本发明涉及籽棉加工的设备和方法，更准确地说，是涉及从籽棉中去除纤维部分的设备和方法。 已经推荐出各种籽棉轧棉装置。当操纵一台轧棉设备时，非常希望该轧棉设备的性能和能力达到最大值。轧棉设备的性能可以用从籽棉中去除的皮棉百分率这个术语来评定，而轧棉设备的能力可以用在给定的时间里加工的籽棉量这个术语来评定。
在一种转让给本发明的受让人的美国专利NO.4，441，232中所描述的轧棉设备中，设有许多尘笼辊子旋转地在一连续通道中被驱动。一个轧棍以与尘笼棍紧靠的方式设置在连续通道上与接收籽棉侧相对的侧面上。一个负压源通过尘笼辊抽吸空气，由此有助于通过尘笼辊从籽棉中的纤维部分中至少抽取一部分。当尘笼辊在它们的连续通道中运动时，籽棉与尘笼棍一起运动，并且，由负压吸入的纤维部分由轧棍轧棉，然后，通过负压导管从设备中排出。
虽然这种设备在从籽棉中去除大部分纤维部分是有效的，但它还是可以改进的。在上述轧棉设备操作时，供给尘笼辊子的籽棉毛撮趋向于栓在一起，并当它们到达尘笼辊子时，落在彼此地顶部。结果，未与尘笼辊直接接触，而且位于籽棉的另一毛撮顶部的棉花毛撮没有受到空气抽吸的作用，当轧棉过程时它们也没受到轧辊的轧棉作用。因此，从轧棉设备通过后，一部分籽棉仍保持在未受轧棉状态。
申请人已测定籽棉毛撮栓在一起并当它们到达尘笼辊时落在彼此顶部的趋势对轧棉设备的性能以及轧棉设备的能力产生不利的影响。申请人还发现，轧棉设备的性能和能力可以通过确保籽棉毛撮，分离成单个的籽棉毛撮，并均匀地分布在轧棉设备的轧棉表面上得到改进。
根据上述观点，在棉花工业上对轧棉设备要求籽棉均匀分布在该设备的轧棉表面上，使设备的性能和能力达到最大值。
因此，本发明的一个目的是提供一种从籽棉中去除纤维部分的设备和方法，它能增加该轧棉设备的能力并提高其性能。
本发明的另一目的是提供一种从籽棉中去除纤维部分的设备和方法，在籽棉到达轧棉设备之前，将籽棉分离成单个的籽棉毛撮，由此在轧棉设备上提供均匀分布的籽棉。
最理想的情况是由轧辊施加在尘笼辊上的力是可变的，从而，使从籽棉中除去的棉花纤维长度可以按要求进行选择。
因此，本发明的再一目的是提供一种从籽棉中去除纤维部分的设备，使其从籽棉中去除的棉花纤维的长度可按要求进行选择。
这些和其它一些目的都是通过本发明的方法和设备来实现。该设备包括许多可自由旋转、大致相互平行设置的尘笼辊子。这些尘笼辊子适合于在一连续通道上旋转，并且，该连续通道具有接收籽棉的第一侧边和与第一侧边相对的第二侧边。还提供了至少一个可旋转的轧辊。该轧辊具有一个与连续通道的第二侧边上的尘笼辊子紧靠关系设置的外圆周表面，以便对尘笼辊子施加一个压力。该设备还包括一种装置，用于在籽棉被送入连续通道的第一侧边上之前将籽棉分离成单个的籽棉毛撮。
在本发明的第一个实施例中，用于将籽棉分离成单个籽棉毛撮的装置包括使一股空气流在其内流动的第一导管和供应籽棉的第二导管。第二导管与第一导管交会布置，第一导管包括一个沿它的长度，在第一和第二导管交会之前某一位置外设置的装置，该装置用于增加第一导管中空气流的速度，并减小该空气流的压力。
在第二个实施例中，用于将籽棉分离成单个籽棉毛撮的装置包括带有接收籽棉的第一侧边和与第一侧边相对的第二侧边的倾斜式供料平板输送带。该供料平板输送带具有多个可调的气窗，通过该气窗使来自该供料平板输送带的第二侧边的空气流通过。
在第三个实施例中，用于将籽棉分离成单个籽棉毛撮的装置包括带有接收籽棉的第一侧边和与第一侧边相对的第二侧边的倾斜式供料平板输送带。该供料平板输送带至少具有一个沿供料平板输送带的至少一部分宽度延伸的槽，通过该槽使来自平板输送带的第二侧边的可调空气流流过。
用于将籽棉分离成单个籽棉毛撮的装置的第四个实施例包括两个沟槽辊和设置在这两个沟槽辊下面的两个钉齿锡林。当两个钉齿锡林以相同的方向旋转进行驱动的同时，这两个沟槽辊以相反的方向旋转驱动。沟槽辊和钉齿锡林相对于连续通道的第一侧边设置，这样来自沟槽辊的籽棉送进钉齿锡林，并直接到达连续通道的第一侧边，除了沟槽辊和该钉齿锡林外，不与其它任何表面接触。
用于将籽棉分离成单个籽棉毛撮的装置的第五个实施例包括一个送入籽棉的加料斗和二个设置在加料斗下面，将籽棉直接送给尘笼辊的钉齿锡林。一条高摩擦传送带设置在加料斗一侧壁的相对一侧，从而使加料斗中的籽棉在高摩擦传送带和侧壁之间受压。两个钉齿锡林相对于加料斗设置，使分离的籽棉毛撮可以通过一个钉齿锡林从加料斗中拉出，然后，传送到另一个钉齿锡林上，最后传送到连续通道的第一侧边。
用于将籽棉分离成单个籽棉毛撮，并防止籽棉毛撮拴在一起的装置的第六个实施例包括一个与道夫刷相邻设置在壳体内的可旋转的清理锯齿锡林。送入壳体内的籽棉到达该清理锯齿锡林并保持在该清理锯齿锡林的外表面上。道夫刷的设置是用以从清理锯齿锡林的外表面上刷下或拉下籽棉，并且，该道夫刷将这些籽棉直接导引到尘笼辊的表面上，不与其它任何表面接触。
本发明的用于通过轧辊变化施加在尘笼辊上的力的实施例包括一个与至少一个轧辊连接的液压缸体，和一个与该液压缸体连接的压力源。提供了一种用于调节供给该缸体的流体压力的装置，以便通过至少一个轧辊来变化施加在尘笼辊上的力。
根据本发明从籽棉中去除纤维部分的方法包括将空气流供入第一导管和将籽棉供给与第一导管交会的第二导管内。在空气流到达第一导管与第二导管交会位置之前，空气流的速度是增加的，同时空气流的压力是减小的。然后，籽棉被引入速度增加，压力减小的空气流中，从而将该籽棉分离成单个的毛撮。此后，经分离的籽棉毛撮被传送到用于从籽棉中去除纤维部分的尘笼辊设备中。
根据本发明的第二个实施例，从籽棉中去除纤维部分的方法包括将籽棉送至一倾斜式供料平板输送带的第一侧边上，该供料平板输送带将籽棉引导到一尘笼辊设备上，以便从籽棉中除去纤维部分，并通过供料板输送带上的可调气窗，从平板输送带的第二侧边引导一股空气流。然后，该籽棉通过供料平板的可调气窗，由于空气通过可调的气窗流动的结果，从而使籽棉分离成单个的籽棉毛撮。接着，经分离的籽棉毛撮由空气流引导到尘笼辊设备上，以便从籽棉中去除纤维部分。
根据本发明的第三个实施例，从籽棉中去除纤维部分的方法包括将籽棉送至一倾斜式供料平板输送带的第一侧边上，该倾斜式供料平板输送带将籽棉导入尘笼辊设备上，以便从籽棉中除去除纤维，并从该供料平板的第二侧边通过该供料平板上的至少一个槽导入一股空气流，接着使籽棉通过平板输送带上的至少一个槽，由于空气流通过平板输送带上的槽流动的结果，从而将籽棉分离成单个的毛撮。然后，经分离的籽棉毛撮由空气流引到尘笼辊设备，以便从籽棉中去除纤维部分。
根据本发明的第四个实施例，从籽棉中去除纤维部分的方法包括将籽棉送到两个以相反方向旋转的沟槽辊上，将来自沟槽辊的籽棉直接引导到两个以相同方向旋转的钉齿锡林上，然后，将籽棉从钉齿锡林上直接引导至一尘笼辊子设备，以便从籽棉中去除纤维部分，该籽棉除了沟槽辊和钉齿锡林外，不与其它表面接触。
根据本发明从籽棉中去除纤维部分的另一方法包括将籽棉送到一个旋转的带有适合于强劲地保持住该籽棉的外表面的清理锯齿锡林上，通过用旋转的道夫刷与旋转的锡林外表面接触，从该旋转的锡林的外表面刷掉籽棉，并将这些籽棉直接从道夫刷引导至一尘笼辊设备，以便从籽棉中去除纤维部分，这些籽棉除了道夫刷外不接触其它任何表面。
根据本发明从籽棉中去除纤维部分的再一方法包括将籽棉送入加料斗，在加料斗的一个侧壁和在该侧壁的相对的一侧设置的高摩擦传送带之间挤压籽棉，从稍微挤压过的籽棉团中拉出并分离籽棉毛撮，并将这些分离出的籽棉毛撮直接引导到一尘笼辊设备，以便从籽棉中去除纤维部件，这些籽棉除了钉齿锡林外不与其它表面接触。
本发明的一些较佳实施例将结合附图更详细地说明，其中同样的结构用相同的参考标号表示，其中：
图1是本发明的设备的第一个实施例的横截面图，包括两个用于分离籽棉毛撮的导管装置;
图2是本发明的设备的第二个实施例的横截面图，包括两个稍微改变的用于分离籽棉毛撮的导管装置;
图3是本发明设备的第三个实施例的横截面图，包括一个开槽的、倾斜式供料平板输送带和用于分离籽棉毛撮的可调节空气源的装置;
图4是本发明设备的第四个实施例的横截面图，包括一个用于分离籽棉毛撮的空气源，和带有可调气窗的倾斜式供料平板输送带;
图5是本发明设备的第五个实施例的横截面图，包括将籽棉直接送到尘笼辊设备的轧棉表面，不与任何表面接触的装置;
图5A是本发明的尘笼设备的横截面图，表示了在尘笼辊设备上将籽棉多处布载的情况;
图6是本发明的设备的第六个实施例的横截面图，包括通过至少一个轧辊改变施加在尘笼辊上的力的装置;
图7是本发明设备的第七个实施例的横截面图，包括从加料斗拉出并分离籽棉毛撮，并将这些分离的籽棉毛撮引导到一尘笼辊设备上，不与任何其它表面接触的装置;
图8是本发明的另一设备实施例的横截面图，它类似于图7中表示的实施例;
图9是现有技术中清理和供料装置的横截面图，表示了道夫刷相对于供料装置的其它部分的安排布局;
图10是本发明设备的又一实施例的横截面图，包括一个从清洁锯齿锡林的外表面刷掉籽棉毛撮，并将这些籽棉直接送进到尘笼辊表面上去的道夫刷。
参考图1，用于从籽棉上去除纤维部分的设备的第一实施例包括带有许多可自由旋转的尘笼辊21的尘笼辊设备20，这些尘笼辊21形成一个垂直于尘笼辊21轴线的连续环形通道。这些尘笼辊21以相互具有小间距的关系排列。这些尘笼辊21安装在一尘笼23的圆周上，并在相邻的尘笼辊21之间保持一小的间距进行安装。
尘笼23和尘笼辊21是通过任何合适的装置，例如，一个依次与尘笼辊21接触的齿轮24绕一纵向轴线进行旋转的。该齿轮24由一合适的驱动装置26进行驱动。
至少一个轧辊25设置在尘笼23内。虽然图1和其它一些图中绘制了三个轧辊25，但可以设置任何要求数量的轧辊。每一个轧辊25具有一个与每个尘笼辊21相比较相对大的直径。每一个轧辊25的外圆周表面靠着由许多尘笼辊21形成的连续通道的底侧。这样，轧辊25就对着尘笼辊21施加一个力。
与一合适的负压源28连接的导管27也设置在尘笼23内。该负压源使大致恒定的空气量从尘笼23的外侧进行抽吸。该负压源在各尘笼辊21之间径向向内抽吸空气，并由此在尘笼辊21的外侧表面上产生一个试图将物体保持在尘笼辊21的表面上的作用力。
在工作过程中，籽棉31对着尘笼辊21沉积在尘笼23的第一外表面上。这些籽棉31由通过导管27在尘笼辊21的内侧产生的负压吸在尘笼辊21的第一个表面上。作用在这些籽棉31上的负压力有助于从各相邻尘笼辊21之间的籽棉31上包围的纤维部分中至少拉出一部分纤维。当籽棉随同旋转的尘笼23一道运动时，在各相邻尘笼辊子21之间伸出的纤维部分由第一轧辊25进行轧棉，这样伸出的纤维部分就从籽棉31上去除掉。各相邻尘笼辊21之间的间距小于棉仔的直径，因此，纤维部分易于从棉仔上分离开，也不会将棉仔拉过尘笼辊21。经分离的纤维部分通过在导管27内产生的负压进行输送，并由导管27从设备中排出。
通过第一轧辊25之后，随着尘笼23一起连续地运动的籽棉，由于导管27中产生负压的结果，在各相邻尘笼辊21之间更多的纤维部分可抽出。当籽棉31进一步环绕着尘笼23前进时，抽出的纤维部分将由下一个轧辊25进行轧棉，然后通过导管27从该设备中排出。
籽棉31将继续随着尘笼23一道连续地运动，从而，其它的纤维部分可在各相邻的尘笼辊21之间抽出。然后由下一个轧辊25进行轧棉。在通过最后一个轧辊25之后，棉仔将位于与尘笼23的切线大致垂直的位置。在该位置处，籽棉31由于重力作用以及存在的一个用以防止负压将籽棉保持在尘笼辊21上的隔离边缘33的作用从尘笼辊21上落下。可以设置一合适的收集装置34用以收集从尘笼辊21落下的棉仔。
上述的从籽棉中去除纤维部分的设备和方法公开在美国专利No.4，441，232中，该公开内容在此处作为参考。
再回到图1，根据本发明的设备包括尘笼辊设备20和一供料装置29，该供料装置29在籽棉到达尘笼辊21之前，将籽棉分离成单个的籽棉毛撮，在图1所示的实施例中，供料装置29包括一个供空气流送入的第一导管35。供入第一导管35的空气可由任一种合适的空气源36，例如一台风机或压缩空气发生器提供。该第一导管35可以包括具有一大致恒定尺寸的矩形横截面的第一部分37，和具有变化尺寸的矩形横截面的第二部分39。第一导管35的第二部分39的一个或多个侧边41可以是倾斜的，以便使第二部分39的横截面积在离开第一部分37的方向上连续地减小。
图1中的供料装置29还包括用以接收受籽棉31的第二导管43。籽棉31可以从籽棉清理器（未示出）或某种类型的贮存设备（未表示）中直接送入第二导管43。
第二导管43与第一导管35相会，从而使第二导管43中的籽棉落入通过第一导管35流动的空气流通道中。由图1可以看出，第一导管的第二部分39是设置在第一导管35的第一部分37和第一导管和第二导管43之间的交会位置之间。
由于第一导管35的第二部分39的横截面逐渐变窄，第一导管35中空气流和第一导管35排出口位置的空气流速度是增加的，同时在第一导管35中的空气流和第一导管35的出口处空气流的压力是减小的。此外，当空气沿第一导管35的第二部分39从最大横截面面积位置至最小横截面面积位置流动时，空气流速度是逐渐增加的，而空气流的压力是逐渐减小的。
当空气流流出第一导管35时，具有增大的速度和减小的压力，在几个方面是益的，首先，空气流具有增大的速度有利于强劲在作用在排出第二导管43的籽棉31的毛撮上，并使其落入空气流通道中。那些由于一个籽棉的毛撮纤维缠住另外一些籽棉的毛撮纤维，使它们缠在一起，和那些相互堆在另一籽棉毛撮的上部，而并不一定将毛撮纤维缠在一起的籽棉毛撮都通过加速的空气流产生的力分离开。然后，经分离的籽棉毛撮31由空气流送到尘笼辊21处，以便从籽棉中去除纤维部分。因此，一般以成堆形式送在尘笼辊21上的籽棉，由于籽棉以单个籽棉毛撮的形式到达尘笼辊设备上，所以成团或堆垛的籽棉能均匀地分布在尘笼辊21上。
与使用能产生空气流增速并降压的第一导管35相联系的第二个优点是空气流的压力减小使籽棉更易于落入来自第一导管35的空气流中。因此，在一定程度上，空气流的压力减小有助于保证籽棉连续地送到尘笼辊21上。根据空气流的压力减低的程度，实际上可以通过来自第一导管35的减低压力的空气流将籽棉吸入空气通道中。该吸入作用也有助于籽棉毛撮的分离。
经分离的籽棉毛撮可以通过一个从第一和第二导管35、43出口处朝着尘笼辊21延伸的第三导管45送至尘笼辊子21上。在另一种方法中，经分离的籽棉可以直接从第一导管35和第二导管43的出口交会位置送到尘笼辊21上。
在图2中，例举了将籽棉31分离成单个的籽棉毛撮的供料装置29的第二个实施例。在图2中所示的供料装置29类似于图1实施例中描绘的供料装置29，只是在图2实施例中，第二导管43包括二个用于控制籽棉31与空气流相交会位置处籽棉的送进速率的沟槽辊47。这两个沟槽辊47大致相互平行，并以相反方向旋转，以便对这两个沟槽辊47之间的籽棉进行压轧。
虽然上面参考图1和图2说明的供料装置29的第一导管35具有矩形横截面，但是可以理解，第一导管35可以具有其它形状的横截面。最重要的特点是，第一导管35的部分横截面面积是减小的，使第一导管35中和空气流排出第一导管35处的空气速度是增加的，同时其压力是减小的。
在图1和图2实施例中第一导管35的第二部分39的变窄量可以变化，其变化量取决于空气流速度企图增加的量和空气流压力企图减小的量。已经发现，将第一导管35的第二部分39缩小成图1和图中表示的α角度接近15度，空气流速度接近每分钟1万英尺可以获得理想效果。
关于图1和图2中所示的实施例，可以注意到，当供料装置29包括一个将分离籽棉31的毛撮输送到尘笼辊21表面上去的第三导管45时，该第三导管45最好包括一个第一部分44和一个第二部分46，第三导管45的第一部分44与第二导管43交会的位置可以具有相同的尺寸，也就是说具有与第一导管35与第二导管43交会位置处的横截面相同的横截面面积。这样，当空气流进入第三导管45时，在一定程度上可以保持空气流的高速度和低压力。第三导管45的第一部分44可以从它与第二导管43的交会位置到它与第三导管45的第二部分46相交会的位置其横截面面积是增加的。已经发现，使第三导管的第一部分44的横截面面积的增加率大体上对应于第一导管35的第二部分39的变窄率是较理想的。这样，在图1和图2中所示的β角最好是约为15度。
第三导管45的第二部分46可以具有恒定的横截面面积，从而使空气流到达尘笼辊21的表面处的速度保持在大致不变的水平，即，足以将籽棉传送到尘笼辊21的表面上。
根据表示在图3中的本发明的另一实施例，供料装置29包括一个带有第一侧边的供料平板49，用于接收籽棉31，并将籽棉31引导至尘笼辊21。籽棉31可以直接由一取籽棉机送料器（未表示）或可替换的其它型式的贮存设备（未表示）送到供料平板49上。
倾斜的供料平板49至少具有一个槽51，该槽51遍布在供料平板49的大部分宽度上，并且，最好是遍布在供料平板49的整个宽度上。一个可调空气喷嘴53与供料平板49上的槽51相配合，并且，在槽51的整个宽度上伸展。一个合适的空气源54与空气喷嘴53连接，用于从供料平板49的第二侧面通过供料平板49上的槽51引导一股空气流，将籽棉31放置在倾斜的供料平板49上，并且由于供料平板49的倾斜特性，落在供料平板49上的籽棉朝着尘笼辊21运动。当籽棉31越过槽51时，来自空气喷嘴53的空气流将籽棉31举起离开供料平板49，由此将籽棉分离成单个的毛撮。然后，单个的籽棉毛撮由空气流引导至尘笼辊设备20，并且纤维部分从单个毛撮上去除下来。在这种方法中，由于单个毛撮之间的摩擦和密度上的不同，籽棉将不以成团的形式到达尘笼辊设备20，而是以单个毛撮的形式均匀分布在尘笼辊设备20上。
空气喷嘴53可以从图3中的实线位置至点划线位置之间调节。空气喷嘴53可以由一安装在空气喷嘴53上的臂56在二个位置之间进行调节。任何其它型式的合适装置可以用来调节空气喷嘴53的位置。当该设备工作过程中，喷嘴53也适合于连续地和自动地在实线位置和点划线位置之间移动。换句话说，空气喷嘴可根据操作者的自由处理适合于从一固定位置调整至另一固定位置。
可以理解，在图3所示的供料装置29中，为了增加通过供料平板49流过的空气量，如果需要的话，可以设置多于一个的槽51。在这种情况中，每个槽51可以具有一个与该槽相配合的可调空气喷嘴53。
现在参考图4，供料装置29的第四个实施例包括一个带有用以接收籽棉31并将籽棉引导至尘笼辊21的第一侧面的倾斜供料平板55。若干个可调的气窗57沿供料平板55设置。一个可调的空气源60与导管59连接，用于将一低容量的空气流送到导管59中。该导管59在带有可调气窗57的供料平板55的整个部分伸出。
来自空气源60的低容量空气流从供料平板55的第二侧面通过可调节气窗57通过，由此将籽棉举起，并离开供料平板55的表面，使籽棉分离成单个的毛撮。然后，单个的籽棉毛撮由空气流引导至尘笼辊21，并从单个毛撮上去除纤维部分。正如上述图3实施例中注意到的，一般以成团的形式到达尘笼辊21的籽棉，由于在单个毛撮之间的摩擦力和密度上的差异，将会作为单个毛撮到达尘笼辊21，并均匀地分布在尘笼辊21上。
进一步详细说明，当籽棉被放置在一倾斜的供料平板或滑动表面上时，在一个籽棉毛撮上的纤维有缠在其它籽棉毛撮纤维上的趋势。在不同籽棉毛撮上的纤维相互接合部分地是由于籽棉毛撮之间的密度变化，以及摩擦力引起的。将粘在一起的籽棉毛撮经受图3和图4中所示的装置作用，使缠在一起的纤维分离开，从而籽棉以单个毛撮的形式到达尘笼辊。图3和图4中的实施例装置不仅将缠在一起的纤维分离开，而且防止不同的籽棉毛撮的纤维在第一位置缠在一起。
在图4实施例中所示的气窗57是可调节的，使经由各气窗57之间的间隔通过的空气量可以变化。这些气窗57适合于借助空气流产生的力自由和自动地调节，高速的空气流将使气窗57开启得更宽。在这方面，可以将气窗安装在装入轴承中的轴58上，这样可使气窗57绕轴58自由地回转。在一可替换的方法中，气窗57可以适合于由一操作者从一位置调节至另一位置，并固定在某一特定的位置，直到操作者改变气窗57的这个位置为止。
图5表示本发明供料装置29的第五个实施例。该实施例包括一个从籽棉清理器（未示出）或其它适合的贮存装置（未示出）中接受籽棉31的壳体63。在靠近壳体63的底部处设置两个沟槽辊61、65。这两个沟槽辊61、65分别由合适的驱动装置62、66驱动在相反方向转动。沟槽辊61被驱动以顺时针方向旋转，而另一沟槽辊65被驱动以逆时针方向旋转。两个沟槽辊61、65控制着籽棉31的进给速度，并将籽棉压入两个沟槽辊61和65之间。这两个沟槽辊61、65大致相互平行安排。
两个钉齿锡林67、69相互平行安排，并设置在两个沟槽辊61、65的下面。这两钉齿锡林67、69分别由合适的驱动装置68、70进行驱动，使其以相同的方向旋转。在图5所示的实施例中，两钉齿锡林67、69被驱动以顺时针方向旋转。这两个钉齿锡林设置成使从两个沟槽辊61、65之间送进的籽棉落在离尘笼辊21最远处设置的钉齿锡林67上，然后通过钉齿锡林67的旋转转移至离尘笼辊21最近位置处的钉齿锡林69上。接着将这些籽棉直接送到尘笼辊21上，不与其它任何表面接触。
如上面讨论的，在现有技术中，籽棉31一般由倾斜的供料平板或其它一些滑动表面送至轧棉设备。然而，当籽棉接触这样一个表面时，各单个籽棉毛撮之间的摩擦和密度变化导致这些毛撮相互接触，从而使一个籽棉的毛撮与其它籽棉的毛撮缠在一起。结果，籽棉的毛撮以缠在一起的形式到达轧棉设备，并且正如开始提到的一样，当籽棉以成团的形式到达轧棉设备时，只有部分籽棉经受轧棉设备的轧棉和摘取作用。
因此，图5中描绘的本发明的供装置29解决了上述问题，这是因为沟槽辊61、65和钉齿锡林67、69相对于轧棉设备的尘笼辊21的安排，使籽棉从沟槽辊61、65送至钉齿锡林67、69，并直接从钉齿锡林67、69导向轧棉设备的尘笼辊21上，不与任何其它的会导致一个毛撮的纤维与其它毛撮的纤维缠在一起的表面接触。
钉齿锡林67、69对轧棉设备的供料动作起到几个重要的作用。更详细地说，该钉齿锡林67、69将籽棉31分离成单个的毛撮，它们将送进的籽棉31引导至尘笼辊21上，并且它们向尘笼辊21上提供了籽棉的多处布载。钉齿锡林67、69能提供的这些有益的功能，其结果是使籽棉从沟槽辊61，65落在一个钉齿锡林67上，然后经过另一钉齿锡林69。当来自一个钉齿锡林67的籽棉31传至另一钉齿锡林69时，籽棉31就分离成单个的毛撮，接着这些单个的毛撮均匀地分布在尘笼辊21上，以便在尘笼辊21上将籽棉进行多处布载。
实现上述的多处布载的方法参考图5A可以更好地理解。为了方便和说明的目的，供料装置29用一方框表示。
如图5A所示。籽棉从供料装置29朝着尘笼辊21的表面引导，以这种方法将籽棉分布在尘笼辊21的整个表面上。一些籽棉将落在第一轧辊之前或靠近该轧辊的尘笼辊21的表面上，而其它的籽棉毛撮将按图5A表示的尘笼旋转方向分布在第一轧辊位置的下游端。因此，该多处布载方法将籽棉分布在尘笼辊的大部分表面上，以便更有效地使用轧棉设备的轧棉表面。此外，随着籽棉在轧棉设备表面上的分布，部分轧棉表面已被使用，其上已开始轧棉。因此，由本发明的供料装置可能完成的籽棉多处布载与现存的将籽棉以大致相同的位置加在轧棉设备的表面上的供料装置相比，是有益的。现存的供料装置由于整个轧棉表面没有充分用于籽棉的轧棉，所以降低了轧棉设备的潜在效率。而且，由于籽棉被加在大致相同的位置，实际上将籽棉加在还没有进行轧棉或仅仅是部分地进行轧棉的其它籽棉毛撮的顶部。
值得注意，图3和图4中描绘的供料装置29也适合于以图5A例举的方式在尘笼辊21的表面上提供籽棉的多处布载。在这方向，由槽51或气窗57通过的空气流有助于将籽棉举起并离开倾斜的供料平板表面，并将这些籽棉朝着尘笼辊的表面引导。由此，籽棉以多处分布的方式遍布在尘笼辊21的表面上。因此，图3和图4中的实施例也具有与上述图5实施例具有的相同优点。
为了提高图3至图5中描绘的供料装置29的多处布载能力，可以理解，供料装置相对于轧棉设备20的设置方式可以与图3至图5中所示的稍有不同。
在图5中例举的本发明实施例中，沟槽辊61、65的直径约为5 1/4 英寸，沟槽辊61、65之间的中心距约为6英寸。沟槽辊61、65适合于在每分钟10转至每分钟50可变速度范围之间进行驱动，而钉齿锡林67、69可以每分钟约为500转和90转进行驱动。钉齿锡杆67、69的直径约为8 1/2 英寸，钉齿锡林67和69之间的中心距约为11 1/4 英寸。钉齿锡林67、69上的钉齿长度约为1 1/4 英寸长，沟槽辊61、65和钉齿锡林67、69之间的垂直中心距可以是约为8英寸。最后，最左边的钉齿锡林67和最右边的沟槽辊65之间的水平中心距约为3英寸。
在图6中，表示了一个用于改变由至少一个轧辊25施加在尘笼辊21上的力的装置30。该装置30包括一个缸体71和与缸体连接的活塞73和活塞75。一个流体压力源77在将压力流体供给缸体71的内部，以便在平行于活塞杆75的任一方向上推动活塞73和活塞杆75运动。离开缸体安排的活塞杆75的端部安装在位于轧辊轴81二端上的轴承79上。或者，可以将离开缸体71安排的活塞杆端部安装在轧辊轴81的两端部。应当理解到，作为一个替换方法，一个分立的活塞和气缸体装置30可以安装在轧辊轴81的每一端部或安装在轧辊轴81的相对两端上的每个轴承上。
可以提供一个合适的阀76，用于调节由流体压力源77供给缸体71的压力。调节阀76可以安装在能够既可自动又可手动调节阀76的任何合适的装置78上。流体压力源77可以是液压源也可以是气压源。
所提供的压力流体从流体压力源77流入缸体71内，由此推动缸体71内的活塞73运动。由流体压力源77提供的流体压力大小是可变的，从而使由轧辊25施加于尘笼辊的力可以变化。轧辊25具有对尘笼辊21施加一个可变化的力的能力是有益的，因为本发明的发明者已发现对尘笼辊施加大小可变化的力，会促使从籽棉上去除不同长度的纤维。更详细地说，发明者已发现，通过施加较大的轧辊力可以从籽棉中去除更多的棉毛，而当较小的力由轧辊施加在尘笼辊21上时，可从籽棉中去除较长的纤维。去除较长纤维是较理想的，因为较长的纤维通常具有更高的质量。因此，使用图6中所示的装置30能够从籽棉上去除高质量的纤维。而且，使用图6中所示与每个轧辊25连接的可变力装置30还可使每个轧棉位置去除的皮棉质量是变化的。
除了允许由轧辊25将一变化的力施加在尘笼辊21上，图6中表示的装置30还提供了数个其它所希望的优点。在轧棉设备工作过程中，棉花的纤维从籽棉的毛撮上拉出。轧辊25相对于尘笼21的设置方案结合了这样一个因素，即轧辊25的表面速度约为尘笼的表面速度的两倍，这样可以使长纤维堆积起来并在轧辊25的前面（即，轧辊25的左侧，如图6所示）形成一个细长的纤维卷。棉花纤维的连续堆积导致在轧辊25和尘笼辊21之间产生过大的力。但是，当这样一个棉花纤维堆积出现时，装置30将使轧辊25移开尘笼辊21，以便这些棉花纤维堆或卷可以在轧辊25和尘笼21之间通过。在这种方法中，在尘笼21和轧辊25之间不会产生过大的力。
与图6中表示的装置30相联系的再一优点是，当棉花纤维堆出现时，轧辊25可以保持相同的轧棉力。因此，即使棉花堆试图将轧辊25从尘笼21的表面推离时，图6中表示的装置30仍使轧辊25所施加的力保持一恒定的值。因此，本发明的装置30具有一些与轧辊25的安排无关的优点，这些轧辊25相对尘笼21刚性地安装或者是允许轧辊25的位置从一个位置变化至另一位置，但在它们的位置已被调整好后固定这些轧辊的位置。
虽然图6中表示的装置30描绘了一个仅与一个轧辊连接的可变作用力的装置30，但是可以理解，多于一个的轧辊25和所有合理的轧辊25都可以安装一个可变作用力装置30。这样，在每一个轧棉位置的轧棉力都是可变化的，而且，必须理解，表示在图6中用于变化由轧辊25施加在尘笼辊21上的力的装置30可以结合在图1至图5中所示的用于将籽棉拆散和分离成单个毛撮的任何一个设备上。图6中所示的可变作用力轧辊25与图1至图5中所示的任何一种供料装置结合在一起使用，将提供一种其效果好于分别使用供料装置29和可变作用力轧辊装置30的效果的轧辊设备。
为了解释起见，图1至图5中所示的供料装置29有助于使籽棉分离成单个的毛撮，并以单层形式均匀地分布在尘笼辊的表面上。另一方面，图6中所示的可变作用力轧辊装置30可选择地从籽棉上去除不同长度的棉花纤维。可变作用力轧辊装置30和图1至图5中所示的任何一种供料装置29的结合由于籽棉更均匀地遍布在尘笼辊的表面，导致一种能去除大量棉花纤维的轧棉设备，而且，可以操作该装置，通过适当地调节由轧辊施加在尘笼辊上的力来实现纤维长度的精确选择。因此，轧棉纤维的长度和质量可以由操作者来选择。
在图7中，供料装置29的另一实施例包括一料斗82和一条高摩擦传送带84。高摩擦传送带84绕过两个张紧辊86、88，一个可调皮带张力辊90和一可变速动力驱动辊92。可调皮带张力辊90与一臂91连接，该臂91可用以调节辊90的位置，由此改变高摩擦传送带84的张力。辊92与一个可变速驱动装置94连接，为辊92提供一个可变的速度。可变速驱动装置94可自动调节或由操作者调节，以变化辊92的速度。易于看出，辊92以逆时针方向驱动高摩擦传送带84。
料斗82的一个侧壁80对着高摩擦传送带84方向偏置。在例举的该实施例中，两根弹簧96设置在可移动的侧壁80背面和固定壁95的前面之间。弹簧96对侧壁80施加一个力，该力取决于弹簧96的弹性系数。采用不同弹性系数的弹簧96可以对侧壁80保持一个不同的力。
两个钉齿锡林98、99设置在供料装置29的下面。该钉齿锡林98、99分别由合适的驱动装置100、101进行驱动使其以相同的方向旋转。
当籽棉31从籽棉清理器（未表示）或其它的适当贮存装置（未表示）送进料斗82的上部102时，高摩擦传送带84将籽棉朝着料斗82的下部103向下压送。当籽棉到达料斗82的下部103时，籽棉在高摩擦传送带84和弹性偏置的侧壁80之间受压。由于受弹性偏置的侧壁80水平施加的力和高摩擦传送带84的逆时针方向运动施加的少量垂直力的影响被压实。当籽棉到达料斗82的底部时，设置在料斗出口下方的钉齿锡林99有助于将稍微压实的籽棉团拉成单个的籽棉毛撮。因此，由于稍微有点压实，所以落在钉齿锡林99上的籽棉不是堆积成团状的，而是以单个的籽棉毛撮形式从料斗82中的其余籽棉中被拉出并分离出来。然后，将分离出的毛撮传送到相邻的钉齿锡林98上，最终引导至尘笼辊21的表面上。
从图7中易于看出，料斗82的上部102大于其下部103，已发现高摩擦传送带84的上部是倾斜的，图7中表示的倾斜角δ约为30度时较为理想。
从上述讨论中可以理解，当一单个的籽棉毛撮从料斗82的下部103稍微压实的籽棉团中，由钉齿锡林99拉出时，高摩擦传送带84的连续的传送力有助于将稍微压实的籽棉团稍向下压送，使钉齿锡林99从料斗82的下部拉出另一个单个的毛撮。还要注意，图6中描绘的用于通过轧辊25将变化的力施加在尘笼辊21上的装置可以图7中的供料装置29组合使用。
图7中表示的实施例与图5中说明的实施例相类似的地方在于，图7实施例中，供料装置29设计成一旦籽棉毛撮从料斗82中拉出并由钉齿锡林99将其余的籽棉毛撮分离开时，经分离的籽棉毛撮就直接送到另一钉齿锡林98，然后，直接送到尘笼辊21上，不与钉齿锡林98、99以外的任何表面接触。因此，这些毛撮不会相互接触，如上所述不会使不同的籽棉毛撮的纤维缠在一起。
图7中例举的实施例与图5中表示的实施例相类似的地方还表现在，旋转的钉齿锡林在尘笼辊21的表面上提供籽棉的多处布载。因此，与上述讨论的连同图5A所具有的相同优点也可通过图7表示的装置来实现。
本发明的另一实施例表示在图8中，图8中表示的实施例除了侧壁80的专门结构外，在所有的方面都类似于图7中例举的实施例。因此，图8中例举的实施例的这些特点已经在图7中说明，这里不再重复。
如图8所示，侧壁80具有两个带外螺纹的螺杆310，该螺杆与侧壁80的后面接触，并从那里伸出，外螺纹的螺杆310自由地穿过固定壁95上的孔，从而使侧壁80可以相对固定壁95移动。若干个带内螺纹的螺母320用于固定侧壁80与侧壁95间的相对位置。螺母320上的内螺纹与螺杆310上的外螺纹相啮合，从而使螺母320的位置可沿着螺杆310的外螺纹进行调节。如图8所示，螺母320设置在固定壁95的二侧。图8中描绘的装置可使侧壁80的位置有选择地进行调节，并通过变化螺母沿螺杆310的位置进行固定。这样，由侧壁80施加在料斗中的籽棉的压力大小可以有选择地进行变化。而且，料斗82底部的开口尺寸可以通过调整侧壁80相对于高摩擦传送带84的位置来改变。
虽然图8例举了一种用于调节和固定侧壁80的装置，但是其它一些装置也可以使用，以获得同样的效果，例如，一种电机驱动的或流体操纵的装置也可以与侧壁80相连。
在图9中表示了一种现有技术的清理和供料设备200，该清理和送料设备200包括若干个清理锯齿锡林210、212、214、216，若干个清理辊220、222、224、226，若干个道夫刷230、232、234、236，和其它各种将籽棉传过清理和供料设备200的辊子和锡林。该现有技术的清理和供料设备200的工作过程的详细情况在这里省去，因为这些内容对熟悉本专业的人来说是公知的。
这里特别重要的是，紧靠清理和供料设备200的出口240设置的道夫刷230、有关包围着道夫刷230的壳体244，和将籽棉引导至轧棉设备（未不示）的滑道242的安排。籽棉被送入设备200的顶部开口250，并通过设备在设备200内的各种锡林和辊子的动作，最终使这些籽棉沿着它的路线下行至设置在设备200的底部的清理锯齿锡林210和道夫刷230。当籽棉由道夫刷230刷下或从清理锯齿锡林上拉出时，籽棉与包围道夫刷230的壳体的部分内表面244接触。为了将籽棉引导至轧棉设备（未表示），这些籽棉沿滑道242输送。
如上所述，当籽棉接触一倾斜的供料平板或一些其它型式的滑动表面时会产生一些缺点。值得重申，当籽棉与这样一个表面接触时，在籽棉和该表面之间的摩擦和单个籽棉毛撮之间的密度变化相结合使这些毛撮相互接触，从而导致一个籽棉毛撮上的纤维与其它籽棉毛撮上的纤维缠在一起。结果，籽棉以堆积或团状到达轧棉设备。
图9中表示的现有技术设备对上述问题是敏感的，因为这些籽棉由道夫刷230从清理锯齿锡林210上刷下或拉出后，籽棉与包围着道夫刷230的壳体的部分244的内表面相接触。而且，当这些籽棉传送至轧棉设备时（未表示），它们与滑动表面242接触，并沿着该表面滑动，所以，很可能该籽棉将以堆积或团状到达轧棉设备，正如该申请开头部分叙述的那样，这种结果将防碍轧棉设备对那些堆在其它籽棉毛撮顶部的籽棉毛撮进行轧棉。
图10表示了本发明的供料装置的另一实施例，该供料装置的设计克服了上述缺点，该装置包括一个向其内送进籽棉的壳体或料斗120。籽棉可以从一清理设备（未表示）或某些型式的适当贮存装置（未表示）送进该壳体120内。该壳体120可以具有若干个与设置在图9中一样的辊子和锡林，用于清理籽棉并将这些籽棉送到壳体120的底部。其它一些可替换的辊子、锡林和似类的装置也可设置在壳体120内，用于清理和输送这些籽棉。
在壳体120的底部位置设置了一个清理锯齿锡林130，它由一合适的驱动装置132进行驱动，按逆时针方向旋转。一道夫刷110设置在清理锯齿锡林的下面，该道夫刷由一合适的驱动装置112按顺时针方向旋转地驱动，一清理栅条134设置在壳体120的壁部和清理锯齿锡林130之间，这种安排方式使保持在清理锯齿锡林130外表面的籽棉在被道夫刷110刷下之前由清理栅条134通过。清理锯齿锡林130和道夫刷110以道夫刷表面速度大大高于清理锯齿锡林130的表面速度方式进行驱动转动。
清理锯齿锡林130是这样设计的，将一个籽棉毛撮与清理锯齿锡林130的外表面接触时，该籽棉毛撮被强劲地和牢牢地保持在该清理锯齿锡林130的外表面上。道夫刷110以这样的方式设置，当它旋转时，从道夫刷110的外表面伸出的毛刷可以从清理锯齿锡林130的外表面上刷下或拉出该籽棉。较快的道夫刷110的表面速度有助于将籽棉从清理锯齿锡林130上刷下。在图10表示的装置中，由清理锯齿锡林130的外表面上刷下的籽棉被引导至尘笼辊21的表面。
表示在图10中的装置克服了上述的供料装置在籽棉到达轧棉设备之前与倾斜的供料平板或其它的滑动表面相接触的缺点。很容易看出，例举在图10中的本发明装置能够使单个的籽棉毛撮从清理锯齿锡林130上刷下或拉出、然后均匀地分布在尘笼辊21上。当籽棉从清理锯齿锡林130的外表面刷下或拉出时立刻直接送至尘笼辊21，防止了与可能导致籽棉毛撮之间相互接触的任何表面相接触。结果，不同籽棉毛撮的纤维不会缠在一起。因此籽棉的毛撮不会堆积在一起并形成团状。
道夫刷110可以以毛刷尖部的速度近每分钟钟3500英尺条件下进行旋转。而且，值得注意，道夫刷110可以与图6中表示的可变作用力轧辊25一起使用，以获得与上述相同的有益效果。
表示在图10中的装置，其旋转的道夫刷将籽棉引向尘笼辊的表面的方式也是符合要求的，它在尘笼辊的表面上实现籽棉的多处布载。因此，上面图5A讨论的优点也可由图10中的装置来实现。
本发明的原理，即本发明工作过程的各种最佳实施例和工作方式已在上述说明中描述。但是，本发明打算保护的内容并不应局限在这些公开的特定实施例中，这些实施例被认为是例证性的而不是限制性的，不离开本发明的精神条件下可以做出各种变化和变更。因此，很明显，所有落在本发明的精神和范围内的各种变化，变更和等效装置被限定在本发明的权利要求所包围的范围内。