專利名稱：空氣幕棉結分離和探測的制作方法
技術領域：
本發明涉及纖維加工領域。尤其是本發明涉及在纖維樣品中分離和探測棉結的領域。
纖維如棉纖維易受到稱為棉結的纏繞。棉結是具有打結成團狀的一根或多根纖維的結團。棉結可能是自然存在的，如在種子殼上的纖維纏結，或可能是在纖維的處理或加工期間機械產品的。
使用這樣纖維而制成的不同制品在給定量的纖維中對于棉結的數量往往會有不同的允許范圍。例如，在被用于細點子棉織物產品，如用于襯衫的一批棉纖維中希望有非常少的棉結或根本沒有。另一方面，大量的棉結可能被允許的，并且作為優選的是，在纖維樣品中其被用于濾材產品。
因此，經營纖維的買方，賣方，和加工者需要對棉結內函具有測定和分級纖維樣品的某些方法。這樣的方法可用來對纖維在被出售時分出纖維等級，以便買方和賣方都能知道纖維預期用途的相應性能。這樣的方法也可被加工者在梳理和其它加工期間所采用，以測定經過加工減少的棉結。此外，這樣的方法可用來監測加工機械的性能，以確定機械是否增加纖維中的棉結數量。
雖然現有的設備能測定纖維樣品的各種特征，即，這種設備一般對樣品作多種特征方面的分析，如棉結的尺寸和式樣，含雜率，纖維長度，纖維顏色，纖維強度，含水量等等。然而這些信息量當其都需要時是非常有價值的，可是這樣完全的分析纖維樣品的能力往往會增加設備所需的尺寸和費用。此外，對掌握這樣設備的組裝校準，和操作也要求多方面的培訓。
因此，對于計算纖維樣品中的棉結數量所需的是一種低費用，快速，簡單，和可容易傳送的方法和裝置。
由一種棉結分離器和探測器可滿足上述和其它的需要。一些裝置是為提供具有纖維、棉和雜質的纖維樣品而設置的。一個齒形轉動滾筒在纖維樣品接收點接收纖維樣品，并且沿著一排出通路沖擊和推動至少一部分雜質和棉結。
在纖維樣品由齒形轉動滾筒接收之后于一轉動位置處，一空氣幕向著并且橫向通過轉動滾筒的一部分齒形面。空氣幕橫向于排出通路地與其相交和定向，而且從排出通路中拉出至少一部分棉結并隨著齒形滾筒轉動而到達齒形滾筒的表面。通過與齒形轉動滾筒的沖擊而被推進的雜質具有足夠的動量以沿著排出通路通過空氣幕。
一死空氣區設置在排出通路上并與空氣幕相鄰配置而且相對纖維樣品接收點為橫過空氣幕的那側。由齒形轉動滾筒而被推進的雜質通過該死空氣區。一棉結空氣流抽引齒形滾筒表面上的棉結并在棉結釋放點離開齒形滾筒表面，并且棉結被攜帶在棉結空氣流中。一個傳感器探測被攜帶在棉結空氣流中的棉結，并根據棉結之每一探測情況產生一個棉結探測信號。輸出裝置接收由傳感器產生的棉結探測信號并且產生對應于棉結探測信號的輸出信號。
以這種方式，雜質被從纖維樣品中推出并離開齒形滾筒。空氣幕趨向于使纖維樣品的棉結和纖維直接引入到齒形滾筒上，在此它們最終被引導到用于測量的傳感器上。從樣品中推出的雜質一般具有足夠的沖量以穿過空氣幕，以致不會被帶回到去往傳感器的纖維樣品中。經過空氣幕之后，雜質進到一死空氣區，其是處于這樣的位置，除了其它目的之外，隨著雜質減速，使其不會被拉回到空氣幕中和返回到纖維樣品中被混合。
這種裝置可把雜質從纖維樣品中有效的去除。但這種方式會引起樣品中的纖維損壞。然而，當棉結數目是所希望的時候，纖維的完整性不是最重要的。因此，當比較于那些較高重視纖維完整性的其它纖維，雜質和棉結分離方法時，本發明的方法是相當經濟的。此外，根據本發明的裝置，其相對簡單也不要求昂貴的校準。而且，它可制成相當的小，以致它能安裝在一推車上并被容易輸送。另外，由于可相對容易地制造本發明的裝置，并且這種要求相對簡單的電子儀器，因而比其它裝置它一般是較經濟的。
在較佳的實施例中，一除雜容腔被設置在相鄰于死空氣區處(最好是在死空氣區之下方)并且沿著排出通路在一位置處即自空氣幕越過死空氣區。該除雜容腔接收經過死空氣區的雜質，該雜質已被推進并通過了空氣幕。一雜質空氣流進入除雜容腔中，攜帶在除雜容腔中被接收的雜質，并與被攜帶的雜質排出該除雜容腔。于是，在雜質空氣流中所攜帶的雜質從除雜容腔中被這樣引出。
用于提供纖維樣品的較佳裝置包括一個轉動喂料輥，其緊鄰齒形轉動滾筒設置。轉動喂料輥和齒形轉動滾筒都以相同方向轉動，其意思是要么順時針或逆順針方向。在上述輥和滾筒以這種方式轉動的情況下，喂料輥和齒形轉動滾筒的相鄰表面彼此以相反方向通過。
在較佳實施例之齒形轉動滾筒上的齒，是以相對于法線，即相對于齒形轉動滾筒的轉動方向的法線向前一定角度設置的，依此方式，滾筒齒偏斜于轉動方向，因此可以說，其能有助于沿著齒形轉動滾筒的表面牽拉纖維樣品。齒形轉動滾筒最好具有一堅固表面，并且以6,000轉/分的速度轉動。這個速度對纖維樣品中的纖維是有害的，但另一方面纖維的完整性不是首要任務。這個速度能有效地使滾筒的齒對著纖維樣品的雜質沖撞，并把雜質推進并通過空氣幕。
一個梳理蓋板最好是設置在樣品接收點與棉結釋放點之間并相鄰于齒形轉動滾筒的一位置處。梳理蓋板可梳理齒形滾筒表面上的棉結。以上述的速度，梳理蓋板也有害于纖維。
較佳的傳感器具有一個相鄰于棉結空氣流所設置的光源，其以橫向于棉結空氣流的方向照射在棉結空氣流中所攜帶的棉結。被照射的棉結在照射中投射一些陰影，該陰影具有一波幅分量和一時間持續分量。一光探測器被相鄰于棉結空氣流設置，并相對光源為橫越過棉結空氣流的那邊，并且其探測照明情況和在照明中由棉結投射出的陰影。光探測器對應于陰影的波幅和時間持續分量產生棉結探測信號。輸出裝置具有用來相對于預定范圍來比較棉結探測信號的波幅和時間持續分量的裝置。當棉結探測信號的波幅分量至少等于第一預定范圍和棉結探測信號的時間持續分量不大于第二預定范圍時，被探測的棉結計數是增加的。
棉結比在纖維樣品中當時被碎裂的纖維能投射出較大或較黑的陰影。通過使用簡單的預定閾值來探測棉結，而不用復雜的算法，故根據本發明較佳實施例的裝置比較于那些試圖測定棉結和纖維精確尺寸的裝置能夠使用較少敏感的、并因此較少費用的輸出裝置。因此，這樣一種根據本發明的裝置將得到在被提供的纖維樣品中棉結數量的計數。一個操作人員能在整個周期或經歷時間內，如在維修程序之前或之后從纖維加工設備的幾個不同部分，或從設備的相同部分處喂進給定數量的一些樣品，并且知道標準棉結數已改變的情況。
在根據本發明的在具有纖維、棉結和雜質的纖維樣品中分離和探測棉結的方法的一個較佳實施例中，纖維樣品由纖維樣品供給裝置而提供，并且用齒形轉動滾筒在纖維樣品接收點處被接收。至少部分雜質和棉結沿著排出通路通過轉動滾筒的齒而被推進。一空氣幕橫交于排出通路并橫向于該排出通路定向。在纖維樣品由齒形轉動滾筒接收之后轉動的一位置處空氣幕向著并橫向經過轉動滾筒的一部分齒形面。至少部分纖維樣品中的棉結被從排出通路中拉出并隨著齒形滾筒轉動而到達齒形滾筒上。
雜質以足夠的沖量被推進并沿著排出通路通過空氣幕，由此通過與空氣幕相鄰配置的死空氣區并且該死空氣區在排出通路中，相對纖維樣品接收點而言為橫過空氣幕的那邊。雜質經過死空氣區被接收在一除雜容腔內，該除雜容腔相鄰于死空氣區設置并且沿著排出通路位于從空氣幕橫過死空氣區的位置，在這里雜質被攜帶在雜質氣流中并從除質容腔中排出。
在齒形轉動滾筒表面上的棉結通過相鄰于齒形轉動滾筒所設置的梳理蓋板而被梳理，并且在棉結釋放點處通過一棉結氣流而被從齒形滾筒表面拉離且被攜帶在棉結氣流中。攜帶在棉結氣流中的棉結被一相鄰于棉結氣流所設置的光源沿橫向照射，由此在具有波幅分量和時間持續分量的照射中投射出一些陰影。這些照射線和照射中由棉結投射出的陰影則用一相鄰于棉結氣流所設置的且相對光源位于橫過棉結氣流之位置的光探測器進行探測。光探測器產生一些相應于波幅和時間持續分量的棉結探測信號，這些信號被相對于預定范圍作比較。當棉結探測信號的波幅分量至少等于第一預定范圍和棉結探測信號的時間持續分量不大于第二預定范圍時，被探測的棉結之計數是增加的。
本發明的進一步的優點通過結合下列附圖與最佳實施例的詳細描述將會變得更加清楚，這些附圖未按比例，在全部附圖中同樣的參考數碼表示同樣的元件，其中

圖1是本發明一個實施例的部分放大示意圖，其繪出了纖維樣品接收點和沿排出通路的其它元件的詳圖，和圖2描繪了本發明的一個實施例。
現參見附圖，圖1中描繪了根據本發明的一部分棉結分離器和探測器的實施例。纖維樣品用一供給裝置被輸送到分離器上，在所述的實施例中其供給裝置是一喂料輥12，該喂料輥12沿著塊件18牽引纖維樣品，并且在纖維接收點13處供給纖維樣品。纖維樣品最好是包括一些纖維，其中可混合一定數量的雜質。也可有棉結，或纖維的纏結團，其中有未纏結的纖維。本發明的目的之一是至少把這些棉結從纖維樣品的某些其它組分中部分地分離出，然后探測并且最好計算出棉結。
一齒形轉動滾筒10在纖維樣品接收點13處接收纖維樣品。滾筒10的表面是堅固的。滾筒10最好具有約62cm的直徑和約26cm的寬度。滾筒10上的齒11最好以朝轉動方向向前約9度的角度傾斜，在圖1所述的實施例中其轉動方向是逆時針方向。在一較佳實施例中，滾筒上有比所描繪的齒更多的齒11，并且齒繞著滾筒10的圓周更加靠近地在一起設置。齒11在圖1中是如此的被繪制，為的是不過分的使圖1復雜化。較好的是，齒有約0.03英寸的直徑，約0.074英寸的高度，和約每英寸100齒的密度。
較好的是，喂料輥12以與滾筒10相同的轉動方向來轉動，在該實施例中其是逆時針方向。在這種配置中，滾筒10的表面14和喂料輥12的表面是以相反的方向運動的，此指，它們在纖維樣品接收點13處相互經過時。滾筒10最好以近似6000轉/分的速度轉動。在該速度下，并且隨著纖維樣品通過喂料輥12以對著轉動滾筒10的轉動方向的方向而被輸入，纖維樣品的纖維可被撕開，斷開，并隨著它們被提供而被剪斷。因此，這種裝置，以這種速度的操作，一般將不適合于在生產環境中用于加工可銷售纖維的裝置。因此，根據本發明的裝置是更多的為測定纖維樣品的棉結，而較少的為從纖維樣品的其它組分中分離出良好的纖維而設計的。
滾筒10的齒11應能接合和固定纖維樣品的纖維和棉結，但纖維樣品中的雜質應能通過相對齒11的沖擊力而被推離開滾筒10的表面14。這個沖擊應能使足夠的沖量傳給雜質以推動它沿著排出通路運行。應理解的是，盡管排出通路15被描繪為一條線，但它實際上不為一條線，這里僅是對被轉動紡紗滾筒10上的齒11而推動的雜質顆粒之近似軌跡的一種表示。纖維和棉結也應能跟隨排出通路15的第一部分。
一個空氣幕16被引入到分離器中，如在塊件18和20之間，并橫向通過滾筒10的部分表面14。如所描繪的，空氣幕16在纖維樣品接收點13之后轉過的一位置17處對著轉動的滾筒10送風，空氣幕16的定向一般是橫向于排出通路15。空氣幕16應能推動至少部分被接合在齒11上的棉結，并對著滾筒10的表面14以保持這樣的接合，以及在點17處牽引著它們隨著滾筒10轉動沿著其表面14通過塊件28。空氣幕16還應吹回最初沿排出通路15隨行的任何棉結，并也能很好地牽引它們沿著滾筒10的表面14運行。
然而，雜質沿著排出通道15運行，因為其比棉結一般有較大的質量或密度，故該雜質會有足夠的沖量以通過空氣幕16并進一步沿著排出通路運行。由沿著排出通路15運行的雜質所遇到的下一區域是一死空氣區22，其相鄰于空氣幕16而設置，并在纖維樣品接收點13對過。死空氣區22的一個目的是提供一緩沖區，以致進入到該區域的任何東西，如雜質，將是在一個相對氣動靜止或不流動的區域，并將不會被引回到和沿著空氣幕16運動。
進一步沿著排出通路15，相鄰于死空氣區22和在空氣幕16之對過，是一除雜容腔24，該除雜容腔接收沿著排出通路而推進的雜質。雜質氣流26進入到除雜容腔24中，如通過塊件20和28之間而限定的入口被引入，并攜帶接收在除雜容腔24中的雜質。雜質氣流26被引出，例如通過出口30，并離開這除雜容腔24，隨著雜質氣流的排出，將把攜帶在雜質氣流中的雜質從除雜容腔24中引出。
以這種方式，纖維樣品中的雜質被從纖維樣品中的棉結上除去，該雜質應有足夠的尺寸以致較遲地與棉結混同在一起，如下面詳細描述的。首先雜質被齒11從沿著排出通路15的纖維樣品中推出，這是接近于接收點13處發生的，并經過空氣幕16，該空氣幕應能將任何棉結，其也沿著排出通路15被推動，吹回到滾筒10的表面14上。雜質然后通過死空氣區22運行并進入到除雜容腔24內，在這里雜質被雜質氣流攜帶，并被引出。死空氣區22應能防止在除雜容腔24中的雜質再接觸空氣幕16并與空氣幕16一起被引導。
現已基本上沒有雜質的棉結繼續沿著滾筒10的表面隨其轉動。較好的是，如圖2所描繪的，梳理蓋板32設置在纖維樣品接收點13與棉結釋放點34之間的一個位置處，以便當棉結與滾筒10一起轉動而被拉出時梳理它們。棉結通過如在塊件38與40之間所限定的棉結氣流36在棉結釋放點34處被從滾筒10的表面14上拉離，則棉結氣流36攜帶著棉結。
棉結氣流36中的棉結被提供到一箱體41中，其中一個傳感器在點43處探測棉結。在圖2中所描繪的較佳的實施例中，傳感器具有一個相鄰于棉結氣流36而設置的光源42。光源42在橫向方向上照射攜帶在棉結氣流36中的綿結。棉結氣流36中的棉結在照射中投射出一些陰影，該陰影具有一個波幅分量和一個時間持續分量。例如，由較長棉結所投射的陰影將持續長于由較短棉結所投射的陰影。這就是陰影的時間持續分量。同樣地，由較密的棉結所投射的陰影比由較少密度棉結所投射的陰影將具有較大的波幅。這就是陰影的波幅分量。陰影的時間持續分量和波幅分量一起應能提供一種表示投射陰影之整體類型的表征。
一光探測器44較好的是相鄰于棉結氣流36，并在光源42之對面而設置。光探測器44探測來自光源42的照射線和在照射中由棉結所投射的陰影，并相應于陰影的波幅和時間持續分量產生棉結探測信號。因此，棉結探測信號還具有波幅和時間持續分量。
棉結探測信號通過線路48送至輸出裝置46。較好的是，輸出裝置46包括一個具有約100,000伏/安培(Volts/amp)放大率的互阻抗放大器，一帶通濾波器，一個具有閾值設定為1.7伏的閾值比較器，一個具約0.1微秒分辨率的脈沖寬度計時器，一波值檢波器，一個8位的模擬數字變換器，和一個用來完成棉結探測方法，計數棉結和顯示結果的微機。
輸出裝置46接收棉結探測信號并且根據預定范圍比較棉結探測信號的波幅和時間持續分量。如果波幅分量足夠大到等于或超過第一預定范圍，和時間持續分量不超過第二預定范圍，則輸出裝置測定出已被探測的一個棉結。如果波幅分量不等于或未超過第一預定范圍，和時間持續分量超過第二預定范圍，那么輸出裝置測定出未與棉結相關的信號。
在較佳的實施例中，時間分量的第二預定范圍為在1.7伏硬件閾值時在約20-50微秒之間；而波幅分量的第一預定范圍是在約2.2-2.5伏之間。這些預定范圍較好的是使用者可調節的，以便棉結探測器可以根據不同的應用而配置。例如，如果重要的是許多棉結盡可能的被探測，就有可能錯誤地識別某些纖維如棉結的危險，那么第一預定范圍可被調節到較低值，或第二預定范圍可被調節到較高值。另一方面，如果重要的是沒有纖維被錯誤地識別，如棉結，就有某些棉結被從探測中排除的危險，那么第一預定范圍可被調節到較高值，或第二預定范圍可被調節到較低值。最好的是，對于波幅和時間分量有一個預定范圍設定，在此所有棉結被探測，而沒有纖維被探測。
源于纖維樣品的纖維在點43處可仍與棉結混合，在這里傳感器產生其讀數值。然而，纖維趨于不超過上述的預定范圍。對此至少有兩個原因。第一，裝置能個別化纖維，該纖維往往會較小于形成棉結之纖維的纏結團。第二，裝置能斷開纖維，使其比它們通常可能是的還要小。因此，分離和探測裝置的操作條件，如上所述，有助于纖維樣品中的棉結之探測。
當輸出裝置46測定出一被探測的棉結時，如上所述，輸出裝置46最好是增加被探測棉結的一計數。在一較佳實施例中，輸出裝置46經過導線52把總計數輸送到一顯示器50，在此棉結計數被提供給操作人員。
空氣幕16，棉結氣流36和雜質氣流26最好都由一真空源45，如真空泵所產生。真空源則抽吸棉結空氣幕36從滾筒10上離開并朝著真空源45運行。該抽吸的氣流是源于由塊件18和20所限定的開口。因此，通過調節由真空源45所提供的真空度，可控制空氣幕16的流動。
真空源45也連接到開口30，如經過調節閥49和真空管線47。施加在開口30處的真空將經過塊件20與28之間所限定的開口抽吸為雜質氣流26。通過調節閥49和開口30的大小來調節施加在開口30上的相對真空度，和通過調節塊件18與20以及塊件20與28之間所限定的兩個開口的大小，所有的空氣幕16將從點17處進入繞著滾筒10流動，而所有的雜質氣流將從開口30流出。當這兩個氣流16和26以所述的分開方向流出時，就產生了一死空氣區22。
這些空氣流16和26然后可以一起被調節，以便由滾筒推進的雜質具有足夠的沖量來穿過空氣幕16，但棉結往往會由于空氣幕16而朝著滾筒10吹回。另一方面，能夠調節滾筒10的轉動速度以達到同樣的結果。例如，如果雜質沒有足夠的沖量而被推進穿過空氣幕16時，可增加滾筒10的速度直到雜質形成有足夠的沖量，或減少真空度以便空氣幕16不具有這樣大流量。如果纖維樣品通過滾筒10的齒11用這樣的力被沖擊，以使棉結會有足夠的沖量以穿過空氣幕16，則可以減小滾筒10的轉動速度，直到棉結被沿著滾筒10的表面牽引，或可以增加真空度，以致空氣幕16具有更大的流量。當然，如上所述，無論空氣幕16的流量可調節與否，還是較好地調節雜質空氣流26的流動，以便保持死空氣區22。
因此，在施加于棉結氣流36和開口30上的真空度與滾筒10的轉動速度之間有一相對關系。棉結氣流36與開口36之間的相對關系確定了死空氣區22，并且在空氣幕16與滾筒10的速度之間的相互關系可確定有多少雜質和棉結通過空氣幕16。
經開口30被引開的雜質也可用上述與棉結相類似的方式被檢測和分析。例如，雜質可輸送到上述類似的一傳感器處，或甚至經閥51和管線53把所運送的雜質送到相同的傳感器處。
雖然本發明的具體實施例已在上面做了詳細的描述，但應清楚的知道，本發明包括了在附屬權利要求之實質精神內的各部分之重新配置和替換方案。
權利要求
1.一棉結分離器和探測器，包括用于提供一具有纖維、棉結和雜質之纖維樣品的裝置；一個齒形轉動滾筒，其用來在纖維樣品接收點接收纖維樣品，和用來沖擊和推進至少一部分雜質和棉結沿著排出通路運行；一空氣幕，其在纖維樣品被齒形轉動滾筒接收之后的一轉動位置處被引向并且橫向經過轉動滾筒的部分齒表面，該空氣幕橫交于且橫向于排出通路定向，其用來把至少一部分棉結從排出通路中牽引出并隨著滾筒轉動而到達齒形滾筒的表面上，通過齒形轉動滾筒的沖擊而被推進的雜質具有足夠的沖量以沿著排出通路穿過空氣幕；一死空氣區，其相鄰于空氣幕設置，并且相對纖維樣品接收點而言要橫過到空氣幕之對邊，和安置在排出道路上，由齒形轉動滾筒推進的雜質通過該死空氣區；一棉結氣流，其用來把齒形滾筒表面上的棉結在棉結釋放點處從齒形滾筒的表面上拉離并攜帶著該棉結，一個傳感器，其用來探測被攜帶在棉結氣流中的棉結，并根據棉結每一探測的存在情況產生一棉結探測信號，和輸出裝置，其用來接收由傳感器產生的棉結探測信號并相應于棉結探測信號產生輸出信號。
2.根據權利要求1所述的棉結分離器和探測器，其特征在于進一步包括一除雜容腔，其相鄰于死空氣區設置并沿著排出通路位于相對空氣幕而言為越過死空氣區的一位置處，和一進入除雜容腔中的雜質氣流，其用來攜帶被接收在除雜容腔中的雜質，并與攜帶在雜質氣流中的雜質離開該除雜容腔，以及用來將攜帶在雜質氣流中的雜質從除雜容腔中導出。
3.根據權利要求2所述的棉結分離器和探測器，其特征在于，還包括一個雜質傳感器，其用來有選擇地探測攜帶在雜質氣流中的雜質。
4.根據權利要求1所述的棉結分離器和探測器，其特征在于，用于提供纖維樣品的裝置還包括一個接近于齒形轉動滾筒而設置的轉動喂料輥，該轉動喂料輥和齒形轉動滾筒均以相同的方向轉動，以致于轉動喂料輥和齒形轉動滾筒的相鄰表面彼此以相反方向經過。
5.根據權利要求1所述的棉結分離器和探測器，其特征在于，齒形轉動滾筒上的齒相對于齒形轉動滾筒的轉動方向之法向向前一角度而設置。
6.根據權利要求1所述的棉結分離器和探測器，其特征在于，齒形轉動滾筒具有一個堅固的表面。
7.根據權利要求1所述的棉結分離器和探測器，其特征在于，齒形轉動滾筒的轉動速度約為6,000轉/分。
8.根據權利要求1所述的棉結分離器和探測器，其特征在于，還包括一個梳理蓋板，其設置在相鄰于齒形轉動滾筒并在纖維接收點和棉結釋放點之間的一位置處，以用來梳理沿著齒形滾筒表面被牽引的棉結。
9.根據權利要求1所述的棉結分離器和探測器，其特征在于，所述的傳感器還包括一個相鄰于棉結氣流所設置的光源，其用來橫向地照射攜帶在棉結氣流中的棉結，照射中的棉結投射具有波幅分量和時間持續分量的陰影，和一個相鄰于棉結氣流并相對光源為越過棉結氣流的光探測器，其用來探測在照明中由棉結投射出的照射度和陰影，和用來產生相應于波幅和時間持續分量的棉結探測信號。
10.根據權利要求9所述的棉結分離器和探測器，其特征在于，輸出裝置還包括用來將棉結探測信號的波幅和時間持續分量同預定范圍比較的裝置，并且當棉結探測信號的波幅分量至少等于第一預定范圍和棉結探測信號的時間持續分量不大于第二預定范圍時用來增加被探測棉結的計數。
11.棉結分離器和探測器，包括具有一轉動喂料輥的裝置，其用來提供一具有纖維、棉結和雜質的纖維樣品；一個接近于轉動喂料輥而設置的齒形轉動滾筒，轉動喂料輥和齒形轉動滾筒均以相同的方向轉動，以致轉動喂料輥和齒形轉動滾筒的相鄰表面彼此以相反方向通過，在齒形轉動滾筒上的齒相對于齒形轉動滾筒的轉動方向之法向向前一角度而設置，齒形轉動滾筒具有一個堅固的表面，齒形轉動滾筒用于在纖維樣品接收點接收纖維樣品，并且用來沖擊和推進至少一部分雜質和棉結沿著排出通路運行；一空氣幕，其在纖維樣品被齒形轉動滾筒接收之后的一轉動位置處被引向并且橫向通過部分轉動滾筒的齒表面，空氣幕橫交于且橫向于排出通路定向，其用來把至少一部分棉結從排出通路中拉出并隨著滾筒轉動而到達齒形滾筒的表面上，由齒形轉動滾筒推進的雜質具有足夠的沖量以沿著排出通路穿過空氣幕，一個死空氣區，其相鄰于空氣幕設置，并且相對纖維樣品接收點要橫過該空氣幕，和安置在排出通路上，由齒形轉動滾筒而推進的雜質通過該死空氣區，一除雜容腔，其相鄰于死空氣區而設置并在排出通路上相對空氣幕越過死空氣區的一位置處，其用于接收通過死空氣區的雜質，一進入除雜容腔的雜質氣流，其用來攜帶被接收在除質容積中的雜質，并且用來與攜帶在雜質氣流中的雜質離開該除雜容腔，以及用來將攜帶在雜質氣流中的雜質從除質容腔中導出去；一棉結氣流，其用來把齒形滾筒表面上的棉結在棉結釋放點處從齒形滾筒的表面上拉開并攜帶著棉結，一梳理蓋板，其與齒形滾筒相鄰地設置在纖維樣品接收點與棉結釋放點之間的一位置處，其用來梳理沿著齒形滾筒表面所牽引的棉結；一個用來探測攜帶在棉結氣流中棉結的傳感器，該傳感器具有一個相鄰于棉結氣流而設置的光源，其用來橫向地照射攜帶在棉結氣流中的棉結，在照射中的棉結投射具有一個波幅分量和一個時間持續分量的陰影；一個相鄰于棉結氣流并且相對光源為越過棉結氣流的光探測器，其用來探測在照射中由棉結投射出的照明度和陰影，和用來產生相應于波幅和時間持續分量的棉結探測信號；和輸出裝置，其用來接收由傳感器產生的棉結探測信號和用來將棉結探測信號的波幅和時間持續分量同預定范圍作比較，并且用來當棉結探測信號的波幅分量至少等于第一預定范圍和棉結探測信號的時間持續分量不大于第二預定范圍時增加一被探測棉結的計數。
12.根據權利要求11所述的棉結分離器和探測器，其特征在于，進一步包括一個雜質傳感器，其用來有選擇地探測攜帶在雜質氣流中的雜質。
13.一種在具有纖維、棉結和雜質的纖維樣品中分離和探測棉結的方法，包括用一纖維樣品提供裝置提供纖維樣品；用一推進裝置在一纖維樣品接收點接收該纖維樣品；用推進裝置沿著一排出通路推進至少一部分雜質和棉結；以橫向于排出通路的取向定位一空氣幕，該空氣幕橫穿過排出通路；從排出通路中牽引出纖維樣品中的至少一部分棉結并牽引到棉結氣流中，用足夠的沖量來推進雜質以沿著排出通路通過空氣幕，依此，再使雜質經過一死空氣區，該死空氣區相鄰于空氣幕而設置并相對纖維樣品接收點要越過該空氣幕，并設置在排氣通路上，用一傳感器探測攜帶在棉結氣流中的棉結，并根據棉結之每一探測的存在情況產生一棉結探測信號。
14.一種在具有纖維、棉結和雜質的纖維樣品中分離和探測棉結的方法，包括用一纖維樣品提供裝置提供纖維樣品，用一齒形轉動滾筒在一纖維樣品接收點接收該纖維樣品。用齒形轉動滾筒的齒沿著排出通路推進至少一部分雜質和棉結，以橫向于排出通路的取向定位一空氣幕，該空氣幕橫穿過排出通路，引導空氣幕朝向和使空氣幕在齒形轉動滾筒接收纖維樣品之后的一轉動位置處橫向通過轉動滾筒的一部分齒形表面，將纖維樣品中至少一部分棉結從排出通路中拉出并且隨著齒形滾筒的轉動到達齒形滾筒的表面，用足夠的沖量推進雜質以沿著排出通路通過空氣幕，進而，使雜質通過一死空氣區，該死空氣區相鄰于空氣幕而設置并相對纖維樣品接收點為越過空氣幕的位置，并且設置在排氣通路上，用一棉結空氣流在一棉結釋放點將齒形滾筒之表面上的棉結從齒形滾筒表面上拉離，使從齒形滾筒表面拉離的棉結攜帶在棉結氣流中，用一傳感器探測攜帶在棉結氣流中的棉結，和根據棉結之每一探測的存在情況產生棉結探測信號。
15.根據權利要求14所述的方法，其特征在于，還包括在一除雜容腔中接收通過該死空氣區的雜質，該除雜容腔相鄰于死空氣區而設置并在排出通路中相對空氣幕要越過死空氣區，用一雜質氣流攜帶在除雜容腔中被接收的雜質，和將攜帶在雜質氣流中的雜質導出該除雜容腔。
16.根據權利要求14所述的方法，其特征在于，還包括用一梳理蓋板梳理齒形轉動滾筒表面上的棉結，該梳理蓋板與齒形轉動滾筒相鄰地設置在纖維接收點與棉結釋放點之間的一位置處。
17.根據權利要求14所述的方法，其特征在于，用傳感器探測攜帶在棉結氣流中之棉結的步驟和產生棉結探測信號的步驟還包括用一光源橫向地照射攜帶在棉結氣流中的棉結，該光源相鄰于棉結氣流而設置，由此使棉結在照射中投射出陰影，該陰影具有一波幅分量和一時間持續分量，用一光探測器探測照射度在照射中由棉結投射出的陰影，該光探測器相鄰于棉結氣流而設置并且相對光源要越過棉結氣流，和用光探測器產生相應于波幅和時間持續分量的棉結探測信號。
18.根據權利要求17所述的方法，其特征在于，還包括對照預定范圍比較棉結探測信號的波幅分量和時間持續分量，和當棉結探測信號的波幅分量至少等于第一預定范圍和棉結探測信號的時間持續分量不大于第二預定范圍時，增加一被探測棉結的計數。
19.一種在具有纖維、棉結和雜質的纖維樣品中分離和探測棉結的方法，包括用一纖維樣品提供裝置提供纖維樣品；用一齒形轉動滾筒在一纖維樣品接收點接收纖維樣品；用齒形轉動滾筒的齒沿著排出通路推進至少一部分雜質和棉結；以橫向于排出通路的方向定位一空氣幕，該空氣幕橫穿過排出通路，引導空氣幕朝向轉動滾筒的齒表面并使空氣幕在齒形轉動滾筒接收纖維樣品之后的一轉動位置處橫向通過轉動滾筒的一部分齒形表面，將纖維樣品中的至少一部分棉結從排出通路中拉出并且隨著齒形滾筒轉動到達齒形滾筒的表面。用足夠的沖量推進雜質以沿著排出通路通過空氣幕，依此，使雜質通過一死空氣區，該死空氣區相鄰于空氣幕而設置并且相對纖維樣品接收點為橫過空氣幕的對過，并且設置在排氣通路上，在一沿著排出通路相鄰于死空氣區并相對空氣幕為對過位置而設置的除雜容腔中接收通過死空氣區的雜質；用一雜質氣流攜帶接收在除雜容腔中的雜質；使攜帶在雜質氣流中的雜質從除雜容腔中導出；用一相鄰于齒形轉動滾筒而設置的梳理蓋板梳理沿著齒形轉動滾筒表面被牽引的棉結；在一棉結釋放點處用一棉結氣流牽拉齒形滾筒表面上的棉結使之離開齒形滾筒的表面；使從齒形滾筒表面拉離的棉結攜帶在棉結氣流中；用一光源以橫向方向照射攜帶在棉結氣流中的棉結，該光源相鄰于棉結氣流而設置；依此，使棉結在照射中投射一些陰影，該陰影具有一波幅分量和一時間持續分量；用一光探測器探測照明度和在照射中由棉結投射出的陰影，該光探測器相鄰于棉結氣流而設置并且相對光源越過棉結氣流；用光探測器產生相應于波幅和時間持續分量的棉結探測信號；對照預定范圍比較棉結探測信號的波幅和時間持續分量；和當棉結探測信號的波幅分量至少等于第一預定范圍和棉結探測信號的時間持續分量不大于第二預定范圍時增加一被探測棉結的計數。
全文摘要
棉結分離器和探測器具有用來提供有纖維、棉結和雜質的纖維的裝置。一個齒形轉動滾筒(10)在纖維樣品接收點(13)處接收纖維樣品,并且沿著排出通路沖擊和推進至少一部分雜質和棉結。在纖維樣品由齒形轉動滾筒接收之后在一轉動位置處,一空氣幕(16)被引向并且越過轉動滾筒的一部分表面。空氣幕橫穿過并且橫向于排出通路(15)取向,和從排出通路中牽引出至少一部分棉結并且隨著齒形滾筒的轉動而被牽入到齒形滾筒的表面。通過沖擊齒形轉動滾筒所牽拉的雜質具有足夠的動量沿排出通道穿過空氣幕。一死空氣區(22)設置在排出通路上并且置于空氣幕附近以及相對纖維樣品接收點越過空氣幕。由齒形轉動滾筒而推進的雜質經過死空氣區。棉結氣流(36)在棉結釋放點把齒形轉動滾筒表面上的棉結從齒形滾筒的表面上拉起,并且棉結被攜帶在棉結氣流中。一傳感器(44)探測攜帶在棉結氣流(36)中的棉結,并且根據棉結的每一探測的情況產生棉結探測信號(48),輸出裝置(46)接收由傳感器產生的棉結探測信號并且產生相應于棉結探測信號的輸出信號(52)。
文檔編號D01G31/00GK1261931SQ98806727
公開日2000年8月2日 申請日期1998年6月26日 優先權日1997年6月30日
發明者D·B·帕特爾克, G·F·威廉斯, M·E·加爾約恩, H·M·戈拉施 申請人:澤韋格路瓦有限公司