專利名稱:檢測(cè)移動(dòng)紡織材料的裝置的制作方法
檢測(cè)移動(dòng)紡織材料的裝置所屬技術(shù)領(lǐng)域：
[0001]本實(shí)用新型涉及紡織材料測(cè)試領(lǐng)域。它涉及對(duì)移動(dòng)的紡織材料進(jìn)行測(cè)試的裝 置。例如，這項(xiàng)實(shí)用新型可以適用于紡紗機(jī)或繞線機(jī)的光學(xué)清紗裝置。
背景技術(shù)：
[0002]眾所周知，有很多種不同類型的裝置進(jìn)行紡織材料的測(cè)試。這些裝置，可以分 為實(shí)驗(yàn)室測(cè)試(在線)和在生產(chǎn)過程中測(cè)試(離線)這兩個(gè)種類。各種傳感器的原理對(duì)應(yīng) 不同的紡織測(cè)試方法，具體應(yīng)用某傳感器原理，取決于它的最佳檢測(cè)特征。特別是在紗 線測(cè)試領(lǐng)域，經(jīng)常被采用的傳感器原理是電容和光學(xué)原理。后者，紗線是由光源照明， 并且紗線反射的光由光檢測(cè)器檢測(cè)到。該紗線的粗細(xì)或可以存在的異物可以由此確定。 WO-93/13407A1陳述了這樣一個(gè)光學(xué)清紗的例子。[0003]在紡紗和成形過程中，處理紡織材料時(shí)會(huì)有數(shù)量可觀的灰塵顆粒，纖維碎片， 反光微粒和灰塵微粒。這些顆粒，為簡(jiǎn)單起見以下簡(jiǎn)稱“灰塵顆粒”或“灰塵”，其漂 浮在空氣中或附著在紡織設(shè)備部件表面。這種灰塵顆粒在紡織材料和其接觸的部件相對(duì) 摩擦?xí)r被激活。紡織檢測(cè)裝置的部件位于運(yùn)行紡織材料特別接近的位置，并在相對(duì)短的 時(shí)間被這些灰塵包圍。這導(dǎo)致了一個(gè)事實(shí)，即表面很快被積聚的灰塵覆蓋，這損害了傳 感器的運(yùn)作，甚至達(dá)到無法運(yùn)作的程度。因?yàn)檫@一原因，紡織測(cè)試變得不可靠。為[0004]眾所周知，尤其是用于測(cè)量裝置的外表面，使用合適紋理的方法實(shí)現(xiàn)防 灰塵或自我清潔功能是十分有必要的。人們可以找到出版物WO-96/04123A1， EP-1,055,924A2, W0_00/58410A1或W0_02/14804A1等等這方面的例子。這種現(xiàn)象可 以概括為“蓮花效應(yīng)” 。通過表面(即紋理)的特殊結(jié)構(gòu)達(dá)到低潤濕性。表面包括凹凸 的部分，其中這些凹凸之間的距離介于納米到微米范圍內(nèi)。這樣的紋理表面使與之接觸 的液體的張力最小化，這樣就沒有潤濕表面的現(xiàn)象發(fā)生?？梢粤硗庠黾臃浪牧媳砻娴?方法實(shí)現(xiàn)上述紋理的效果。[0005]納米紋理表面也屬于目前的公知技術(shù)。納米紋理表面的紋理其典型結(jié)構(gòu)在納米 尺寸范圍內(nèi)，約1到100納米。在2004年2月出版的“科技期刊scientia halensis,馬丁 路德大學(xué)，哈雷-維滕貝格”中概述了納米技術(shù)和納米結(jié)構(gòu)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種測(cè)試紡織材料的裝置，能夠避免上述 最新技術(shù)的缺點(diǎn)。使紡織測(cè)試不受灰塵積累的損害，從而使測(cè)試更可靠。特別是，減少 本實(shí)用新型所述的對(duì)測(cè)量至關(guān)重要的裝置表面的污染，以及使表面清洗簡(jiǎn)化。[0007]本實(shí)用新型所述裝置包括供紡織材料移動(dòng)的通道區(qū)域，和一個(gè)部件，其包括 一個(gè)面對(duì)紡織材料的表面，表面包括凸起部分或凹陷部分。[0008]本實(shí)用新型基于這樣一種認(rèn)識(shí)，即一個(gè)部件的表面合適的紋理可以消除污染。 “紋理”在本實(shí)用新型中應(yīng)理解為一個(gè)表面的構(gòu)造。表面上的紋理包含高度變化，即凸起部分和/或凹陷部分，相對(duì)于表面縱向和橫向的長(zhǎng)度所述高度非常小。所述高度變化 的關(guān)鍵在于可以區(qū)分出平面上的凸起部分和凹陷部分，或者說相互毗連的凸起和凹陷， 這一認(rèn)識(shí)的具體內(nèi)容，本實(shí)用新型下述的部分不再贅述。[0009]本實(shí)用新型所述的檢測(cè)移動(dòng)紡織材料的裝置，包括供紡織材料移動(dòng)的通道 區(qū)域，和一個(gè)部件，其包括一個(gè)面對(duì)紡織材料的表面，表面包括凸起部分和/或凹陷部 分，用于消除表面上的污染。[0010]本實(shí)用新型所述檢測(cè)移動(dòng)紡織材料的方法，包括紡織材料移動(dòng)的通過部件部 件，其包括一個(gè)面對(duì)紡織材料的表面，表面包括凸起部分和/或凹陷部分，用于消除表 面上的污染。[0011]本實(shí)用新型所述裝置的第一個(gè)實(shí)施例基于“滑流效應(yīng)”。如果被測(cè)紡織材始終 沿著部件的同一方向運(yùn)動(dòng)，則積聚的灰塵也總是沿著同一方向。表面上的凸起部分阻擋 迎面而來的灰塵顆粒，從而防止表面其他部分被污染。因此，凸起的部分起到“保護(hù) 傘”的作用，其有針對(duì)性地捕獲灰塵顆粒和保持其他地區(qū)清潔。[0012]本實(shí)用新型所述裝置的第二個(gè)實(shí)施例基于“蓮花效應(yīng) ”。 “蓮花效應(yīng) ”是 指一個(gè)表面，因?yàn)槠渚哂幸欢ǖ奶厥饨Y(jié)構(gòu)(即紋理)具有防水的效果。表面包括凸起和凹 陷，所述凸起部分之間距離在0.1納米至1毫米之間，最好在0.1微米至200微米之間，凸 起部分和凹陷部分的高度差在Inm至1毫米之間，最好是在0.1微米至100微米之間。[0013]表面紋理可以基于納米技術(shù)。所述納米表面的紋理，其典型的結(jié)構(gòu)尺寸在納米 范圍之內(nèi)，約1到100納米。此外，納米顆粒也可以在功能系統(tǒng)中有序地分成若干單位。 該納米紋理表面可以，包括一個(gè)非常薄的功能層和/或是在納米范圍內(nèi)特別小的顆粒結(jié) 構(gòu)。[0014]該實(shí)用新型可以適用于多種纖維材料的測(cè)試。其可應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)(離線) 或在生產(chǎn)過程中測(cè)試(在線)。它適用于不同的測(cè)量原理，如光學(xué)或電容測(cè)量原理，優(yōu)選 使用于容易被污染的光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域。


[0015]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。[0016]圖1是公知技術(shù)WO-93/13407A1所述的光學(xué)清紗器的示意圖。[0017]圖2是本實(shí)用新型所述有紋理表面的示意圖。[0018]圖3是圖2中所示III區(qū)域表面的紋理局部放大圖。[0019]圖4是圖3中所示IV區(qū)域表面的紋理局部放大圖。。[0020]圖5是一個(gè)類似于圖3所示結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)的示意圖。隨后描述 的是涉及光學(xué)清紗器的例子。這些例子絕不應(yīng)被理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。該實(shí)用新 型適合于其他應(yīng)用，例如用于測(cè)試紡織材料網(wǎng)，以及其他的測(cè)量原理，例如用于電容測(cè)量原理。[0021]具體實(shí)施方式
[0022]如圖1所示的是一個(gè)光學(xué)清紗器1的例子。這種清紗器1被WO-93/13407A1所 披露。在清紗器1包括殼2，其有供紗線4或其他線狀物通過的測(cè)量狹縫3。紗線4沿 著如箭頭40所示的縱向方向運(yùn)動(dòng)，并由沒有示出的引導(dǎo)裝置引導(dǎo)，使之不會(huì)偏離其縱向方向。光源7位于殼的光源部分5，其例如可以是發(fā)光二極管(LED)。第一光饋送器8 將來自光源7的光分為兩束并通過兩個(gè)入射棱鏡9，9’射到到紗線4上。紗線4所反射 的光通過出射表面100射到第一出射棱鏡10上，并通過第一出射棱鏡10和第二光饋送器 12傳輸?shù)降谝还鈧鞲衅?4。其中，“入射”和“出射”是針對(duì)紗線4而言的。第二出 射棱鏡11和第三光饋送器13將紗線4反射的光傳輸?shù)轿挥跉?傳感器部分6的第二光傳 感器15。測(cè)量狹縫3位于殼2上的光源部分5和傳感器部分結(jié)構(gòu)6之間。第一光饋送 器8，第二光饋送器12，第三光饋送器13，可以采用光纖結(jié)構(gòu)，例如可以是一個(gè)注塑塑 料構(gòu)成的透明結(jié)構(gòu)，或在里面有可彎曲鏡面部分。[0023]能夠觀察到光學(xué)紡織品測(cè)試裝置上的所述的污染的問題。在圖1所示的例子 中，尤其在測(cè)量狹縫3光學(xué)表面，面向紗線4的位置容易受到污染的影響，即入射棱鏡 9，9’和第一出射棱鏡10，第二出射棱鏡11的表面。對(duì)污染問題的解決方案由下圖2-5 所示。[0024]圖2顯示了一個(gè)位于裝置1的表面100的示意圖，例如可以是圖1所示光學(xué)裝置 1上的第一出射棱鏡10光線出射表面。表面100面對(duì)紗線4，因此特別容易受到污染， 其上有紋理。可以設(shè)計(jì)和調(diào)整紋理，這樣，可以至少部分地減少或阻止了表面100的污 染。紋理可覆蓋整個(gè)表面100，或只是部分覆蓋或部件。[0025]圖3所示的是表面100的一種紋理的實(shí)施例。本例中的紋理包括一個(gè)基本一維 的網(wǎng)格。網(wǎng)格在橫向方向y不改變，網(wǎng)格在縱向方向χ由交替的楔形部分101(或鋸齒形 的)和平坦部分102組成。楔形部分101為凸起的部分，高于表面的平坦部分102所在 的平面xy。網(wǎng)格的周期長(zhǎng)度ρ可以是1微米至1毫米，例如是約5微米至50微米，最好 10微米。楔形部分101和平坦部分10在縱向方向χ可以但不然保持同一的長(zhǎng)度。楔形 角α可以在10度至80度之間，例如為15度至45度，最好是約30度。典型的楔形高 度h約在0.7至25微米之間。一般來說楔形高度在0.1微米至1毫米也可以考慮。[0026]圖4所示的是圖3所示的紋理的工作原理?，F(xiàn)舉一個(gè)現(xiàn)實(shí)的例子，紗線4總是 延同一方向+X通過測(cè)量狹縫3，任何可以的紗線4釋放的灰塵顆粒41也是延同一方向+X 以一定的速度運(yùn)動(dòng)?？梢哉J(rèn)為，灰塵顆粒41總是延同一方向-χ積累。楔形部分101可 以看作是“保護(hù)傘”遮擋灰塵顆粒41。為此，楔形部分101斜曲面部分的聚集區(qū)103積 累灰塵42，也可以有部分落在平坦結(jié)構(gòu)102。相比之下，在平坦部分102的楔形部分101 斜面遮蔽之下的耐臟區(qū)104上實(shí)際灰塵顆粒41很少。耐臟區(qū)104不會(huì)阻擋光線。這種 情況下，對(duì)光學(xué)器件來說，一方面耐臟區(qū)104上完全沒有灰塵，另一方面聚集區(qū)103上有 大量灰塵的結(jié)構(gòu)，比傳統(tǒng)的表面沒有紋理的污染相對(duì)普遍存在的結(jié)構(gòu)要好很多。在本實(shí) 用新型所述的裝置1上，可以采用上述結(jié)構(gòu)使通過光學(xué)表面100或在光學(xué)表面100反射的 光線充分的不受干擾的傳輸。[0027]圖2-4所示的表面100只是在眾多可以的紋理之一的例子。上述的紋理中像楔 形部分101的那樣的結(jié)構(gòu)，可以是在縱向片段(縱向方向χ)上的矩形，或正弦(波浪等) 和/或其他不同形狀。并不一定要有平坦部分102。紋理尺寸和形狀選擇依賴于以下參 數(shù)例如棱鏡的材料，測(cè)量狹縫3的寬度，紗線3與表面100的距離，紗線4的速度，尺 寸，材料和灰塵顆粒41的聚合速度，以上這些參數(shù)是最常被考慮的。根據(jù)本實(shí)用新型所 述的紋理的共同點(diǎn)在于，他們應(yīng)當(dāng)包括上升部分和/或下降部分，其目的在于使得灰塵顆粒41不粘在表面上，或只在粘在聚集區(qū)103，在那里不會(huì)造成干擾。根據(jù)本實(shí)用新型 的啟示，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到的紋理結(jié)構(gòu)都應(yīng)認(rèn)為在本實(shí)用新型的領(lǐng)域內(nèi)。[0028]如果網(wǎng)格的周期長(zhǎng)度ρ比較小，與光的波長(zhǎng)相近，在光學(xué)裝置的網(wǎng)格上可以會(huì) 發(fā)生光衍射。光衍射會(huì)影響到目標(biāo)的測(cè)量。所以這種衍射也是有害的。為了防止衍射， 最好設(shè)計(jì)一種無定周期結(jié)構(gòu)的紋理。所有本實(shí)用新型所述的紋理沒有必要是周期性的。 圖5顯示了一個(gè)無周期性紋理的表面100。其中的短劃線表示楔形(或其他不同形狀)的 部分，其已經(jīng)由圖3和4進(jìn)行了解釋。在此實(shí)施例中，是一個(gè)典型的楔形部分寬度低于 表面100的總寬度。不同楔形部分的長(zhǎng)度可以不一樣。如圖5所示他們不一定需要保持 一致的互相平行，其實(shí)他們甚至不一定是直線，其可以是弓狀。他們可以以一種隨機(jī)的 方式分布在表面。[0029]本實(shí)用新型所述的裝置1的表面100上進(jìn)一步改進(jìn)的紋理可以是，如出版物 WO-96/04123A1或W0_00/58410A1所述的那樣。表面100材質(zhì)的表面因?yàn)樯徎ㄐ?yīng) 具有自潔功能(此處未顯示在附圖)。即使小表面張力的液體實(shí)際上也無法浸潤表面 100，同樣飛沫也不會(huì)沾在表面100。表面100包括凸起結(jié)構(gòu)和凹陷結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)上述具體 特征，其中，凸起部分之間的距離在Inm到1毫米的范圍內(nèi)，凸起的高度也在1納米至1 毫米范圍內(nèi)。其可以是一個(gè)納米結(jié)構(gòu)的表面。[0030]本實(shí)用新型中，許多不同的材料可以用來制造裝置1的表面100。表面100可以 和安裝它的棱鏡采用相同的材料，可以采用光學(xué)器件中常用的光學(xué)玻璃或塑料。另外， 表面100可以覆蓋和部件10—樣的涂層。這種涂層可以是單層或數(shù)層。理想的涂料應(yīng) 防刮，有防灰塵功能和/或消除靜電的功能。滿足這些要求的材料，可以是陶瓷材料或 疏水性聚合物的，如聚四氟乙烯(PTFE，特富龍 )。[0031]本實(shí)用新型所述的裝置1上有紋理的表面100與部件10 —體制出，例如用注射 成型方法制作出適當(dāng)?shù)募y理形狀。另外，可以稍后階段制出紋理，例如可以采用壓 花，蝕刻或涂層的方式。相關(guān)的微結(jié)構(gòu)制作方法是眾所周知的。[0032]作為優(yōu)選方式，可以偶爾或定期清洗表面100。例如，這種清潔可以包括有清洗 液，氣體沖洗，用刷子或布機(jī)械刷洗。上述的方法可以用來清潔聚集區(qū)103，或者保持表 面100自清潔。[0033]當(dāng)然，本實(shí)用新型不僅限于上述的實(shí)施例。按照本實(shí)用新型所述的技術(shù)，本領(lǐng) 域的技術(shù)人員所能進(jìn)行的變化，也屬于本實(shí)用新型的范圍。
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)移動(dòng)紡織材料的裝置(1)，包括供紡織材料移動(dòng)的測(cè)量狹縫(3)， 和一個(gè)部件(10)，其包括一個(gè)面對(duì)紡織材料的表面(100)，特征在于，表面(100)包括凸起部分(100)或凹陷部分(102)。
2.如權(quán)利要求
1所述的裝置(1)，其特征在于，所述凸起部分(101)的紋理在縱向方 向(χ)上為楔狀，長(zhǎng)方形或正弦分布。
3.如權(quán)利要求
2所述的裝置(1)，其特征在于，所述紋理為一維網(wǎng)格。
4.如權(quán)利要求
3所述的裝置(1)，其特征在于，所述網(wǎng)格周期長(zhǎng)度(ρ)1微米至1毫米 之間。
5.如權(quán)利要求
4所述的裝置(1)，其特征在于，所述網(wǎng)格周期長(zhǎng)度在5微米和50微米 之間。
6.如權(quán)利要求
5所述的裝置(1)，其特征在于，所述網(wǎng)格周期長(zhǎng)度為10微米。
7.如權(quán)利要求
3所述的裝置(1)，其特征在于，所述凸起部分(101)之間距離在0.1 納米至1毫米之間，所述凸起的部分(101)和凹陷部分(102)的高度差(h)在Inm至1毫 米之間。
8.如權(quán)利要求
7所述的裝置(1)，其特征在于，所述凸起部分(101)之間距離在0.1 微米至200微米之間，所述凸起的部分(101)和凹陷部分(10 的高度差(h)在在0.1微 米至100微米之間。
9.如上述權(quán)利要求
之一所述的裝置，其特征在于，表面(100)和安裝它的部件(10) 采用相同的材料。
10.如權(quán)利要求
9所述的裝置，其特征在于，表面(100)和安裝它的部件(10)采用相 同的玻璃或塑料材料。
11.如權(quán)利要求
1-8中任意一項(xiàng)所述的裝置(1)，其特征在于，表面(100)包含有涂 層，層積在部件(10)上，該涂層可以包含陶瓷材料和疏水性聚合物。
12.如權(quán)利要求
1-8中任意一項(xiàng)所述的裝置(1)，其特征在于，部件(10)是光學(xué)部 件，表面(100)是一個(gè)光學(xué)表面。
專利摘要
本實(shí)用新型公開了一種檢測(cè)移動(dòng)紡織材料(4)的裝置，一個(gè)光學(xué)部件(10)的表面(100)，其面對(duì)紡織材料(4)，表面(100)包括凸起部分(101)和/或凹陷部分(102)，用于消除表面(100)上的污染。所述凸起的部分(101)捕捉即將到來的灰塵顆粒(41)，以此防止面(100)的其他區(qū)域104被污染。使用這種方式來減少表面(100)的污染，從而使測(cè)試更可靠。
文檔編號(hào)B65H63/06GKCN201808967SQ200890000066
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2008年5月27日
發(fā)明者拉法里奧·斯托茲, 漢斯魯?shù)稀とf普費(fèi)爾 申請(qǐng)人:烏斯特技術(shù)股份公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan