤维和空气流穿过该管道流过。喷嘴自由并排布置并彼此间隔开。对于160mm宽的输送管道，8个喷嘴将是足够的。为了放出高速喷射气体，响应时间为10毫秒或更小的气阀与喷嘴相连。实践中，带阀的喷嘴固定到输送管道的外壁。这些并排布置的阀需要大量的空间。这导致喷嘴之间相对较大的距离，从而使得喷射气流相当分散。于是喷射气流在相对较宽的区域上起作用，这导致不期望地将很多优良纤维随着异物一起分离。

在已知设备的情况下(DE-A-19645844)中，两个慢速供给辊横向且水平地与一个开松辊相连，并将纤维材料供给到该开松辊。为了保持空气在开松辊上的同步旋转包围，设有导向板。在开松辊的下端处设有用于光学检测纤维簇绒(fiber tuft)中的异物颗粒的装置(传感器)，该装置位于用于所分离颗粒的收集区域中。在导向板和刀片之间设有开口，将喷射流从斜下方暂时引导到其中纤维簇绒包含不期望异物颗粒的辊表面区域上。这样，将污染的纤维簇绒从辊表面上吹掉并带走。此设备的缺点是需要相当大的空间，这由喷射源(空气喷嘴)在开松辊下方的区域中的吹送方向导致(除了其它因素之外)。此外，喷射源和阀自由地位于废料收集区域中是不方便的，这会导致对操作的大量干涉、中断等等。另一缺点是带有磁阀的空气喷嘴在辊的宽度上分开布置。由此沿切向或稍稍偏离此切向将每个单独空气喷嘴的喷射气流引导离开开松辊。利用此设备，在将所加工的纤维材料改变为一种具有不同比例异物的纤维材料时不可能实现一致的分离质量和快速调节。最后，空气喷嘴的形式为平扇喷嘴，从而不是很多数量的喷嘴就会覆盖辊的整个宽度。

发明内容

所以本发明所解决的问题是提供一种在开始所描述类型的、避免上述缺点的设备，该设备具体以结构简单的方式实现一致的分离质量，即减小废料中优良纤维的比例，并允许喷射流的更具选择性的作用。

该问题通过权利要求1的特有特征来解决。

因为提供了用于安装喷嘴的统一喷嘴杆，所以以简单方式方便了喷嘴的集成。喷嘴可以紧紧地并排布置在喷嘴杆的内部中，由此能够在输送设备的宽度上实现数量高得多的喷嘴。此外，这种集成允许例如分别通过插入和移除(交换)而特别简单地组装和拆卸喷嘴。喷嘴杆的内部中空空间有利地同时用作压缩空气管道。另一优点是喷嘴的彼此相对位置由于喷嘴杆(支撑型材件)中的机加工是精确的。集成在喷嘴杆中的喷嘴和阀不容易沉积灰尘。可以使用窄的喷嘴和阀，这进一步减小了空间要求。通过在宽度上增加喷嘴的数量并减小其彼此间的距离，并且因为选择性激活的喷嘴指向异物，可以很好地集中在异物上并将其移除，从而大大减少了优良纤维的不期望的分离。

喷嘴杆优选用铝挤压型材制成，其中集成有阀嵌入件。因此，这使得能够在输送设备的宽度上在一起紧紧并排设置多个阀，同时增大喷嘴杆的存储体积，例如翻倍。能够在喷嘴杆中集成更多的阀和喷嘴的选择大大减小了废料中优良纤维的比例。除了其它之外，根据本发明的设备提供以下优点：

●相对较小的安装空间，由此改善使用性

●喷射杆中较大的空气体积

●可以在机器的工作宽度上集成多于32个阀

●废料中更少的优良纤维

●可以进行更简单和更快的维修

●不容易沉积灰尘

●由于支撑型材构件中的机加工使得喷嘴相对于彼此的位置精确

●提供喷嘴板使得能够使用一个阀供应多个用于喷射的喷嘴。

权利要求2至62包含本发明的有利改进。

附图说明

下面将借助附图所示示例性实施例更详细地解释本发明。

图1示出在异物颗粒检测和分离装置上的根据本发明的设备的两种布置；

图2示出图1的设备的开松辊及相关的盖板元件和喷嘴杆；

图2a、2b示出其中相对于开松辊的针布面，枢轴关节处于向内旋转位置(图2a)和处于向外旋转位置(图2b)的喷嘴杆的侧视图；

图3示出喷嘴杆在纤维簇绒供给线上的侧视图；

图4示出具有喷嘴板的喷嘴杆；

图5是通过具有喷嘴嵌入件、磁阀和磁阀控制装置的喷嘴杆的示意性剖视图；

图5a是喷嘴杆用于安装喷嘴的部分的立体图；

图6示意性示出通过喷嘴杆的截面中的正视图；

图7示出两个光学传感器系统和两个吹出装置所连接到的电子控制和调节装置。

具体实施方式

参照图1，在用于检测和分离异物的设备中，例如在Trützschler异物分离机SECUROMAT SP-F2中，供给槽1的上入口开口与用于气动供应纤维-空气流A的装备，该装备包括纤维材料传送风扇(未示出)、用于利用空气提取将纤维材料B与空气C分离(喷出)的静止透气表面2、以及具有可移动元件的气流引导装置3；在透气表面2上横向地反复前后引导气流中的纤维材料，在冲击之后，纤维材料由于重力而基本上从透气表面2落下并向下进入供给槽1。慢速辊4a、4b具有双重功能：它们用作将纤维材料B从供给槽1移除的送出辊，并同时用作将纤维材料B供应到高速开松辊5的供给辊。示例中的开松辊5的形式为针辊。销或针布辊(未示出)也可以用作开松辊。实心箭头表示纤维材料，空心箭头表示带有纤维的气流。

例如直线扫描照相机6(CCD照相机)的光学传感器系统6与开松辊5的总表面积相关联，该光学传感器系统6具有用于检测异物的电子评测装置，特别是亮度和/或色彩变化的异物。传感器系统6通过电子控制和调节装置53(参见图7)连接到用于分离异物52的装备7(参见图6)。装备7能够产生短的喷射气流，该气流向着针布面行进并产生抽吸气流，该抽吸气流将异物与少量纤维一起从针布面分离并将其带走到通道22中。

具有照相机(例如彩色直线扫描照相机)的光学传感器系统6布置在开松辊5的斜上方并靠近供给槽1的外壁。这产生了一种紧凑的节约空间的结构。彩色直线扫描照相机6指向开松辊5的针布并能够检测纤维材料中的彩色异物，例如红色纤维。照相机6覆盖横跨开松辊5的宽度(例如1600mm)的整个区域。开松辊5在曲线箭头的方向上逆时针旋转。用于产生喷射气流的装备10位于旋转方向上光学传感器系统6的下游，该装备10的喷嘴朝向开松辊5的针布面定位，使得短时、突然的喷射气流相对于针布面切向流动。传感器系统6通过评测装置以及电子控制和调节装置53连接到装备7，该装备7连接有阀控制装置8。当照相机6基于对比和期望值检测到针布面上纤维材料中的异物时，利用阀控制装置8以高速相对于针布射出短时的喷射空气，通过抽吸气流将异物与少量纤维从覆盖在针布上的纤维中拉出，随后在抽吸作用下通过通道22将其带走。标号9表示压缩空气管。喷射流L相对于开松辊5近似切向地流过通道56，将纤维覆盖层(优良纤维)从针布上分开并作为纤维-空气流D通过纤维输送管道11流走。

另一设备12与气动纤维输送管道11相连。设备12适合于检测纤维材料中任何类型的异物，例如织物片、带、线、布片等。根据一种有利结构，设备12用于检测例如棉和/或合成纤维的纤维簇绒中或其间的塑料材料的异物颗粒，例如聚丙烯带、织物和布等。

在用于检测异物的设备12的情况下，纤维材料在气流(纤维-空气流D)中输送穿过气动纤维输送管道11，该气动纤维输送管道11被连接到抽吸源(未示出)。作为光学传感器系统，两个照相机13a、13b(例如具有偏振滤镜的二极管阵列照相机)横跨机器宽度在纤维输送管道11上方设置在壳体14中，机器宽度例如为1600毫米。在照相机13a、13b(图中仅示出了照相机13a)下方，纤维输送管道11的壁表面具有形式为两个平行且相对的玻璃板15a、15b的两个透明区域(玻璃窗口)，其形成玻璃通道15。在纤维输送管道11下方设置照明设备16。在玻璃通道15的下游，用于分离由设备12检测到的异物的吹出装置17与纤维输送管道11相连。在吹出装置17的下游，纤维-空气流D被抽吸穿过纤维输送管道11并且向上供给以进一步处理。

在操作中，照相机13a检测穿过玻璃板15a的纤维-空气流D。此处，玻璃板15a突出到纤维-空气流D中，使得纤维-空气流D与玻璃板15a相遇，并沿着玻璃板15a在与其加压接触的情况下流动。通过纤维-空气流D的运动，一方面，可以在很大程度上或完全避免玻璃板15a上的不期望沉积，并且即使发生了少量沉积，它们也通过纤维-空气流D被从玻璃板15a的内表面擦去并且穿过管道11带走。纤维-空气流D在玻璃板15b的内表面上具有类似的作用。

如果通过设备12在纤维-空气流D中检测到不想要的异物，吹出装置17被激活并且将异物52吹入抽吸通道21中。吹出装置17设置在光学传感器系统12的下游，并且其喷嘴朝向输送管道11的内部空间，这样一股短时、突然的喷射气流就流到检测到的异物颗粒上。传感器系统12借助于评测装置以及电子控制和调节装置53被连接到装置17，所述吹出装置17连接有阀控制装置20。当照相机13根据对比和期望值在纤维材料中检测到异物时，利用阀控制装置20射出短时的喷射空气，并且将异物与少量纤维一起吹离纤维-空气流D，随后在抽吸作用下通过通道21将它们带走。附图标记19代表压缩空气管。

如图2所示，在旋转方向5b上观察，与开松辊5的针布面5a相关联且相对设置的是盖板25、盖板空气引导元件26、开口27和盖板28。空气引导元件26和相对引导元件29的引导表面朝向彼此成锥形设置，形成通道56，紧缩处互相之间间隔的间距为a，压缩空气流L穿过所述紧缩处，这样所述压缩空气流L流过较短的距离离开针布面。这就以喷水泵的方式产生了抽吸气流，该抽吸气流在瞬间局部地将少量纤维与异物一起从针布面上的纤维覆盖层拉出。引导元件29具有倒圆角的凸起24b和另一个引导面，该引导面与相对盖板28一起形成气流流走的通道。

喷嘴杆30包括壳体31，其可以绕固定的枢转轴承32在箭头G、H的方向上转进或转出。如图2a和2b中所示，在其远离枢转轴承32的边缘区域中，壳体31具有细长开口33，在开口33内设有偏心件34，该偏心件34可以在箭头I、K的方向上旋转并且接触开口33的内壁表面。通过偏心件34的旋转，壳体31绕枢转轴承32旋转，因此喷嘴的出口38(参见图5)以及因此喷射气流L相对于开松辊5的针布面5a的方向在局部移动。从由点划线表示的法线方向35开始，图2a中示出的喷射气流L的方向36被移动到更靠近针布面5a，法线方向35和方向36形成锐角α。根据图2b，喷射气流L的方向37相对于法线方向35运动远离针布面5a；法线方向35和方向37形成锐角β。

对应图3，用于产生喷射气流的装置18与气动输送管道11相连。相对于输送管道11，喷嘴杆30的壳体31的出口设置在连续壁开口中，其沿输送管道11的宽度横向延伸。喷嘴板39设置在具有连续喷射气流开口38的壳体31的出口前面，并且如图4中所示，具有与喷射气流开口38的数量相比约3倍的喷嘴开口40。

参考图4，中空型材件31的两个开口端面可以分别通过闭合板48a和48b闭合。为此目的，设置螺钉49(图中仅示出了一个螺钉)，其正好穿过闭合板48a、48b中的孔拧入设置在中空型材件31的位于型材壁31b中的端面上的螺纹孔中。闭合板48a、48b例如由铝制成。闭合板48a、48b必须紧紧压靠中空型材件31固定以确保喷射气流通道(中空空间31a)的气密密封。在闭合板48b中设置一贯穿开口50(孔)，通向压缩空气源(未示出)的压缩空气管51(参见图6)被连接到该贯穿开口50。

根据图5，喷嘴杆30包括壳体31，在该壳体中集成多个喷嘴41。图5a中示出的壳体31为挤制中空型材件的形式，例如Al-Mg合金，其包围封闭的中空空间31a，该中空空间31a用作用于喷嘴41的压缩空气管道。中空空间31a的内部空间具有圆形截面。该中空型材件从半成品的挤制中空型材(未示出)通过例如锯、激光切割一定长度而形成。示例中的中空型材件是整体的。型材壁由附图标记31b表示并具有不同的壁厚。在图5和5a的截面处观察，在中空空间31a下方区域中的型材壁31b为在整个长度上延伸的颈部31c的形式，而在中空空间31a上方侧面的区域中设置两个平行的相对轨道31d、31e，这两个轨道同样在整个长度上延伸。竖向地在中空空间31a的延长中心线上方设置多个通孔45a-45n，所述多个通孔45a-45n平行于中心线并且并排紧密设置，它们的数目与喷嘴41的数目相对应，例如64个喷嘴。在型材31b中且在颈部31c中竖向地位于延长中心线下方并排紧密设置多个通孔46a-46n，其数目同样与喷嘴41的数目相对应。两排孔45a-45n和46a-46n互相平行对齐。相对孔45a-45n和46a-46n的中心线互相对准，也就是相对孔45a-45n和46a-46n互相同轴设置。

如图5中所示，每个喷嘴41都包括喷嘴嵌入件42、磁阀43和磁阀控制装置44。每个带有磁阀43的阀嵌入件42被压入穿过两个共轴的相对孔45a-45n和46a-46n，因此一端开口的喷嘴嵌入件42接合在颈部31c的一个孔46a-46n中，在喷嘴嵌入件42另一端处的磁阀43接合穿过型材壁31b中的孔45a-45n。此处，磁阀43的一部分具有两个用于喷射气流(压缩空气)的入口开口43′、43″，该部分设置在中空空间31a中并且向内突出超出型材壁31b。各个磁阀控制装置44安装在磁阀43的设置在型材壁31b的中空空间31a外侧的另一区域处。磁阀控制装置44a-44n设置在轨道31d和31e之间。在轨道31d和31e之间并且在磁阀43a-43n上方具有用于电引线的细长管道47，磁阀控制装置44a-44n连接到所述电引线。喷嘴嵌入件42a-42n和阀43a-43n的外壁以气密密封的方式紧靠孔45a-45n和46a-46n的内壁被密封。阀嵌入件42和磁阀43也通过这种方式被固定在适当位置中。磁阀43a-43n每个利用夹持环被固定到型材壁中。用于产生喷射气流的部件(压缩空气管道31a、喷嘴嵌入件42a-42n、磁阀43a-43n、磁阀控制装置44a-44n)以图示的方式被集成在杆30和壳体31中。

如图6中所示，在喷嘴杆中集成多个喷嘴41，所述多个喷嘴在输送设备的例如1600毫米的宽度上并排设置。输送设备可以是开松辊5或气动输送导管11。附图标记52表示异物颗粒，其通过来自两个相邻喷射气流喷嘴的喷射气流的短暂喷射而被有选择性地吹出，并被除去。

根据图7，照相机6、图像评测装置54和用于吹出装置10的阀的阀控制装置8(或者也就是磁阀控制装置44a-44n)被连接到电子控制和调节装置53。另外，照相机13a、13b、图像评测装置55和用于吹出装置18的阀的阀控制装置20(或者也就是说磁阀控制装置44a-44n)被连接到电子控制和调节装置53。

附图标记列表

1       储料槽

2       透气表面

3       气流引导装置

4a、4b  辊

5       开松辊

5a      针布面

6      传感器系统

7；17    用于分离异物的装置

8；20    阀控制器

9；19    压缩空气管

10；18   用于产生喷射气流的装备

11       纤维输送管道

12       用于检测异物的装置

13a、13b 照相机

13       壳体

14       玻璃通道

15a、15b 玻璃板

16       照明装置

21       通道

22       通道

25       盖板

26       空气引导元件

27       开口

28       盖板

29       引导元件

30       喷嘴杆

31       壳体

31a      中空空间

31b      型材壁，壳体壁

31c      颈部

31d      轨道

31e      轨道

32       枢转轴承

33       开口

34       偏心件

35       法线方向

36           喷射气流方向

37           喷射气流方向

38           喷射气流开口

39           喷嘴板

40           喷嘴开口

41           喷嘴

42；42a-42n  喷嘴嵌入件

42′         喷嘴管

42″         喷嘴管出口

43；43a-43n  阀，磁阀

43′；43″   空气入口开口

44；44a-44n  磁阀控制器

45；45a-45n  孔

46；46a-46n  孔

47           管道

48a、48b     闭合板

49           螺钉

50           开口(孔)

51           缩空气连接线

52           异物颗粒

53           电子控制和调节装置

54           图像评测装置

55           图像评测

56           通道