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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung in der Spinnereivorbereitung zum Abscheiden von Fremdstoffen an einer schnelllaufenden Walze zum Öffnen von Fasermaterial, z. B. Baumwolle u. dgl., bei der der Garniturfläche der Öffnerwalze mindestens eine Speisewalze, eine Abdeckung und ein optisches Sensorsystem für das Erkennen von Fremdstoffen zugeordnet sind, das über eine elektrische Steuer- und Regeleinrichtung mit einer nachgeordneten Einrichtung zur Abscheidung der Fremdstoffe in Verbindung steht, die eine Einrichtung zur Erzeugung eines Blasluftstromes aufweist, der in Richtung auf die oder eine Garniturfläche verläuft und ein Luftstrom vorhanden ist, der die Fremdstoffe von der Garniturfläche ablöst und die Fremdstoffe abfordert.
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Bei einer bekannten Vorrichtung (
DE 195 43 526 A1 ) sind der Öffnerwalze seitlich horizontal zwei langsamlaufende Zuführwalzen zugeordnet, die das Fasermaterial der Öffnerwalze zuspeisen. Um den mitrotierenden Luftschirm auf der Öffnerwalze zu halten, sind Leitbleche vorgesehen. Am unteren Ende der Öffnerwalze ist eine Einrichtung (Sensoren) zum optischen Erkennen von Fremdteilen in den Faserflocken vorhanden, die sich in einem Sammelraum für ausgeschiedene Teile befindet. Zwischen dem Leitblech und einem Messer ist eine Öffnung vorhanden, durch die kurzzeitig ein Blasluftstrom schräg von unten auf denjenigen Bereich der Walzenoberfläche gerichtet wird, dessen Faserflocken störende Fremdteile enthalten. Auf diese Weise werden die kontaminierten Faserflocken von der Walzenoberfläche abgeblasen und anschließend weggeführt. Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist der hohe Platzbedarf, der u. a. durch die seitliche Zuführung der Faserflocken, die das Fasermaterial von einem seitlich angeordneten (nicht dargestellten) Speicher, Förderer o. dgl. übernimmt und die Blasrichtung der Blasluftquelle im Raum unterhalb der Öffnerwalze verursacht ist. Insbesondere stört, dass sich die Blasluftquelle in dem Abfallsammelraum befinde, was zu erheblichen betrieblichen Beeinträchtigungen, Unterbrechungen u. dgl. führt.
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Aus der
DE 195 16 569 A1 ist eine Vorrichtung in der Spinnereivorbereitung zum Abscheiden von Fremdstoffen an einer schnelllaufenden Walze zum Öffnen von Fasermaterial bekannt. Ein Blasluftstrom ist auf einen frei fließenden Flocken-Luftstrom in einem Schacht gerichtet.
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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, die insbesondere konstruktiv einfach und platzsparend ist.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.
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Dadurch, dass der Saugluftstrom in einen Raum einzutreten vermag, ist ein Auffangen des Luftstroms und zugleich der Fasern mit den Fremdstoffen möglich. Das Auffangen erfolgt in einer gewünschten Richtung und an einem geeigneten Ort. Dadurch ist eine Gefahrensquelle durch den scharfen Luftstrahl ausgeschaltet. Es erfolgt in dem Raum eine Geschwindigkeitsreduzierung der Luft. Eine Verwirbelung wird vermieden. Zugleich werden in dem Raum die Fasern mit den Fremdstoffen gesammelt.
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Dadurch, dass ein im wesentlichen senkrechter Füllschacht für das Fasermaterial vorgesehen ist, an dessen unterem Ende mindestens eine Abzugswalze mit der nachgeordneten Öffnungswalze vorhanden ist, wird das Fasermaterial der Öffnerwalze über die Abzugswalzen von oben zugeführt. Die Abzugswalzen sind zugleich die Speisewalzen für die Öffnerwalzen und ebenfalls dem oberen Bereich der Öffnerwalze zugeordnet. Auf diese Weise wird in horizontaler Richtung im Spinnereiraum Platz eingespart. Zweckmäßig ist der Raum seitlich zu dem Füllschacht angeordnet. Vorzugsweise ist der Raum nahe an der Öffnerwalze angeordnet. Mit Vorteil weist der Raum eine derartige Größe auf, dass der Luftstrom entspannt wird. Bevorzugt vermag der Blasluftstrom einen Saugluftstrom zu erzeugen. Vorzugsweise weist der Blasluftstrom eine hohe Geschwindigkeit, z. B. 15 bis 25 m/sec, auf. Mit Vorteil sind für den Blasluftstrom Sektionsdüsen vorgesehen. Bevorzugt sind die Blasluftdüsen ein- und ausschaltbar. Zweckmäßig weist der Raum Wände auf. Vorzugsweise ist ein Umlenkelement für den Luftstrom vorgesehen, durch das der Luftstrom hindurchtritt. Mit Vorteil ist ein Kanal o. dgl. zwischen der Öffnerwalze und dem Raum vorhanden, durch den der Luftstrom hindurchtritt. Bevorzugt ist das Umlenkelement Teil des Kanals o. dgl.. Zweckmäßig weist der Raum großflächige Luftdurchtrittswände, wie Siebflächen o. dgl. auf. Vorzugsweise ist der Raum als Wagen o. dgl. ausgebildet. Mit Vorteil ist zwischen dem Kanal und dem Raum ein Absperrelement, z. B. Schleuse, Schieber o. dgl., vorhanden. Bevorzugt weist das Absperrelement Luftdurchtrittsöffnungen auf. Zweckmäßig weist der Raum eine Tür o. dgl. auf. Vorzugsweise ist der Raum nach oben hin ausgerichtet. Mit Vorteil ist der Raum seitlich, etwa parallel, zu der optischen Sensoreinrichtung angeordnet. Bevorzugt weist der Raum eine Deckfläche, eine Bodenfläche und Seitenwände auf.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Es zeigt:
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1 schematisch in Seitenansicht die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Spinnereivorbereitunganlage (Putzerei und Karderie),
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2 Draufsicht auf eine ähnliche Anlage wie 1 mit zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen,
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3 die erfindungsgemäße Vorrichtung nach 1 und 2 mit Füllschacht und nachgeordneter Öffnerwalze, Fremdstofferkennungs- und -entfernungseinrichtung und Fasermaterialabscheider,
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4 in Seitenansicht das optische Sensorsystem neben dem Füllschacht mit Kamera in Richtung Öffnerwalze,
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4a das optische Sensorsystem nach 4 mit von der Öffnerwalze weggeschwenkter Kamera,
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5 die Einrichtung zur Erzeugung eines Blasluftstroms tangential zur Öffnerwalze und Ableitung des Luftstroms mit den Fremdstoffen,
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6 ein Luftentspannungs- und Abfallsammel-Raum,
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6a die Ausbildung des Raumes als an- und abkoppelbarer Wagen,
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7 Seitenansicht einer Einrichtung zur Trennung (Abscheidung) des zugeführten Fasermaterials von Luft und
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7a Vorderansicht im Schnitt auf die bewegliche Faser-Luftstrom-Fühleinrichtung und die Siebfläche.
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1 zeigt eine Putzereilinie, bei der zwischen einem Ballenöffner 1, z. B. Trützschler-BLENDOMAT BDT und einem Multimischer 5 ein Hochleistungskondenser 2 mit nachgeschaltetem Beschickungsschacht 3 und Fasermaterialtransportventilator 4 angeordnet sind. Dem Multimischer 5 ist über einen Fasermaterialtransportventilator 6, einen Fasermaterialabscheider 7 mit Beschickungseinrichtung 8 und einen Mehrwalzenreiniger 9 die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 nachgeordnet, an die mindestens ein Kardenspeiser 11 und mindestens eine Karde 12, z. B. Trützschler-EXACTACARD DK, angeschlossen sind. Mit 1a ist eine Faserballenreihe bezeichnet. Die vorbezeichneten Maschinen sind miteinander durch pneumatische Rohrleitungen 13 verbunden.
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Nach 2 ist bei einer Baumwollreinigungsanlage nach dem Multimischer 5 eine Zwei-Weg-Verteilung 14 vorhanden, deren Rohrleitungen 13', 13'' jeweils zu einem nachgeschalteten Sägezahnreiniger 9' bzw. 9'', z. B. Trützschler CLEANOMAT CVT, führen, denen jeweils eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10' bzw. 10'' nachgeschaltet ist. Den Vorrichtungen 10', 10'' folgen Kardenspeiser 11', 11'' mit zugehörigen Karden 12', 12''. Mit 42 ist ein Doppelwalzenreiniger AXI-FLO bezeichnet
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Entsprechend 3 ist ein im wesentlichen senkrechter Flockenfüllschacht 15 vorgesehen, an dessen unterem Ende zwei langsamlaufende Speisewalzen 16a, 16b (Abzugswalzen) mit nachgeordneter schnellaufender Öffnerwalze 17 vorhanden sind. Der Garniturfläche 17a der Öffnerwalze 17 sind die Speisewalzen 16a, 16b (Abzugswalzen), eine Mehrzahl von Abdeckungen 18 (vgl. 5) und ein optisches Sensorsystem 19, z. B Zeilen-Kamera 20 (CCD-Kamera) mit elektronischer Auswerteeinrichtung 21 für das Erkennen von Fremdstoffen, insbesondere mit Helligkeits- und/oder Farbabweichungen, zugeordnet. Das Sensorsystem 19 steht über eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 22 mit einer Einrichtung 23 zur Abscheidung der Fremdstoffe in Verbindung (sh. 4). Die Einrichtung 23 ist in der Lage, kurzfristig einen Blasluftstrom zu erzeugen, der in Richtung auf die Garniturfläche 17a verläuft und einen Saugluftstrom erzeugt, der die Fremdstoffe zusammen mit wenigen Fasern von der Garniturfläche 17a ablöst und abfördert.
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Der oberen Eintrittsöffnung des Füllschachtes 15 ist ein Fasermaterialtransportventilator 25 als Einrichtung zur pneumatischen Faserzuführung, eine ortsfeste luftdurchlässige Fläche 26 zur Trennung (Abscheidung) des Fasermaterials von Luft mit Luftabführung und eine Luftstrom-Führungseinrichtung 27 mit beweglichen Elementen zugeordnet, wobei eine umkehrbare Führung des im Luftstrom vorhandenen Fasermaterials vor und zurück quer über die luftdurchlässige Fläche 26 erfolgt und das Fasermaterial im Anschluß an den Aufprall im wesentlichen durch Schwerkraft von der luftdurchlässigen Fläche 26 abfällt und nach unten in den Füllschacht 15 eintritt. Die Walzen 16a, 16b haben eine Doppelfunktion; sie dienen als Abzugswalzen für das Fasermaterial aus dem Füllschacht 15 und zugleich als Speisewalzen für die Zuspeisung des Fasermaterials zu der Öffnerwalze 17. Die gefüllten Pfeile stellen Fasermaterial, die leeren Pfeile stellen Luft und die halbgefüllten Pfeile stellen einen Luftstrom mit Fasern dar.
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Das optische Sensorsystem 19 mit der Kamera 20, z. B. Farb-Zeilenkamera, ist nach 4 schräg oberhalb der Öffnerwalze 17 nahe an der Außenwand 15a des Füllschachtes 15 angeordnet. Dadurch ist eine kompakte, raumsparende Konstruktion verwirklicht. Die Farb-Zeilenkamera 20 ist in Richtung auf die Garnitur 17a der Öffnerwalze 17 gerichtet und vermag farbige Fremdstoffe, z. B. rote Fasern, im Fasermaterial zu erkennen. Die Kamera 20 umfaßt den gesamten Bereich über die Breite der Öffnerwalze 17, z. B. 1 m. Die Öffnerwalze 17 dreht sich in Richtung des gebogenen Pfeils 17b entgegen dem Uhrzeigersinn In Drehrichtung 17b ist dem optischen Sensorsystem 19 eine Einrichtung 23 zur Erzeugung eines Blasluftstroms nachgeordnet, deren Düsen 23a derart in Richtung auf die Garniturfläche 17a der Öffnerwalze 17 ausgerichtet sind, daß ein kurzzeitiger scharfer Luftstrahl etwa tangential in bezug auf die Garniturfläche 17a fließt. Das Sensorsystem 19 steht über eine Auswerteeinrichtung 21 und eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 22 mit der Einrichtung 23 in Verbindung, der eine Ventilsteuerung 24 zugeordnet ist. Wenn die Kamera 20 einen Fremdstoff im Fasermaterial auf der Garniturfläche 17a anhand von Vergleichs- bzw. Sollwerten erkannt hat, wird über die Ventilsteuerung 24 ein kurzer Luftstoß mit hoher Geschwindigkeit in bezug auf die Garnitur 17a ausgestoßen, der aus dem Faserbelag auf der Garnitur 17a den Fremdstoff mit wenigen Fasern durch einen Saugluftstrom herausreißt und anschließend wegführt.
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Das Sensorsystem 19 ist in einem Gehäuse 26 angebracht, das entsprechend 4a um ein ortsfestes Drehlager 27 ein- und ausschwenkbar ist.
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Nach 5 sind der Garniturfläche 17a der Öffnerwalze 17 schräg oberhalb des Mittelpunktes M die beiden Speisewalzen 16a, 16b (Abzugswalzen) zugeordnet. In Drehrichtung 17b gesehen folgen eine Abdeckung 28, ein Abdeckelement 29, eine Öffnung 30, ein Abdeckelement 31, eine Öffnung 32 und ein Abdeckelement 33. An die Einrichtung 23 ist eine Druckluftquelle 25 angeschlossen. Über die Ventilsteuerung 24 wird ein (nicht dargestelltes) Ventil in der Einrichtung 23 kurzzeitig geöffnet, so daß ein scharfer Luftstrahl D1 mit hoher Geschwindigkeit, z. B. 15 bis 25 m/sec, durch die Düse 23 austritt. Zweckmäßig ist eine (nicht dargestellte) Düsenleiste mit mehreren Düsen 23a über die Breite der Öffnerwalze 17 vorhanden. Die Abdeckung 29 und eine Leitfläche 34a eines gegenüberliegenden Leitelementes 34 sind konisch zueinander angeordnet und weisen an einer Engstelle einen Abstand a zueinander auf, durch den der Druckluftstrom D2 derart hindurchtritt, daß er in einem geringen Abstand zu der Garniturfläche 17a fließt. Dadurch wird nach Art einer Wasserstrahlpumpe ein Saugluftstrom F1 erzeugt, der kurzzeitig örtlich eine kleine Fasermenge zusammen mit den Fremdstoffen aus dem Faserbelag auf der Garniturfläche 17a herausreißt. Das Leitelement 34 weist eine gerundete Nase 34b und eine weitere Leitfläche 34c auf, die zusammen mit einem gegenüberliegenden Umlenkelement 35 einen Kanal 36 bildet, durch den der Luftstrom F2 abfließt. Durch einen Kanal 37 fließt ein Blasluftstrom G in Richtung auf die Öffnung 32, löst den Faserbelag aus der Garnitur 17a und fließt als Faserluftstrom H durch einen Kanal 38 ab.
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Entsprechend 6 ist seitlich von dem Füllschacht 15 und dem optischen Sensorsystem 19 ein kastenartiger Raum 39 vorhanden, der eine Öffnung in der Wand 39a aufweist, an die der Kanal 36 angeschlossen ist. Der Faser-Luftstrom F3 tritt in den Innenraum 39e ein, der eine derartige Größe aufweist, daß der Luftstrom F3 entspannt wird. Die Geschwindigkeit des Luftstroms F3 wird stark reduziert. Der Innenraum 39e ist zugleich Sammelraum für das ausgeschiedene Fasermaterial mit den Fremdkörpern. Die Wandflächen 39a, 39b und die Deckenfläche 39c weisen großflächige luftdurchlässige Siebflächen auf. In der Wandfläche 39b ist eine Tür 40, Klappe o. dgl vorhanden, um aus dem Innenraum 39e den gesammelten Abfall zu entfernen. Zwischen dem Kanal 36 und der Öffnung in der Wandfläche 39a ist ein luftdurchlässiger Schieber 41 o. dgl. vorhanden, der in Richtung der beiden Pfeile ein- und ausgefahren wird, wenn die Tür 40 geöffnet bzw. geschlossen ist. Der Raum 39 ist hoch und nach oben ausgerichtet, so daß auf diese Weise Platz eingespart ist. Nach 6a ist der Raum 39 als Wagen ausgebildet, der an den Kanal 36 an- und abkoppelbar ist. Die senkrecht zu den Wandflächen 39a, 39b angeordneten weiteren Wandflächen des Raums 39 sind nicht dargestellt.
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Seitlich von der Wand 15b des Fullschachtes 15 ist nach 7 ein Fasermaterialtransportventilator 25 als Einrichtung zur pneumatischen Faserzuführung vorhanden, der über eine Rohrleitung 43 einen Faser-Luftstrom A in einen Raum 44 bläst, der eine ortsfeste luftdurchlässige Fläche 26 zur Trennung (Abscheidung) des Fasermaterials B von Luft C mit Luftabführung und eine Luftstrom-Führungseinrichtung 27 mit beweglichen Elementen aufweist, wobei eine umkehrbare Führung des im Luftstrom vorhandenen Fasermaterials vor und zurück quer über die luftdurchlässige Fläche 26 erfolgt und das Fasermaterial B im Anschluß an den Aufprall im wesentlichen durch Schwerkraft von der luftdurchlässigen Fläche 26 abfällt und nach unten in den Füllschacht 15 eintritt. Die gefüllten Pfeile B stellen Fasermaterial, die leeren Pfeile C stellen Luft und die halbgefüllten Pfeile A stellen einen Luftstrom mit Fasern dar. Die luftdurchlässige Fläche 26 ist gewölbt und etwa halbzylinderartig ausgebildet. Der Förderkanal 43, der mit einem Ende an den Fasermaterialventilator 25 angeschlossen ist, mündet mit seinem anderen Ende in den Innenraum 44 etwa tangential in Richtung auf die stationäre luftdurchlässige Fläche 26. Im unteren Bereich des Sammelgefäßes 44 ist die Wand- bzw. Siebfläche 26 unterbrochen und mündet in das obere Ende des Füllschachtes 15. Im Betrieb strömt durch den pneumatischen Förderkanal 43 das Faser-Luft-Gemisch A mit Überdruck in Richtung auf die Siebfläche 26. Ein Teil der Luft C dringt zusammen mit Staub durch die Öffnungen der Siebfläche 26 in den Innenraum eines Gehäuses 45 und wird von dort über eine Anschlußleitung 46 abgesaugt. Der Luftstrom A streicht nach dem Aufprall teilweise an der konkav gebogenen Innenfläche der luftdurchlässigen Fläche 26 entlang, die dadurch auch gereinigt wird. Die Perforationen (Öffnungen) der Fläche 26 weisen eine ausgewählte Größe auf, die für den Durchtritt der staubbeladenen Luft C und kleinerer Verunreinigungen an den Faserflocken ausreicht, aber den Durchtritt der Faserflocken A selbst vermeidet.
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Nach 7a wird die hin- und hergehende Führung des Faser-Luftstroms A durch ein Paar von einseitig drehbar gelagerten Klappen 27a, 27b, Flügeln o. dgl. verwirklicht. Die Klappen 27a, 27b, deren Flächen im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, werden zur Bewegung durch eine Antriebseinrichtung, z. B. Motor 47, angetrieben. Der Kanal 43 mündet in den Raum zwischen den beiden Klappen 27a, 27b.
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Die Erfindung umfaßt auch eine Ausbildung, bei der der Füllschacht 15 als Fasermaterial-Speicher in einer Putzereianlage (vgl. 1) dient. Zweckmäßig weist der Füllschacht 15 eine Füllhöhenreguliereinrichtung, z. B. Lichtschranke o. dgl., auf. Vorteilhaft ist die Drehzahl der einen oder beider Speisewalzen 16a, 16b (Abzugswalzen) regelbar. Bevorzugt ist eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung 22, z. B. Mikrocomputer, vorhanden, an die das Stellglied für die Drehzahl der mindestens einen Speisewalze 16a, 16b (Abzugswalze) und mindestens ein Meßglied für die Fullmenge der nachgeschalteten Flockenfüllschächte 11 für Karden 12 angeschlossen ist. Mit Vorteil sind als Meßglieder an den Flockenfullschächten 11 elektronische Druckschalter vorhanden. Zweckmäßig ist an die Steuer- und Regeleinrichtung 22 ein Element für die Grunddrehzahlanpassung aus der Summe aller Produktionen der Karden 11 angeschlossen.
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Die Erfindung umfaßt weiterhin eine Ausführungsform, bei der z. B. bei einem Mehrwalzenreiniger 9, das optische Sensorsystem 19 in Arbeitsrichtung einer vorgelagerten Öffnerwalze und die Einrichtung zur Erzeugung des Blasluftstroms einer nachgelagerten Öffnerwalze zugeordnet ist.
