(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紡績準備装置において繊維材料の不純物を分離する装置であって、
繊維材料（Ｂ）を案内するための垂直方向に延びるホッパ（１５）と、
該ホッパ（１５）の下端部に配置された少なくとも１つのフィードローラ（１６ａ、１６ｂ）と、
前記繊維材料の流れに対して前記フィードローラの下流に配置されていて針布面を備えた開繊ローラ（１７）と、
該開繊ローラ（１７）の上方かつ前記ホッパ（１５）の側方に配置されていて前記開繊ローラに担持される繊維材料を検出する光学的センサ系と、
前記開繊ローラの側方に配置された捕集室（３９）と、
前記開繊ローラと前記捕集室との間に配置されていて、前記開繊ローラの前記針布面に向かって送風空気流を形成する送風空気流形成装置と、
前記光学的センサ系と前記送風空気流形成装置とに接続された制御調節装置とを具備し、前記光学的センサ系により前記繊維材料が検出されると前記送風空気流形成装置を起動して、前記針布面から不純物を除去して前記捕集室まで運び出す、装置。
【請求項２】
前記送風空気流は、前記開繊ローラの前記針布面と前記針布面に対向する誘導面との間の幅狭部に供給され、それにより、吸引空気流が前記幅狭部の下流に形成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
光学的センサ系（１９、２０）が開繊ローラ（１７）の回転方向（１７ｂ）で、送風空気流（Ｄ）および吸引空気流（Ｆ）を形成する装置（２３）の上流側に配置されている、請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
光学的センサ系（１９）がカメラ（２０）を含んで成る、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
カメラ（２０）がカラー走査カメラである、請求項４記載の装置。
【請求項６】
カメラ（２０）がホッパ（１５）の近傍に配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
カメラ（２０）が繊維材料の流れに対して垂直な軸線回りで旋回可能（２７）に配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
吸引空気流（Ｆ）が不純物を含んだ繊維を開繊ローラ（１７）から剥ぎ取る、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
空気流（Ｄ１、Ｄ２）の速度が１５〜２５ｍ／ｓｅｃである、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
空気流（Ｆ）が剥ぎ取られた繊維および不純物と共に進入できる空間（３９）が、光学的センサ装置（１９）に対して側方にほぼ平行に配置されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１１】
前記空間（３９）は空気流（Ｆ）が膨張することができるだけの大きさを有する、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紡績準備装置における、綿花の如き繊維材料を開繊する高速回転ローラで不純物を分離する装置であって、開繊ローラの針布面に少なくとも１つのフィードローラとカバーと不純物を検知する光学的センサ系とが付属しており、この光学的センサ系が電子制御調節装置を介して下流に配置されている不純物分離装置と連携しており、この不純物分離装置が送風空気流を形成する装置を有しており、この送風空気流が針布面に向かって延びていて、不純物を針布面から剥ぎ取って運び出す空気流を形成するようにした装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
公知の装置（ＤＥ−Ａ−１９５４３５２６）において、開繊ローラの側方で水平方向に並んで低速で回転する２つのフィードローラが付属しており、開繊ローラに繊維材料を供給する。開繊ローラ上に一緒に回転する空気層を維持するために、誘導板が設けられている。開繊ローラの下端部には繊維塊中の不純物を光学的に検知するための装置（センサ）が存在している。装置は、分離された不純物の捕集室内に存在している。誘導板とブレードとの間には開口部が存在しており、この開口部を通って送風空気流が一時的に斜め下方から、ローラ表面の繊維塊が不都合な不純物を含んでいる範囲に向けられる。このようにして汚染された繊維塊はローラ表面から吹き飛ばされ、次いで運び出される。この装置の欠点は、特に繊維材料を側方に配置された貯蔵器、コンベヤなど（図示しない）から受け取って繊維塊を側方に供給すること、および光学的センサ装置を送風空気源と共に開繊ローラの下方の空間内に配置することによって大きいスペースが必要となることである。特に光学的センサ制御装置と送風空気源とが綿ごみ捕集室内に存在すると、著しい運転の障害や中断などを招き不都合である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記の短所を回避して、特に構造が単純でスペース節約型の、冒頭に記載した種類の装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、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。
【０００５】
ほぼ垂直なホッパを通して繊維材料が上からテークオフローラを介して開繊ローラに供給される。テークオフローラは同時に開繊ローラに対するフィードローラであり、同様に開繊ローラの上部範囲に付属している。このように構成することによって、紡績空間において水平方向でスペースが節約される。光学的センサ系（カメラ）も開繊ローラの上方で、ホッパの空間的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でコンパクトな構造が達成されている。別の利点は、光学的センサ系が綿ごみ、ダスト、フライなどによって支障を受けないことである。
【０００６】
送風空気流および吸引空気流を形成するための装置が設けられていることが合理的である。光学的センサ系が開繊ローラの回転方向で、送風空気流および吸引空気流を形成する装置の前に配置されていることが好都合である。光学的センサ系がカメラを有していることが有利である。カメラがダイオード走査カメラであることが好ましい。カメラがホッパの近傍に配置されていることが合理的である。カメラが旋回可能に配置されていることが好都合である。吸引空気流が不純物を含んだ繊維を開繊ローラから剥ぎ取ることが有利である。空気流が高速、たとえば１５〜２５ｍ／ｓｅｃを有していることが好ましい。空気流が剥ぎ取られた繊維および不純物と一緒に進入できる空間が、光学的センサ装置に対して側方にほぼ平行に存在していることが合理的である。前記空間は空気流が膨張できる大きさを有していることが好都合である。
【０００７】
【実施例】
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に示す紡績準備装置は除塵ラインであって、たとえばツリュツラー社のＢＬＥＮＤＯＭＡＴ  ＢＤＴの如き開俵機１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。マルチローラクリーナ９と本発明の装置１０は空気圧導管１３により互いに連通している。
【０００８】
図２に示す場合は、綿花除塵設備において、マルチミキサ５の下流には２方向分配器１４が存在している。その導管１３′、１３″はそれぞれ後続ののこ刃クリーナ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、その下流には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。
【０００９】
図３に示す実施例では、ほぼ垂直方向に延びるホッパ１５が設けられており、ホッパ１５の下端部には低速で回転する２つのフィードローラ１６ａ、１６ｂとその下流に配置された高速で回転する開繊ローラ１７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、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と結合している（図４（Ａ）参照）。この装置２３は、一時的に送風空気流を形成することができる。この送風空気流は針布面１７ａの方向に進み、不純物をわずかな繊維と一緒に針布面１７ａから剥ぎ取って運び出す吸引空気流を形成する。
【００１０】
ホッパ１５の上部入口に空気圧で繊維を供給するための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（分別）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上を横断して前方および後方に行われ、繊維材料が衝突に続いて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。ローラ１６ａ、１６ｂ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流を表し、白い矢印は空気流を表し、半分黒い矢印は繊維を含んだ空気流を表している。
【００１１】
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、繊維材料中に有色の不純物、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（図３）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の後ろに送風空気流を形成するための装置２３が配置されている。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を介して装置２３と結合しており、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上で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）に従い位置固定のピボット軸受２７を中心に内方および外方に旋回可能なケーシング２６内に設けられている。
【００１２】
図５に示す実施例では、開繊ローラ１７の針布面１７ａに中心点Ｍの斜め上方で２つのフィードローラ１６ａ、１６ｂが付属している。回転方向１７ｂで見て、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と続いている。装置２３には、圧縮空気源２５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２３から強い空気噴射Ｄ１が高速で、たとえば１５〜２５ｍ／ｓｅｃ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の全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と向かい側の誘導部材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を通って圧縮空気流Ｄ２が、針布面１７ａに対してわずかな間隔で流れるように貫流する。そうすることによって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は向かい側の転向部材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、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。
【００１３】
図６に示すような箱状空間３９が、ホッパ１５と光学的センサ系１９の側方に配置されている。箱状空間３９は壁３９ａ内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は室内３９ｅに進入する。室内３９ｅは空気流Ｆ３が膨張する大きさを有している。空気流Ｆ３の速度は著しく低下する。室内３９ｅは同時に分離された繊維材料と不純物のための捕集室である。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。室内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などが存在している。スライド４１はドア４０を開いたり閉じたりするときに、両矢印の方向で走入および走出される。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、通路３６に連結および解離できる。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に示すように、空間３９は台車として形成されている。
【００１４】
図８（Ａ）に示すように、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が存在している。繊維材料搬送ファン２５は繊維空気流Ａを導管４３を通り空間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（分別）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上を横断して前および後ろに行われ、繊維材料Ｂは衝突に続いて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は繊維材料流を表し、白い矢印Ｃは空気流を表し、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に向かって接線方向に空間４４に開口している。空間４４の下部範囲でスクリーン面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がスクリーン面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スクリーン面２６の開口部を通ってケーシング４５の室内に突入し、そこから接続導管４６を通って吸引される。衝突後に空気流Ａは一部が、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は同時に清掃される。空気透過面２６の穴（開口部）は、塵を含んだ空気Ｃと繊維塊Ａに含まれた比較的小さい不純物が通過するのには十分であるが、繊維塊Ａ自体は通過できないような大きさに設定されている。
【００１５】
図８（Ｂ）に示すように、繊維空気流Ａの往復案内は、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現される。面が互いにほぼ平行に配置されているフラップ２７ａ、２７ｂは、駆動装置、たとえばモータ４７による運動のために駆動される。通路４３は、両フラップ２７ａ、２７ｂの間の空間に開口している。
【００１６】
本発明は、ホッパ１５が清掃設備（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が光遮断器などの注入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部材と、後ろに接続されたカード１２に対するフロックホッパ１１の注入量に対する少なくとも１つの測定部材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のあらゆる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た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。
【図面の簡単な説明】
【図１】除塵及びカーディングを行う紡績準備装置内における本発明の装置を説明する概略的な側面図である。
【図２】本発明の装置を２個有する紡績準備装置の一例を示す図１に類似する装置の平面図である。
【図３】本発明の装置の一例を示す略示正面図であって、ホッパとその下流に開繊ローラ、不純物検知・除去装置及び繊維材料分離装置が順次配置されている。
【図４】カメラが開繊ローラの方向に向き、ホッパの横に配置されている光学的センサ系を示す図であって、図４（Ａ）は側面図、図４（Ｂ）はカメラが開繊ローラに対して離反旋回可能に構成されていることを示す部分側面図である。
【図５】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ための装置の一例を示す拡大側面図である。
【図６】空気膨張可能に構成された綿花不純物捕集室の一例を示す側面図である。
【図７】連結及び分離可能な台車として形成された綿花不純物捕集室の一例を示す側面図である。
【図８】供給された繊維材料から空気を分離するための装置の一例を示す図であって、図８（Ａ）は側面図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）に示す装置に用いられる、回動可能な繊維・空気流案内装置の一例を示す正面図である。
【符号の説明】
１０…本発明の装置
１５…ホッパ
１６ａ，１６ｂ…フィードローラ（テークオフローラ）
１７…開繊ローラ
１９…光学的センサ系
２０…カメラ
２５，４３…繊維供給装置
２６…空気透過面
２７…空気流案内装置
Ｂ…繊維材料
【図１】
0004308960.tif 000002
【図２】
0004308960.tif 000003
【図３】
0004308960.tif 000004
【図４】
0004308960.tif 000005
【図５】
0004308960.tif 000006
【図６】
0004308960.tif 000007
【図７】
0004308960.tif 000008
【図８】
0004308960.tif 000009