Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR IDENTIFYING AND REMOVING FOREIGN MATTER IN FIBER MATERIAL, ESPECIALLY IN RAW COTTON
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/066718
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and to a device for identifying and removing foreign matter in fiber material in several stages, which is characterized in that the sensor systems react to foreign matter of the same type. When distributed across a conveyor path (2), various sensor systems (4, 4', 4') and the pertaining removal devices (5, 5', 5') are thus capable of removing foreign matter (7, 7', 7') that may optionally have different sizes. The individual removal stages are advantageously positioned along the conveyor path in such a manner that the increasing dissolution degree of the fiber material and the concurrent diminution of the fiber substances are taken into consideration in an optimum manner.

Inventors:
MEYENHOFER ANDREAS (CH)
KIECHL WALTER (CH)
FAAS JUERG (CH)
GRESSER GOETZ THEODOR (CH)
Application Number:
PCT/EP2002/001395
Publication Date:
August 29, 2002
Filing Date:
February 11, 2002
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
JOSSI HOLDING AG (CH)
RIETER AG MASCHF (CH)
MEYENHOFER ANDREAS (CH)
KIECHL WALTER (CH)
FAAS JUERG (CH)
GRESSER GOETZ THEODOR (CH)
International Classes:
D01G31/00; (IPC1-7): D01G31/00
Domestic Patent References:
WO1996035831A11996-11-14
Foreign References:
US4657144A1987-04-14
US5626237A1997-05-06
DE19516569A11996-11-07
Attorney, Agent or Firm:
Wenger, René (Wenger & Ryffel AG Friedtalweg 5, Wil, CH)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Erkennen und Ausscheiden von Fremdstoffen in Fasermaterial, insbesondere in Rohbaumwolle, bei dem das Fasermaterial (1) entlang einer Förderstrecke (2) nachein ander an wenigstens zwei Sensorfeldern (3,3) vorbeige führt wird und dabei an jedem Sensorfeld von je wenigstens einer auf Fremdstoffe reagierenden Sensoranordnung (4,4) überwacht wird, wobei beim Erkennen eines Fremdstoffes die verunreinigte Teilmenge des Fasermaterials bezogen auf die Föderrichtung stromabwärts ausgeschieden wird, die Aus scheidung an wenigstens zwei verschiedenen Ausscheidevor richtungen (5,5) an der Förderstrecke erfolgt und jede Ausscheidevorrichtung durch wenigstens eine ihr vorgelager ten Sensoranordnung angesteuert wird, dadurch gekennzeich net, dass die Sensoranordnungen (4,4) auf Fremdstoffe gleicher Gattung reagieren.
2. Verfahren zum Erkennen und Ausscheiden von Fremdstoffen in Fasermaterial, insbesondere in Rohbaumwolle, bei dem das Fasermaterial (1) in einem geschlossenen, vorzugsweise pneumatischen Fördersystem entlang einer Förderstrecke (2) nacheinander an wenigstens zwei Sensorfeldern (3,3') vor beigeführt wird und dabei an jedem Sensorfeld von je wenig stens einer auf Fremdstoffe reagierenden Sensoranordnung (4,4') überwacht wird, wobei beim Erkennen eines Fremd stoffes die verunreinigte Teilmenge des Fasermaterials be zogen auf die Förderrichtung stromabwärts ausgeschieden wird, die Ausscheidung an wenigstens zwei verschiedenen Ausscheidevorrichtungen (5,5') an der Förderstrecke er folgt und jede Ausscheidevorrichtung durch wenigstens eine ihr vorgelagerte Sensoranordnung angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnungen (4,4') auf Fremdstoffe gleicher Gattung reagieren und dass zwischen wenigstens einer ersten Ausscheidung und wenigstens einer zweiten Ausscheidung wenigstens eine Behandlung des Faser materials an einem Behandlungsmittel, insbesondere an einer Behandlungsmaschine (12,15) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsgrad des Fasermaterials zwischen den we nigstens zwei Sensorfeldern (3,3') durch wenigstens ein Öffnungsorgan für das Fasermaterial vergrössert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass die aufeinanderfolgenden Sensoranordnungen auf Fremdstoffe unterschiedlicher Grösse reagieren.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass die aufeinanderfolgenden Sensoranordnungen auf unterschiedliche Erkennungsparameter reagieren.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass wenigstens eine erste Ausscheidung und we nigstens eine zweite Ausscheidung an der gleichen Behand lungsmaschine (12,15) für das Fasermaterial erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, dass die Förderung des Fasermaterials mit pneuma tischen Fördermitteln in einer Fasertransportleitung er folgt und dass wenigstens eine erste Ausscheidung und wenigstens eine zweite Ausscheidung direkt an der Faser transportleitung erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, dass die Förderung des Fasermaterials wechselwei se mit pneumatischen Fördermitteln in einer Fasertransport leitung und drucklos mit mechanischen Fördermitteln und/oder unter Schwerkrafteinwirkung erfolgt und dass we nigstens eine erste Ausscheidung direkt an der Fasertrans portleitung und wenigstens eine zweite Ausscheidung am drucklosen Abschnitt oder umgekehrt erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, dass an den wenigstens zwei verschiedenen Aus scheidevorrichtungen die Ausscheidung mittels eines Druck impulses oder durch Absaugung erfolgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, dass das Fasermaterial entlang einer schrau benlinienförmigen Förderstrecke geführt wird und dass die mehrfache Erkennung und Ausscheidung des Fremdmaterials am Umfangsbereich der Schraubenlinie erfolgt.
11. Vorrichtung zum Erkennen und Ausscheiden von Fremdstoffen in Fasermaterial, insbesondere in Rohbaumwolle, mit einem Fördermittel zum Vorbeiführen des Fasermaterials (1) ent lang einer Förderstrecke (2) an wenigstens zwei Sensorfel dern (3,3), an denen das Fasermaterial mit wenigstens je einer auf Fremdstoffe reagierenden Sensoranordnung (4,4) beaufschlagbar ist, sowie mit wenigstens zwei bezogen auf die Förderrichtung stromabwärts angeordneten Ausscheide vorrichtungen (5,5) an der Förderstrecke, von denen jede durch wenigstens eine ihr vorgelagerte Sensoranordnung an steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mit den weni stens zwei Sensoranordnungen (4,4) Fremdstoffe gleicher Gattung erkennbar sind.
12. Vorrichtung zum Erkennen und Ausscheiden von Fremdstoffen in Fasermaterial, insbesondere in Rohbaumwolle, mit einem Fördermittel zum Vorbeiführen des Fasermaterials (1) in einem geschlossenen, vorzugweise pneumatischen Fördersy stem entlang einer Förderstrecke (2) an wenigstens zwei Sensorfeldern (3,3'), an denen das Fasermaterial mit we nigstens je einer auf Fremdstoffe reagierenden Sen soranordnung (4,4') beaufschlagbar ist, sowie mit wenig stens zwei bezogen auf die Förderrichtung stromabwärts angeordneten Ausscheidevorrichtungen (5,5') an der För derstrecke, von denen jede durch wenigstens eine ihr vor gelagerte Sensoranordnung ansteuerbar ist, dadurch gekenn zeichnet, dass mit den wenigstens zwei Sensoranordnungen (4,4') Fremdstoffe gleicher Gattung erkennbar sind und dass zwischen wenigstens einer ersten Ausscheidevorrich tung und wenigstens einer zweiten Ausscheidevorrichtung wenigstens ein Behandlungsmittel, insbesondere eine Be handlungsmaschine für das Fasermaterial angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeich net, dass zwischen den wenigstens zwei Sensorfeldern (3, 3') wenigstens ein Öffnungsorgan angeordnet ist, bzw. sich über die beiden Sensorfelder erstreckt, welches den Öff nungsgrad des Fasermaterials vergrössert.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die aufeinanderfolgenden Sensoranord nungen (4,4') auf Fremdstoffe unterschiedlicher Grösse eingestellt sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die aufeinanderfolgenden Sensoranord nungen auf unterschiedliche Erkennungsparameter ausgelegt sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine erste Ausscheidevor richtung und wenigstens eine zweite Ausscheidevorrichtung an der gleichen Behandlungsmaschine (12,15) für das Fa sermaterial angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördermittel ein pneumatisches Fördermittel mit einer Fasertransportleitung (28) ist und das beide Ausscheidevorrichtungen direkt der Fasertrans portleitung zugeordnet sind.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördermittel sowohl ein pneumati sches Fördermittel mit einer Fasertransportleitung und ein drucklos arbeitendes mechanisches Fördermittel ist und dass wenigstens eine erste Ausscheidevorrichtung direkt der Fasertransportleitung und wenigstens eine zweite Aus scheidevorrichtung dem drucklosen Abschnitt oder umgekehrt zugeordnet ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei verschiedenen Ausscheidevorrichtungen mit einem Druckimpuls oder mittels Unterdruck aktivierbar sind.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderstrecke schraubenlinienför mig verläuft und dass die Sensoranordnungen und die Aus scheidevorrichtungen am Umfangsbereich der Schraubenlinie angeordnet sind.
21. Vorrichtung nach Anspruch 16 und 20, dadurch gekennzeich net, dass die Behandlungsmaschine ein Grobreiniger (12) ist, wobei die Förderstrecke um eine Reinigungswalze ver läuft, an der über einen Ausscheiderost mechanisch und sensorlos Fremdstoffe anderer Gattung ausscheidbar sind.
22. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsmaschine ein Feinreiniger (15) mit wenig stens einer Reinigungswalze ist und dass eine erste Aus scheidevorrichtung vor der Reinigungswalze und eine zweite Ausscheidevorrichtung nach der Reinigungswalze angeordnet ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeich net, dass je eine Sensoranordnung und eine Ausscheidevor richtung ein Ausscheidemodul bilden und dass in einer Fa serbehandlungslinie wenigstens zwei Ausscheidemodule an unterschiedlichen Prozessstufen angeordnet sind.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen und Ausscheiden von Fremdstoffen in Fasermaterial, insbesondere in Rohbaumwolle Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen und Ausscheiden von Fremdstoffen in Fasermaterial, ins- besondere in Rohbaumwolle, gemäss dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 11 bzw. 2 und 12. Insbesondere in der Textilindustrie ist es vor der Verspinnung der Fasern zu Garn unerlässlich, dass Fremdstoffe entfernt werden, um eine Störung des Verarbeitungs- prozesses zu vermeiden. Unter dem Ausdruck"Fremdstoffe"werden insbesondere Gewebe, Schnüre, Folien und Fasern, welche nicht dem im Garn spezifizierten Fasermaterial angehören (z. B. Poly- propylenfasern im Material für die Produktion von Baumwollfa- sern) verstanden. Desweiteren sind jedoch auch solche Stoffe darunter zu verstehen, welche im Zusammenhang mit pflanzlichen Fasern zwar ordinär der Pflanze zugehören, welche aber bei der nachfolgenden Verarbeitung der Fasern unerwünscht sind, also z. B. Trash-Teile, Nissen, Samen usw. Unter dem Ausdruck"Faser- material"werden faserförmige Gebilde von begrenzter Länge, ins- besondere textile Fasern verstanden. Dabei kann es sich um Na- tur-, Chemie-oder Industriefasern handeln.

Es sind bereits zahlreiche gattungsmässig vergleichbare Verfah- ren bzw. Vorrichtungen für die Behandlung von Baumwollfasern in Spinnereibetrieben bekanntgeworden, wo die Ausscheidung der Fremdstoffe in einen kontinuierlichen Arbeitsprozess zwischen der Öffnung der Baumwollballen bis zum Strecken des Kardenbandes eingebunden werden muss. Je nach den auszuscheidenden Fremdstof- fen handelt es sich bei den Sensoranordnungen um Metallde- tektoren, Zeilenkameras, Infrarotsensoren usw. Die Ausscheidung kann entweder durch Umlenken der verunreinigten Teilmenge mit- tels einer Umlenkklappe oder mittels eines Druckstosses erfol- gen.

Gemäss der WO 96/35831 wird an einer gattungsmässig vergleichba- ren Vorrichtung vorgeschlagen, mehrere Sensoranordnungen nach- einander einzusetzen, die auf unterschiedliche Parameter reagie- ren, also beispielsweise zusätzlich zur Zeilenkamera wenigstens einen Sensor, der im Bereich des nahen Infrarot arbeitet. Damit soll erreicht werden, dass an der nachfolgenden Ausscheidevor- richtung auch Stoffe ausgeschieden werden können, welche auf- grund ihrer Beschaffenheit oder aufgrund ihrer Lage im Faser- strom nur auf einen der beiden Erkennungsparameter ein Erken- nungssignal auslösen.

Durch die DE-A 195 16 569 ist ebenfalls eine gattungsmässig ver- gleichbare Vorrichtung bekanntgeworden, bei der nicht nur zwei auf verschiedene Erkennungsparameter reagierende Sensoranordnun- gen vorgesehen sind, sondern auch zwei verschiedene Ausscheide- vorrichtungen. Dabei folgt auf eine Detektorplatte zum Erkennen von Metallteilen ein optisches Sensorsystem zum Erkennen von Fremdfasern, Kunststoffteilen usw. Während die Detektorplatte eine stromabwärts angeordnete Umlenkklappe aktiviert, werden Fremdstoffe, welche durch das optische Sensorsystem erkannt wer- den, durch einen Druckimpuls aus dem Transportkanal ausgeblasen.

Durch die US-A-5 626 273 ist ein Verfahren für die schnelle De- tektion und das Ausscheiden von unterschiedlich gefärbten Fremd- stoffen in Fasern bekanntgeworden. Dabei wird ein pneumatisch herangeführter Flockenstrom zuerst an einem Kondenser von der Förderluft befreit und anschliessend mit einem Förderband zu einem kompakten Vlies verdichtet, das entlang einer mit Sensoren bestückten, transparenten Schachtwand vorbeigeführt wird. An der Schachtwand sind mehrere in Kolonnen übereinander aufgereihte Sensoren angeordnet, um dabei bei der Detektion einen besseren Wirkungsgrad zu erzielen bzw. um höhere Transportgeschwindigkei- ten zu ermöglichen. Eine Sensorkolonne steuert jedoch jeweils nur eine einzige Ausscheidevorrichtung am Ende des Schachtes.

Schliesslich ist durch die US-A-4 657 144 ein gattungsfremdes Verfahren und eine Vorrichtung für die Detektion und Entfernung von Fremdmaterial in einem Partikelstrom bekanntgeworden. Dabei handelt es sich primär um Tabak in unterschiedlichen Erschei- nungsformen. Der Materialstrom wird dabei allerdings nicht in einem geschlossenen Fördersystem transportiert, sondern er fällt am Ende eines offenen Förderbandes im freien Fall als Kaskade auf ein darunter liegendes zweites Förderband. Auf der vertika- len Fallstrecke können nacheinander zwei Detektoren angeordnet sein, und zwar je einer auf jeder Seite des Materialstroms, um eine bessere Durchdringung zu bewirken. Beim Ermitteln eines Fremdstoffes wird der Materialstrom vorübergehend mit Hilfe ei- nes Druckimpulses umgelenkt, um die verunreinigte Teilmenge aus- zuscheiden. Ein derartiges Verfahren ist für die Behandlung von Fasermaterial, insbesondere von Rohbaumwolle in der Spinnerei völlig ungeeignet.

Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen haben den Nachteil, dass sie noch nicht optimal auf den gesamten Verarbeitungspro- zess abgestimmt sind und dass die verschiedenen Bearbeitungsstu- fen beispielsweise in der Putzerei eines Spinnereibetriebes nur ungenügend berücksichtigt werden. Einerseits ist es zwar wün- schenswert, Fremdmaterial zu einem möglichst frühen Zeitpunkt, unmittelbar nach der Ballenöffnung so vollständig wie möglich auszuscheiden. Andererseits kann das Material an dieser Stelle der Behandlungslinie aufgrund des geringen Auflösegrades noch nicht derart einer Sensoranordnung präsentiert werden, dass auch feine Fremdstoffe gezielt ausscheidbar sind. Erfolgt der Aus- scheidevorgang jedoch zu spät, werden auch ursprünglich kompakte Fremdstoffe immer weiter aufgelöst bzw. zerfasert, was die nach- folgende Erkennung und Ausscheidung erschwert.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der Ein- gangs genannten Art zu schaffen, das eine Optimierung der Fremd- stoffausscheidung unter Berücksichtigung der zwingend erforder- lichen Behandlungsstufen für das Fasermaterial ermöglicht. Mit dem Verfahren soll insbesondere auch eine Reduktion des maschi- nellen Aufwandes angestrebt werden. Diese Aufgabe wird in ver- fahrensmässiger Hinsicht mit einem Verfahren mit den Merkmalen im Anspruch 1 oder 2 und in vorrichtungsmässiger Hinsicht mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen im Anspruch 11 oder 12 ge- löst.

Es hat sich dabei überraschend gezeigt, dass ein mehrstufiger Ansatz bei der Ausscheidung, d. h. ein mehrfaches Detektieren von Fremdstoffen gleicher Gattung und ein jeweils nachfolgendes mehrfaches Ausscheiden erhebliche Verbesserungen des Wirkungs- grades herbeiführt. Insbesondere lässt sich dabei der sich stets erhöhende Auflösegrad des Fasermaterials optimal ausnützen, in- dem die Wahrscheinlichkeit mit zunehmendem Auflösegrad signifi- kant ansteigt, dass ein Fremdmaterial an wenigstens einer Detek- tionsstufe erkannt und ausgeschieden wird. Da zwischen wenigstens einer ersten Ausscheidung und wenigstens einer zwei- ten Ausscheidung wenigstens eine Behandlung des Fasermaterials an einem Behandlungsmittel, insbesondere an einer Behandlungsma- schine erfolgt, wird der gesamte Prozess optimiert. Bei Behand- lungsmittel kann es sich z. B. auch nur um ein bestimmtes Maschi- nenelement wie z. B. ein Auflöse-oder Gleichrichteorgan handeln.

Das erfindungsgemässe Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung sind besonders geeignet für die Behandlung von Rohbaumwolle in einem Spinnereibetrieb, insbesondere in der Putzerei und der Karderie. Die diesbezüglichen Arbeitsprozesse und Arbeitsmaschi- nen sind beispielsweise beschrieben in W. Klein,"Die Kurzsta- pelspinnerei"Band 2, Herausgeber : The Textile Institute.

Selbstverständlich ist aber auch ein Einsatz im Zusammenhang mit der Verarbeitung von anderen pflanzlichen, synthetischen oder tierischen Fasern ohne weiteres denkbar.

Zur Ausnützung des unterschiedlichen Öffnungsgrades bei der Fremdstofferkennung ist es besonders zweckmässig, wenn der Öff- nungsgrad des Fasermaterials zwischen den wenigstens zwei Sen- sorfeldern durch wenigstens ein Öffnungsorgan für das Fasermate- rial erhöht wird. Die aufeinanderfolgenden Sensoranordnungen können dabei beispielsweise auf Fremdstoffe unterschiedlicher Grösse, Form oder Konsistenz reagieren. Bei einem noch geringe- ren Öffnungsgrad werden somit beispielsweise nur sehr grosse Fremdstoffe ausgeschieden, die prozentual weniger häufig anfal- len. Mit steigendem Öffnungsgrad werden danach feinere Fremd- stoffe ausgeschieden, wobei die verbesserte Präsentation am Sen- sorfeld auch eine gezieltere Ausscheidung und damit eine Reduk- tion der zusammen mit dem Fremdmaterial ausgestossenen Fasern ermöglicht.

Die aufeinanderfolgenden Sensoranordnungen können ohne weiteres auf unterschiedliche Erkennungsparameter für die gleiche Gattung von Fremdstoffen reagieren. So wäre es beispielsweise denkbar, Kunststoffmaterial mit verschiedenen optischen Sensoren in ver- schiedenen Wellenlängenbereichen zu detektieren.

Besonders optimal ist die Erkennung und Ausscheidung vor bzw. nach wenigstens einer Behandlungsmaschine für das Fasermaterial.

Dabei kann es sich beispielsweise um einen Grobreiniger, um ei- nen Feinreiniger oder auch um einen Fasermischer handeln. Die Behandlungsmaschine ist dabei selber mit einem oder mit mehreren Öffnungsorganen versehen bzw. wirkt selber als Öffnungsorgan. Es ist aber auch denkbar, wenigstens eine erste Ausscheidung und wenigstens eine zweite Ausscheidung direkt an der gleichen Be- handlungsmaschine für das Fasermaterial durchzuführen. Damit wird eine multifunktionale und kompakte Behandlungsmaschine be- reitgestellt, womit der maschinelle Aufwand insgesamt reduziert werden kann.

Wenn die Förderung des Fasermaterials mit pneumatischen Förder- mitteln in einer Fasertransportleitung erfolgt, kann es sich auch vorteilhaft auswirken, wenn wenigstens eine erste Ausschei- dung und wenigstens eine zweite Ausscheidung direkt an der Fa- sertransportleitung erfolgt. Auf diese Weise ist keine Trennung des Fasermaterials von der Förderluft erforderlich um die beiden Detektions-bzw. Ausscheidevorgänge durchzuführen. Aufgrund des unterschiedlichen Präsentationsverhaltens im Sensorfeld kann es aber auch sehr vorteilhaft sein, wenn die Förderung des Faserma- terials wechselweise mit pneumatischen Fördermitteln in einer Fasertransportleitung und drucklos mit mechanischen Fördermit- teln und/oder unter Schwerkrafteinwirkung erfolgt und wenn we- nigstens eine erste Ausscheidung direkt an der Fasertransport- leitung und wenigstens eine zweite Ausscheidung am drucklosen Abschnitt oder umgekehrt erfolgt. So könnte es beispielsweise zweckmässig sein, relativ grosse Fremdstoffe direkt an einer Fasertransportleitung auszuscheiden, während sich beispielsweise kleinere Verunreinigungen an einem drucklos geförderten Faser- vlies besser erkennen und gezielter ausscheiden lassen.

Die Ausscheidung an den wenigstens zwei verschiedenen Ausschei- devorrichtungen kann mittels eines Druckimpulses oder durch Ab- saugung erfolgen. Denkbar ist aber auch ein Umlenken durch Um- lenkklappen oder eine Kombination unterschiedlicher Ausschei- demittel.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn das Faser- material entlang einer schraubenlinienförmigen Förderstrecke ge- führt wird und wenn die mehrfache Erkennung und Ausscheidung des Fremdmaterials an verschiedenen Stellen, am Umfangsbereich der Schraubenlinie erfolgt. Das Fasermaterial legt in diesem Bereich auf kleinstem Volumen eine relativ lange Strecke zurück und wird, bedingt durch die erzwungene Schraubenlinie, intensiv durchwirbelt. Dabei steigt auch die Wahrscheinlichkeit, dass ein Fremdstoff in einen peripheren Bereich des Materialstroms ge- langt und dabei von einer der Sensoranordnungen erkannt werden kann.

Bei einem an sich bekannten Grobreiniger oder Monowalzenreiniger wird bereits ein schraubenlinienförmiger Faserdurchsatz um eine Reinigungswalze erzielt, wobei an einem Ausscheiderost mecha- nisch und sensorlos Fremdstoffe wie Sand, Schalenteile und der- gleichen ausgeschieden werden. Eine derartige Behandlungsma- schine kann daher besonders optimiert werden, wenn an vorzugs- weise mehr als zwei Sensorfeldern an unterschiedlichen Stellen der Schraubenlinie Fremdmaterial erkannt und nachfolgend an meh- reren Ausscheidevorrichtungen ausgeschieden wird.

Ein besonders vorteilhafter Einsatz der mehrstufigen Detektion ist aber auch möglich, wenn die Behandlungsmaschine ein Feinrei- niger mit wenigstens einer Reinigungswalze ist und wenn eine erste Ausscheidevorrichtung vor der Reinigungswalze und eine zweite Ausscheidevorrichtung nach der Reinigungswalze angeordnet ist.

Es ist schliesslich auch denkbar, dass je eine Sensoranordnung und eine Ausscheidevorrichtung ein Ausscheidemodul bilden und dass in einer Faserbehandlungslinie wenigstens zwei Ausscheide- module an unterschiedlichen Prozessstufen angeordnet sind. Meh- rere derartige Module könnten selbstverständlich auch zu einer kompakten Erkennungs-und Ausscheidebatterie zusammengekoppelt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend genauer beschrieben und sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen : Figur 1 die schematische Darstellung einer Putzereilinie mit Karderie, Figur 2 ein Diagramm mit dem Auflöseverhalten des Fasermate- rials an der Linie gemäss Figur 1, Figur 3 eine schematische Darstellung des mehrstufigen Aus- scheideprinzips mit drei Einheiten, Figur 4 eine schematische Darstellung eines Feinreinigers mit zwei Ausscheidestufen, Figur 5 eine schematische Seitenansicht eines Monowalzenreini- gers oder Grobreinigers, Figur 6 eine perspektivische Darstellung des Reinigers gemäss Figur 5, und Figur 7 ein alternatives Ausführungsbeispiel mit je einem se- paraten und einem integrierten Ausscheidemodul.

Figur 1 zeigt eine Behandlungslinie 8 in einer Putzerei/ Karderie. Dabei werden an einer Ballenvorlage 9 mit gepressten Baumwollballen mittels einer Ballenabtragmaschine 10 Baumwollfa- sern abgetragen und in eine pneumatische Fasertransportleitung 28 eingespeist. An einem Metallausscheider 11 werden zuerst Me- tallteile erkannt und ausgeschieden, bevor das Fasermaterial einem Grobreiniger 12 zugeführt wird. Dabei kann es sich bei- spielsweise um einen Monowalzenreiniger handeln, wie er anhand der Figuren 5 und 6 nachstehend noch genauer beschrieben wird.

Nach der Grobreinigung wird die Linie in zwei oder mehr paralle- le Linien mit jeweils gleichartigen Behandlungsmaschinen aufge- teilt. Im vorliegenden Fall passiert das Fasermaterial zunächst einen ersten Funkenausscheider 13a, der durch Funkenschlag ent- stehende Glutherde erkennt und ausscheidet. Anschliessend wird das Fasermaterial einem Mischer 14 zugeführt, in dem auf an sich bekannte Weise Fasermaterial aus unterschiedlichen Chargen ge- mischt werden kann. In einer weiteren Behandlungszone erfolgt die Feinreinigung an einem Feinreiniger 15, bevor das Material einen zweiten Funkenausscheider 13b passiert. Erst jetzt gelangt das Fasermaterial in die Karden 16, wobei auch hier vor der Kar- de, in der Karde oder nach der Karde noch eine Detektion von Fremdmaterial denkbar ist. Der Transport des Fasermaterials er- folgt praktisch von der Ballenfräse 10 bis zur Karde 16 in einem geschlossenen, nach aussen abgeschirmtem Fördersystem. Dies ist nicht nur erforderlich, um entsprechend hohe Fördergeschwindig- keiten zu erzielen, sondern auch um Staubentwicklung und zusätz- liche Kontamination zu vermeiden.

Im Diagramm gemäss Figur 2 ist die Öffnung des Fasermaterials nach den verschiedenen Putzereimaschinenstufen bis zur Karde im Kubikzentimeter pro Gramm dargestellt. Dabei handelt es sich selbstverständlich nur um ein Beispiel, wobei der Verlauf der Kurve je nach Anwendungsfall unterschiedlich ausfallen kann. Der Öffnungsgrad steigt jedoch an der Ballenfräse und auf der Stufe Grobreinigung relativ stark an, wobei die Kurve gegen die Karde hin abflacht und somit keine wesentliche Verbesserung des Öff- nungsgrades mehr erreicht werden kann.

Figur 3 zeigt schematisch, wie Fasermaterial 1 über eine be- stimmte Förderstrecke 2 transportiert wird und wie dabei auf drei verschiedenen Stufen 6,6', 6''mittels je einer Sensoran- ordnung 4,4'und 4''bzw. mittels je einer Ausscheidevorrich- tung 5,5', 5''Fremdmaterial 7,7', 7''ausgeschieden wird.

Die Förderstrecke 2 kann sich dabei praktisch über die ganze Putzereilinie gemäss Figur 1 oder aber auch nur über einen ganz bestimmten Ausschnitt davon erstrecken. Je nachdem wird auch der Öffnungsgrad im Sinne von Figur 2 bei der ersten Stufe im Ver- hältnis zur letzten Stufe stark unterschiedlich ausfallen. Bei entsprechender Programmierung der Sensoranordnungen 4,4', 4ut können dabei auch gezielt Fremdstoffe unterschiedlicher Grösse ausgeschieden werden, wobei z. B. die Fremdstoffe 7 an der er- sten Stufe wesentlich grösser sind als die Fremdstoffe 7''an der letzten Stufe.

Die Sensoren und Ausscheidevorrichtungen der einzelnen Stufen werden über eine zentrale Steuereinheit 17 bzw. über einen ent- sprechenden Rechner angesteuert. An einer Eingabekonsole 32 könnten dabei verschiedene Parameter programmiert werden und es wäre auch denkbar, einzelne Behandlungsstufen auszuschalten. Die Steuereinheit 17 ist über Steuerleitungen 31 mit den Sensoran- ordnungen bzw. mit den Ausscheidevorrichtungen verbunden. Denk- bar wäre aber selbstverständlich auch eine Fernsteuerung bei- spielsweise über eine Funkfernsteuerung.

Figur 4 zeigt beispielsweise den Einsatz einer mehrstufigen Aus- scheidung am Beispiel eines Feinreinigers 15. Das Fasermaterial gelangt über die Fasertransportleitung 28 zunächst zu einer Auf- löseeinheit 18, gegebenenfalls unter Vorschaltung eines Puffer- schachtes. Die Auflöseeinheit kann ein Stiftwalzenpaar aufwei- sen, das in die Transportleitung 28 integriert ist. In bestimm- ten Fällen könnten die Stiftwalzen auch durch Bürstenwalzen er- setzt werden. Die Flexibilität der einzelnen Borsten hat gegen- über starren Stiften den Vorteil, dass grössere Verunreinigungen nicht zerrissen werden. Die Borstenstruktur könnte dabei sogar auf die Eigenschaften der häufigsten Verunreinigungsarten abge- stimmt werden, um sicherzustellen, dass diese an den Borsten hängenbleiben. Denkbar wären auch besondere Reinigungszonen an den Bürstenwalzen, an denen die Borsten vom mitgeführten Fremd- material gereinigt werden. Die Walzen der Walzenpaare können sich gleichsinnig oder gegensinnig, mit gleicher oder mit un- gleicher Geschwindigkeit drehen. Gattungsmässig vergleichbare Auflöseeinheiten könnten insbesondere vor der Sensorik in jeder Putzereimaschine oder auch im Speiseschacht der Karde eingesetzt werden.

Die aufgelösten Faserflocken werden danach einem Speiseschacht 20 zugeführt und dabei in einem ersten Sensorfeld 3 den wechsel- seitig angeordneten Sensoranordnungen 4 präsentiert. Erkannte Fremdstoffe werden an der ersten Ausscheidevorrichtung 5 mit Hilfe eines Druckstosses in den Fremdstoffbehälter 26 ausgebla- sen.

Am Ende des Speiseschachts 20 gelangt das Fasermaterial zwischen eine Siebwalze 21 und eine Blindwalze 22, wobei über die Sieb- walze 21 Staub beladene Förderluft durch die Abluftleitung 19 abgeführt wird. Das Fasermaterial wird über die Speisewalzen 23 drucklos der Reinigungswalze 24 zugeführt. Diese ist mit Nasen- scheiben oder mit einer Sägezahngarnitur versehen und reisst das Fasermaterial über einen am Umfangsbereich angeordneten Rost 25.

Hier werden primär feine Schmutzpartikel wie z. B. Sand oder auch Pflanzenteile, Samenkörner und dergleichen ausgeschieden.

Über eine Zufuhrleitung 27 wird anschliessend wieder tangential Förderluft zugeführt, um das Fasermaterial wieder in eine Faser- transportleitung 28 einzuspeisen.

Unmittelbar nach dem Verlassen der Reinigungswalze 24 passiert das Fasermaterial ein zweites Sensorfeld 3'mit den beiden wech- selseitig angeordneten Sensoranordnungen 4'. Die am Sensorfeld 3'erkannten Fremdstoffe werden in der zweiten Ausscheidevor- richtung 5'ausgeschieden und wiederum mit einem Druckstoss in den Fremdstoffbehälter 26'ausgeschieden. Ersichtlicherweise ist der Auflösungsgrad des Fasermaterials nach dem Passieren der Reinigungswalze 24 grösser als vorher. Die Sensoranordnungen und die Ausscheidevorrichtungen werden wiederum über eine zentrale Steuereinheit 17 angesteuert.

Der in den Figuren 5 und 6 dargestellte Grobreiniger oder Mono- walzenreiniger 12 verfügt über eine mit Stiften versehene Reini- gungswalze 29, die über einen bestimmten Umfangsbereich mit ei- nem verstellbaren Rost 30 zusammenwirkt. Das Fasermaterial durchläuft diese Walze mit Hilfe eines axialen Förderluftstroms auf einer schraubenlinienförmigen Förderstrecke, wobei entspre- chende Leitbleche an dem die Reinigungswalze umgebenden Gehäuse diesen Förderverlauf unterstützen.

Das Fasermaterial wird jeweils nach dem Vorbeistreichen am Rost 30 hochgeschleudert und dabei stark verwirbelt. Entlang der schraubenlinienförmigen Förderstrecke sind mehrere Sensoranord- nungen 4 bis 4n, beispielsweise insgesamt 10 Sensoranordnungen vorgesehen, die mit entsprechenden Ausscheidevorrichtungen 5 bis 5n zusammenwirken. Diese Ausscheidevorrichtungen können tangen- tial zur Reinigungswalze angeordnet sein, beispielsweise kurz bevor das Fasermaterial wieder über den Rost 30 gezogen wird.

Auf diese Weise ist ebenfalls ein Ausblasen über einen Druck- stoss in einen Fremdstoffbehälter 26 möglich.

Wie in Figur 6 angedeutet, könnten die Einzelsensoren 4 bis 4n auch durch einen Einzelsensor 4x, z. B. durch eine Zeilenkamera ersetzt werden, dessen Signale jedoch lagemässig exakt identifi- zierbar sind, damit die entsprechende Ausscheidevorrichtung an- steuerbar ist.

Selbstverständlich könnte nach dem gleichen Grundprinzip eine mehrstufige Detektion und Ausscheidung von Fremdstoff auch an einer anderen Reinigungsmaschine, beispielsweise an einem Stu- fenreiniger oder an einem Walzenreiniger erfolgen.

Figur 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer stufen- weisen Materialausscheidung, wobei je ein separates und ein in eine Behandlungsmaschine integriertes Sensor-und Ausscheidemo- dul zur Anwendung kommt. Nach einem Mischer 14, beispielsweise vom Typ Rieter"Unimix"ist ein separates Ausscheidemodul 33, beispielsweise vom Typ Jossi"The Vision Shield"angeordnet.

Anschliessend gelangt das Fasermaterial in einen Feinreiniger 15, der gleich oder ähnlich aufgebaut sein kann, wie derjenige im Ausführungsbeispiel gemäss Figur 4. Die Sensoranordnung 4' und die Ausscheidevorrichtung 5'sind hier aber direkt in den Reiniger integriert.

Der Mischer 14 ist auf an sich bekannte Weise mit vertikalen Füllschächten 34 versehen. Ein Transportband 35 am Boden des Mischers transportiert die verschiedenen Faserchargen aus den Füllschächten zu einem Nadellattentuch 36, das fortlaufend Fa- sern abstreift und zur Mischkammer 37 befördert. Abstreifwalzen 38 sorgen dafür, dass nur eine dosierte Fasermenge der Reini- gungseinheit 39 zugeführt wird. Diese arbeitet ähnlich wie der bereits beschriebene Feinreiniger 15. Auch hier könnte theore- tisch bereits eine Fremdstofferkennung und Ausscheidung erfolgen und zwar unmittelbar integriert in den Mischer.

Das Ausscheidemodul 33 könnte beispielsweise derart programmiert sein, dass hier nur relativ grossformatige Fremdstoffe ausge- schieden werden. Die Ausscheidung der feineren Fremdstoffe er- folgt anschliessend bei einem weiter erhöhten Öffnungsgrad der Flocken am Feinreiniger 15.

An Stelle der in Figur 7 gezeigten Anordnung könnte es sich beim Feinreiniger 15 auch um einen konventionellen Typ ohne inte- grierte Ausscheidevorrichtung handeln, z. B. um einen Feinreini- ger Typ Rieter B50. Dieser konventionelle Feinreiniger könnte wiederum an ein separates Ausscheidemodul 33 vom gleichen Typ, wie das vorgeschaltete Modul angeschlossen sein. Selbstverständ- lich wäre die Einstellung des nachgeschalteten Moduls dem verän- derten Auflösegrad nach dem Feinreiniger angepasst.