杂质分离装置制造方法及图纸

一种用于处理包括纤维（106）和杂质（104）两者的纤维样品（102）的分离装置（100），包括分离锡林（112）和收集表面（126），用于接收从分离锡林（112）落下的杂质（104）。反向空气流（122）在分离锡林（112）和收集表面（126）之间的分离区域中沿着基本上垂直于分离锡林（112）并且朝向分离锡林（112）的下侧的方向运动。反向空气流（122）在分离区域内的每个位置处具有足以使反向空气流（122）不由销（114）原始保持的纤维（106）吹起向分离锡林（112）、又不足以阻止重力将杂质（104）拉下落入反向空气流（122）的空气流动速度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种用于处理包括纤维（106）和杂质（104）两者的纤维样品（102）的分离装置（100），包括分离锡林（112）和收集表面（126），用于接收从分离锡林（112）落下的杂质（104）。反向空气流（122）在分离锡林（112）和收集表面（126）之间的分离区域中沿着基本上垂直于分离锡林（112）并且朝向分离锡林（112）的下侧的方向运动。反向空气流（122）在分离区域内的每个位置处具有足以使反向空气流（122）不由销（114）原始保持的纤维（106）吹起向分离锡林（112）、又不足以阻止重力将杂质（104）拉下落入反向空气流（122）的空气流动速度。【专利说明】杂质分离装置
本专利技术涉及纤维质量测量领域。更具体而言，本专利技术涉及从纤维(例如棉花)去除非纤维物质(例如杂质)。专利技术背景通常评估自然和非人造纤维的各种不同特性，以便于排列纤维样品的等级。这些特性包括很多，例如纤维长度、强度、颜色、湿度含量、卷曲、精细度、以及非纤维含量。例如，测量棉花纤维的特性以便于提供棉花的质量等级是确定纤维价值的一个重要步骤。自然纤维，例如棉花会受到通常称为杂质的非主要纤维材料的污染。该杂质可以例如是外皮、种子、细枝、叶子、灰尘、或石块。测量纤维样品的非纤维含量通过尽可能多地从在纤维样品中的非纤维含量分离在纤维中的纤维来完成，并且给下列至少两者称重或甚至确定它们的量:1)原始纤维样品，2)从原始纤维样品分离的纤维，以及3)从原始纤维样品分离的杂质。通常，不是期望的纤维本身的任何物质被认为是非纤维含量，并且表示为杂质。US-5, 321，496A公开了一种杂质分离装置，其中纤维样品与旋转刺状分离器轮接合。纤维和杂质由粘接到刺状表面并且连同分离器轮一起高速旋转的刺变松弛。由于纤维和杂质不同的形状、质量和密度，大多数的纤维粘接到分离器轮的表面，从而杂质和部分纤维被喷射到水平管道中。在管道中的气流分成两个区域:在靠近分离器轮的第一区域中，空气流向分离器轮，并且在远离分离器轮的第二区域中，空气远离分离器轮流动。空气在管道的第一区域中的水平反向流与被喷射到管道中的颗粒的运动相反，并且使投入管道的纤维返回到分离器轮。然而，杂质颗粒具有足够高的惯性和能量，以便于克服反向流并且到达在第一和第二区域之间的旋转点。它们由在第二区域中的空气带向光学杂质传感器。具有第二水平管道的第二分离器轮设置在上面所述装置下方用于实现更好的分离。另一种杂质分离装置公开在W0-2011/137553A1中。它包括具有流动经过它的空气流的水平空气流通道。纤维供应`设备设置在空气流通道的前端。在它们表面上承带锯齿状或锯齿结构的至少两个刺辊锡林在空气流通道中设置在纤维供应结构后面，并且固定脱棉设备设置在刺辊锡林的表面附近。在每个刺辊锡林上，通过重力、离心力、空气流和机械脱棉的组合作用使杂质与纤维分离。在刺辊锡林下方的空气流具有水平方向。这种交叉流动扮演空气剪刀的角色，其将从刺辊锡林分离下来的纤维带走。比纤维重的杂质在重力的作用下落入该交叉流动中。它们被收集和称重。根据W0-2011/137553A1需要用于实现良好分离的至少两个刺辊锡林。不利地，现有技术分离器通常允许显著数量的纤维保持混合在分离的杂质中，因此使得难以确定原始纤维样品的总杂质含量。并且，上面所述的分离器占据大量的空间。因此，所需要的是一种系统，其至少部分地减少例如上面所述的那些问题。具体地，应该实现杂质与纤维的良好分离。所述装置应该是简单的，它的制造成本应该是较低的，并且它应该仅占据较小的空间。
技术实现思路
上述和其他需要由根据第一独立权利要求的分离装置和由根据第二独立权利要求的方法实现。有利实施例限定在从属权利要求中。本专利技术的思想在于在分离锡林下方提供竖直向上运动向分离锡林的下侧表面的整体空气反向流。空气的反向流具有足以向上吹起不由分离锡林的表面保持的纤维、又不足以阻止重力将杂质拉下来的速度。因此，杂质落入空气的反向流落到收集表面上，在那里它被秤称重。用于处理包括纤维和杂质的纤维样品的分离装置包括纤维供应设备。它还包括沿着第一方向旋转并且从纤维供应设备接收纤维样品的分离锡林。这些分离锡林具有圆柱体表面，圆柱体表面具有沿着纵向轴方向延伸的长度。具有远端的刚性突出部从圆柱体表面延伸。杂质因此沿着基本向下方向从纤维样品分离。收集表面接收从分离锡林落下的杂质。所述分离装置还包括在分离锡林和收集表面之间的分离区域中用于提供沿着基本上垂直于分离锡林并且朝向分离锡林的下侧的方向运动的空气的反向流的部件。空气的反向流在分离区域内的每个位置处具有足以使空气的反向流将不由突出部原始保持的纤维吹起向分离锡林的底部、又不足以阻止重力将杂质拉下落入空气的反向流的空气流动速度。分离区域是例如漏斗状区域的区域，其中空气流流速满足上述条件。空气流流速不需要在分离区域内局部均匀，而相反可以在空间内在所有三个方向改变。在其中用于提供反向空气流的部件包括由壁侧向限定的反向流腔的实施例中，邻近所述壁的区域将不是分离区域的一部分，因为在紧邻所述壁的空气流流速为零并且随着到所述壁的距离增加而沿着径向方向连续增加。分离区域在空气流流速足以将纤维吹起的地方开始，它设置在反向流腔的中心，即轴向区域。根据本专利技术的反向空气流可以是固定的的，即与时间无关，并且是层流的，即没有湍流。在一个实施例中，用于提供反向空气流的部件包括设置在分离锡林下方的反向流腔，其被侧向限定并且沿着基本上垂直于分离锡林并且朝向分离锡林的下侧的方向敞开，以便反向空气流和杂质能够穿过反向流腔。用于提供反向空气流的部件可以包括设置在分离锡林附近的真空源。可选地或替代地，用于提供反向空气流的部件可以包括超压源例如风机。用于提供反向空气流的部件可以是这样的，在分离区域内的平均空气流速是在10米/分钟(0.17米/秒)到60米/分钟(1.0米/秒)之间。优选平均值为25米/分钟(0.42米/秒)。最佳平均空气流流速可以由熟悉本专利技术的本领域技术人员理论地和/或经验地确定。空气流流速的确定会受到准备分离的纤维和杂质的类型、以及受到由分离锡林给到纤维和杂质颗粒的运动能量和动量的影响。在一个实施例中，所述分离装置包括用于测量由收集表面接收的杂质和可能混杂到杂质中的纤维的重量的秤。校正模块可以提供用于可视地检测在收集表面上的纤维以及从杂质和纤维的混合物的重量减去检测的纤维的估算重量。纤维供应设备可以包括设置在分离锡林附近的供应罗拉，供应罗拉用于沿着分离锡林的旋转方向旋转并且在供应罗拉运动正切方向基本上与分离锡林运动正切方向基本相反的位置处提供纤维样品给分离锡林。分离装置还可以包括设置在分离锡林附近的真空源，真空源用于抽取空气流远离分离锡林的圆柱体表面并且从突出部去除纤维。该真空源可以与用于提供上面所述反向空气流的真空源相同。分离装置可以仍然还包括棉绒变流器，其由弯曲和平行尖齿制成，其在旋转方向上沿着分离锡林设置以阻止纤维样品的簇落入收集表面并且以沿着尖头引导簇并返回到分离锡林和真空源的。该簇将第二次绕着分离锡林经过，从而被打开，或者将由真空源去除。在一个实施例中，分离锡林具有在25cm至80cm之间的长度，以及在IOcm至30cm之间的直径。分离锡林可以在IOOOrpm (本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理包括纤维（106）和杂质（104）两者的纤维样品（102）的分离装置（100），所述分离装置（100）包括：纤维供应设备（108,110）；分离锡林（112），其设置在纤维供应设备（108,110）附近用于沿着旋转方向旋转并且从纤维供应设备（108,110）接收纤维样品（102），所述分离锡林（112）具有圆柱体表面（116），圆柱体表面（116）具有沿着纵向轴方向延伸的长度（L），并且具有从圆柱体表面（116）延伸的远端的刚性突出部（114），所述突出部用于选择性地接合和保持纤维样品（102）的纤维（106），所述杂质（104）因此沿着基本上向下的方向与所述纤维样品（102）分离，以及收集表面（126），用于接收已经从分离锡林（112）落下的杂质（104），其特征在于包括：在分离锡林（112）和收集表面（126）之间的分离区域中用于提供沿着基本上垂直于分离锡林（112）并且朝向分离锡林（112）的下侧的方向运动的反向空气流（122）的部件（120,124），所述反向空气流（122）在分离区域内的每个位置处具有足以使反向空气流（122）将不由突出部（114）原始保持的纤维（106）吹起向分离锡林（112）的底部并且因此使纤维（106）与分离锡林（112）接合、又不足以阻止重力将杂质（104）拉下通过反向空气流（122）的空气流动速度。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：由·T·储，乔纳森·W·克莱普斯，W·赵，迈克尔·E·高文，和森·M·古拉其，
申请(专利权)人：乌斯特技术股份公司，
类型：发明
国别省市：