WO2008154756A1

WO2008154756A1 - Vorrichtung und verfahren zur prüfung von bewegten textilmaterialien

Info

Publication number: WO2008154756A1
Application number: PCT/CH2008/000241
Authority: WO
Inventors: Rafael Storz; Hansruedi Wampfler
Original assignee: Uster Technologies Ag
Priority date: 2007-06-19
Filing date: 2008-05-27
Publication date: 2008-12-24
Also published as: WO2008154756A9; CN201808967U

Abstract

Die Vorrichtung dient zur Prüfung eines bewegten Textilmaterials (4). Eine dem Textilmaterial (4) zugewandte Oberfläche (100) eines optischen Bauteils (10) weist eine Textur mit Erhebungen (101) und/oder Vertiefungen (102) auf, welche einer Verschmutzung der Oberfläche (100) entgegen wirkt. Die Erhebungen (101) können z. B. heranfliegende Schmutzteilchen (41) abfangen und so eine Verschmutzung anderer, im Windschatten liegender Zonen (104) verhindern. Dadurch wird die Verschmutzungsanfälligkeit der Oberfläche (100) verringert, was zu einer zuverlässigeren Textilprüfung führt.

Description

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR PRÜFUNG VON BEWEGTEN

TEXTILMATERIALIEN

FACHGEBIET

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der textilen Materialprüfung. Sie betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Prüfung eines bewegten Textilmaterials, gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche. Die Erfindung kann bspw. in optischen Garnreinigern auf Spinn- oder Spulmaschinen eingesetzt werden.

STAND DER TECHNIK

Es ist eine Vielzahl verschiedenartiger Vorrichtungen zur Prüfung von Textilmaterialien bekannt. Sie lassen sich nach ihrer Anwendung in die beiden Klassen Laborprüfung (offline) und Prüfung während des Produktionsprozesses (online) einteilen. In den Textilprüfvorrichtungen kommen verschiedene Sensorprinzipien zur Anwendung; der Einsatz eines bestimmten Sensorprinzips hängt unter anderem davon ab, welche Eigenschaft optimal detektiert werden soll. Häufig verwendete Sensorprinzipien, besonders hi der Garnprüfung, sind das kapazitive und das optische. Beim letzteren wird das Garn von einer Lichtquelle beleuchtet, und mit dem Garn wechselwirkendes Licht wird von einem Lichtdetektor detektiert. Daraus lässt sich bspw. die Garndicke oder das Vorhandensein von Fremdstoffen bestimmen. Die WO-93/13407 Al gibt ein Beispiel für einen optischen Garnreiniger an.

Bei der Bearbeitung von Textilmaterialien, z. B. beim Spinnen oder Umspulen von Garn, fallen erhebliche Mengen von Staubteilchen, Faserfragmenten, Avivage- und Schmutzpartikeln an. Diese Teilchen - nachfolgend der Einfachheit halber „Schmutzteilchen" oder „Schmutz" genannt — schweben in der Luft und lagern sich auf den Oberflächen der Bauteile von Textilmaschinen ab. Das Freisetzen derartiger Schmutzteilchen wird durch Reibung zwischen dem laufenden Textilmaterial und mit ihm in Kontakt stehenden Maschinenteilen begünstigt. Die Bauteile der Textilprüfvorrichtungen befinden sich besonders nahe am laufenden Textilmaterial und sind nach relativ kurzer Zeit mit derartigen Ablagerungen bedeckt. Dies führt dazu, dass die Oberflächen bald einen Verschmutzungsgrad erreichen, der das Funktionieren der Sensoren beeinträchtigt oder gar verunmöglicht. Dadurch wird die Textilprüfung unzuverlässig. Zur Kompensation der Verschmutzung müssten bei der Auswertung verwendete Parameter wie Garnreinigungsgrenzen laufend dem Verschmutzungsgrad angepasst werden.

Das Verschmutzungsproblem wirkt sich besonders stark auf optische Textilprüfvorrichtungen aus, weil schon eine geringe Verschmutzung der optischen

Oberflächen das zur Detektion verwendete Licht mittels Absorption und/oder Streuung stark beeinflussen kann. Unter einer „optischen Oberfläche" wird hier eine Oberfläche eines optischen Bauteils verstanden, welche mit dem verwendeten Licht Wechsel wirkt, das Licht also bspw. transmittiert oder reflektiert.

Selbstverständlich können die optischen Oberflächen im Rahmen von vorbeugenden Wartungsmassnahmen periodisch gereinigt werden. Zu diesem Zweck offenbart die US-5, 163,201 A ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung des Messraumes eines Tastkopfes einer Fadenüberwachungsvorrichtung. Der Reinigungsvorgang wird dann vorgenommen, wenn sich kein Garn im Tastkopf befindet. Die Reinigungs vorrichtung beinhaltet eine Bürste, deren Reinigungstätigkeit zusätzlich durch eine Blasdüse zum Einblasen von sauberer Luft und eine Absaugdüse zur Schmutzabsaugung unterstützt werden kann. Die Reinigungen haben jedoch Betriebsunterbrechungen zur Folge und führen zu einem schlechten Nutzungsgrad der Textilmaschine. Ausserdem werden die optischen Oberflächen durch die zahlreichen Reinigungsvorgänge zunehmend verkratzt, wodurch die Lichtdurchlässigkeit bleibend herabgesetzt wird („Erblinden" der Optik). Zu stark verkratzte optische Bauteile müssen ausgewechselt werden und haben eine entsprechend niedrige Lebensdauer. Dies erzeugt Austauschkosten und führt zu einer weiteren Senkung des Nutzungsgrades der Textilmaschine.

Die CH-597'079 A5 schlägt vor, einen optischen Fadenwächter so zu gestalten, dass der Faden mit einer lichtdurchlässigen Abdeckung von Lichtsender und Lichtempfanger Kontakt hat. Der Faden vollführt beim Spinnprozess eine Kreisbewegung und gleitet dabei so über die Abdeckung, dass er sie vom Schmutz befreit. Die Reibung zwischen Faden und Abdeckung führt besonders durch die Einwirkung der härteren Schmutzbestandteile nach relativ kurzer Zeit zu einem Verkratzen der Oberfläche der Abdeckung, was zu den oben beschriebenen Nachteilen führt.

Gemäss der WO-93/12028 Al wird eine Vorrichtung zur Garnüberwachung im Changierbereich des Garns angeordnet. Die Vorrichtung weist einen U-förmigen Messspalt mit zwei gegenüber dem Garnlauf geneigten Sensorflächen auf. Sie funktioniert an sich berührungslos, doch in den Umkehrpunkten der Fadenchangierang berührt jeweils das Garn kurzfristig eine der beiden Sensorflächen, wodurch die Sensorflächen gereinigt werden. Auch die Sensorflächen dieser Vorrichtung werden mit der Zeit verkratzt.

Die WO-00/07921 Al beschreibt eine Messvorrichtung für Garn. Die Vorrichtung weist einen dünnen Messspalt auf, durch die sich das Garn entlang seiner Längsrichtung hindurch bewegt. Beidseits des Messspaltes, einander gegenüber liegend, sind

Messelemente zur Messung von Garneigenschaften angebracht. Die Messelemente können Elektroden eines kapazitiven Messsystems oder Fenster eines optischen Messsystems sein. Die Wände des Messspaltes einschliesslich der Messelemente sind mit einer abriebfesten Beschichtung, bspw. einem Nanokomposit oder einem SoI, überdeckt. Dadurch wird die Lebensdauer des Messspaltes erhöht. Die Selbstreinigung des Messspaltes wird besser ausgenützt, indem der Messspalt enger gestaltet werden kann, so dass das Garn die Wände des Messspaltes berührt und Schmutzablagerungen wegtransportiert, ohne den Messspalt zu beschädigen. Auch eine solche Beschichtung ist jedoch mit der Zeit einem Verschleiss ausgesetzt.

Die EP-1'035'059 A2 offenbart eine Vorrichtung zur optischen Garnüberwachung. Die Oberflächen der optischen Bauelemente sind mit einer lichtdurchlässigen Beschichtung versehen, die das Anlagern von Schmutzablagerungen herabsetzt und den Verschleiss der Oberfläche infolge mechanischer Einwirkung mindert. Als geeignete Materialien für eine solche Beschichtung werden ein keramischer Werkstoff und Teflon^® genannt. Das Aufbringen solcher Beschichtungen an optischen Oberflächen ist jedoch technisch aufwändig und teuer. Gemäss der DE-74'35'828 U sind in einem optischen Durchmessermessgerät zwischen Messobjekt und Messoptik Schutzgläser oder Schutzfolien angeordnet. Diese können leicht gereinigt oder ausgewechselt werden. Sie können auch kontinuierlich oder intermittierend an der Messoptik vorbei geführt werden, so Verschmutzungen über einen grosseren Zeitraum hinweg keinen störenden Einfluss ausüben können, weil sich ständig ein neuer Ausschnitt des Schutzglases oder der Schutzfolie zwischen Messobjekt und Messoptik befindet. Den Schutzgläsern oder Schutzfolien kann auch ein Reinigungsbad zugeordnet werden. Dieses optische Durchmessermessgerät hat aber einen erheblichen Platzbedarf und erfordert hohen Aufwand für die mechanischen Einrichtungen sowie die Durchführung der Reinigungsfunktionen, was zu hohen Kosten führt.

Es ist bekannt, äussere Oberflächen, insbesondere von Messvorrichtungen, durch eine geeignete Textur schmutzabweisend oder selbstreinigend zu gestalten. Beispiele dafür findet man in den Veröffentlichungen WO-96/04123 Al, EP-1,055,924 A2, WO-00/58410 Al oder WO-02/14804 Al . Solche Phänomene werden unter dem Namen „Lotus-Effekt"^® zusammengefasst. Die geringe Benetzbarkeit wird durch eine besondere Struktur der Oberfläche (d. h. Textur) erreicht. Die Oberfläche weist Erhebungen und Vertiefungen auf, wobei die Entfernung zwischen den Erhebungen und die Höhe der Erhebungen im Nanometer- bis Mikrometerbereich liegen. Eine solche Textur minimiert die Adhäsionskräfte zwischen der Oberfläche und einer sie kontaktierenden Flüssigkeit, so dass es zu keiner Benetzung der Oberfläche kommt. Die Wirkung der Textur kann zusätzlich verstärkt werden, indem die Oberfläche aus benetzungsabweisendem Material gefertigt wird.

Zum Stand der Technik gehören auch nanotexturierte Oberflächen. Eine nanotexturierte Oberfläche weist eine Textur auf, deren typische Strukturgrössen im Nanometerbereich, also von ca. 1 bis 100 nm, liegen. Eine Übersicht über die Nanotechnologie und die Nanostrukturierung gibt z. B. die „scientia halensis — Wissenschaftliches Journal der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg", Ausgabe 2/2004. DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Prüfung von bewegten Textilmaterialien zu schaffen, welche die oben erwähnten Nachteile des Stands der Technik vermeidet. Die Textilprüfung soll durch Schmutzablagerungen weniger beeinträchtigt und so zuverlässiger werden. Insbesondere soll die Verschmutzungsanfalligkeit von für die Messung wesentlichen Oberflächen der erfindungsgemässen Vorrichtung verringert und eine schonungsvolle Reinigung der Oberflächen erleichtert werden.

Diese und andere Aufgaben werden durch die erfindungsgemässe Vorrichtung und das erfindungsgemässe Verfahren, wie sie in den unabhängigen Patentansprüchen definiert sind, gelöst. Vorteilhafte Ausfuhrungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine geeignete Textur der Oberflächen von Bauteilen einer Verschmutzung derselben entgegenwirken kann. Unter „Textur" wird in dieser Schrift die strukturelle Beschaffenheit einer Oberfläche verstanden. Die texturierte Oberfläche beinhaltet immer Höhenvariationen, d. h. Erhebungen und/oder Vertiefungen, deren Höhe jedoch im Vergleich zu den Längs- und Querausdehnungen der Oberfläche immer sehr klein ist. Die Frage, ob solche Höhenvariationen als Erhebungen aus der Oberflächenebene, als Vertiefungen in der Oberflächenebene oder als benachbarte Erhebungen und Vertiefungen wahrgenommen werden, ist oft eine Frage der Anschauung und soll bei der nachfolgenden Erfindungsbeschreibung keine Rolle spielen.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Prüfung eines bewegten Textilmaterials beinhaltet einen Durchgangsbereich, durch welchen das Textilmaterial bewegbar ist, und ein Bauteil, das eine dem Textilmaterial zugewandte Oberfläche aufweist. Die Oberfläche weist eine Textur mit Erhebungen und/oder Vertiefungen auf, welche einer Verschmutzung der Oberfläche entgegen wirkt.

Im erfindungsgemässen Verfahren zur Prüfung eines bewegten Textilmaterials wird das Textilmaterial an einem Bauteil, das eine dem Textilmaterial zugewandte Oberfläche aufweist, vorbei bewegt. Die Oberfläche wird mit einer Textur mit Erhebungen und/oder Vertiefungen versehen, welche einer Verschmutzung der Oberfläche entgegen wirkt.

Eine erste bevorzugte Ausfuhrungsfoπn der erfindungsgemässen Vorrichtung basiert auf einem „Windschatten-Effekt". Wenn das zu prüfende Textilmaterial immer in derselben Richtung am Bauteil vorbei geführt wird, erfolgt die Schmutzablagerung immer von derselben Richtung her. Auf der Oberfläche werden Erhebungen bereit gestellt, welche die heranfliegenden Schmutzteilchen abfangen und so eine Verschmutzung anderer, im Windschatten der Erhebungen liegender Zonen der Oberfläche verhindern. Somit wirken die Erhebungen als „Schutzschilder", welche Schmutzteilchen gezielt abfangen und andere Zonen von Schmutz frei halten.

Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung basiert auf dem „Lotus-Effekt"^®. Unter dem Lotus-Effekt^® versteht man die geringe Benetzbarkeit einer Oberfläche, was durch eine besondere Struktur der Oberfläche (d. h. Textur) erreicht wird. Die Oberfläche weist Erhebungen und Vertiefungen auf, wobei die Entfernung zwischen den Erhebungen im Bereich von 1 nm bis lmm, vorzugsweise von 0.1 bis 200 μm, und die Höhe der Erhebungen im Bereich von 1 nm bis 1 mm, vorzugsweise von 0.1 bis 100 μm, liegt.

Die Oberflächentextur kann auf der Nanotechnologie basieren. Eine nanotexturierte Oberfläche weist eine Textur auf, deren typische Strukturgrössen im Nanometerbereich, also von ca. 1 bis 100 nm, liegen. Ausserdem sollte die Nanopartikel als Untereinheiten in einem funktionellen System geordnet ausgerichtet sein. Die nanotexturierte Oberfläche kann z. B. eine sehr dünne Funktionsschicht und/oder besonders kleine Teilchen beinhalten oder im Bereich von Nanometern strukturiert sein.

Die Erfindung hat eine Vielzahl von Anwendungen in der textilen Materialprüfung. Sie kann in der Laborprüfung (offline) oder in der Prüfung während des Produktionsprozesses (online) zum Einsatz kommen. Sie eignet sich für verschiedene Messprinzipien wie z. B. das optische oder das kapazitive Messprinzip, wobei ihre Vorzüge beim äusserst verschmutzungsanfälligen optischen Messprinzip am besten zur Geltung kommen. AUFZÄHLUNG DER ZEICHNUNGEN

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der schematischen Zeichnungen detailliert erläutert. Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen optischen Garnreiniger, wie er aus der WO-93/13407 Al bekannt ist. Figur 2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine texturierte Oberfläche, wie sie in der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Einsatz gelangen kann. Figur 3 zeigt eine perspektivische Detailansicht eines Bereichs der texturierten Oberfläche, der in Figur 2 mit III bezeichnet ist.

Figur 4 zeigt eine Seitenansicht auf einen Bereich der texturierten Oberfläche, der in

Figur 3 mit IY bezeichnet ist. Figur 5 zeigt eine weitere erfmdungsgemässe Ausführungsförm einer texturierten

Oberfläche in einer zu Figur 3 analogen Darstellung.

Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf das Ausführungsbeispiel eines optischen Garnreinigers. Dieses Beispiel soll keinesfalls einschränkend verstanden werden. Die Erfindung ist sowohl geeignet für andere Anwendungen, bspw. für die Prüfung von textilen Warenbahnen, als auch für andere Messprinzipien, bspw. für das kapazitive Messprinzip.

AUSFUHRUNG DER ERFINDUNG

In Figur 1 ist ein Beispiel eines optischen Garnreinigers 1 in einer perspektivischen

Ansicht dargestellt. Ein solcher Garnreiniger 1 wird in der WO-93/13407 Al beschrieben. Der Garnreiniger 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das einen Messspalt 3 zum Durchlaufeines Garnes 4 oder eines anderen fadenförmigen Gebildes besitzt. Das Garn 4 wird entlang seiner Längsrichtung bewegt, was durch einen Pfeil 40 angedeutet ist, und ist durch nicht gezeichnete Führungseinrichtungen so geleitet, dass es quer zu seiner Längsrichtung nicht wesentlich ausweichen kann. In einem Quellenteil 5 des Gehäuses 2 befindet sich eine Lichtquelle 7, beispielsweise eine Leuchtdiode (LED). Ein erster Lichtzuführer 8 teilt Licht von der Lichtquelle 7 in zwei Bündel auf und wirft es über zwei Eintrittsprismen 9, 9' auf das Garn 4. Das vom Garn 4 reflektierte Licht tritt durch eine Austrittsfläche 100 in ein erstes Austrittsprisma 10 ein und wird über das erste Austrittsprisma 10 sowie einen zweiten Lichtzuführer 12 einem ersten Lichtsensor 14 zugeführt. Die Ausdrücke "Eintritt" und "Austritt" beziehen sich auf das Garn 4. In einem Sensorteil 6 des Gehäuses 2 befindet sich ein zweites Austrittsprisma 11 und ein dritter Lichtzufuhrer 13, die das durch das Garn 4 transmittierte Licht einem zweiten Lichtsensor 15 zuführen. Der Messspalt 3 liegt zwischen dem Quellenteil 5 und dem Sensorteil 6 des Gehäuses 2. Die Lichtzufuhrer 8, 12, 13 wirken als Lichtleiter und sind z. B. als Spritzgussteile aus einem für das Licht durchlässigen Kunststoff oder als innen verspiegelte Hohlräume ausgebildet.

Bei optischen Textilprüfvorrichtungen ist das oben beschriebene Problem der Verschmutzung von optischen Oberflächen zu beobachten. Im Beispiel von Figur 1 sind besonders die im Messspalt 3 befindlichen, dem Garn 4 zugewandten optischen Oberflächen von der Verschmutzung betroffen, d. h. die Eintrittsflächen der Eintrittsprismen 9, 9' und die Austrittsflächen der Austrittsprismen 10, 11. Nachfolgend werden anhand der Figuren 2-5 erfindungsgemässe Lösungen des Verschmutzungsproblems beschrieben.

Figur 2 zeigt in einer sehr schematischen perspektivischen Darstellung eine Oberfläche 100 in einer erfindungsgemässen Vorrichtung 1, bspw. die optische Austrittsfläche des ersten Austrittsprismas 10 in der optischen Vorrichtung 1 von Figur 1. Die Oberfläche 100, die dem Garn 4 zugewandt und deshalb besonders verschmutzungsanfällig ist, weist eine Textur auf. Die Textur ist so beschaffen und ausgerichtet, dass sie eine Verschmutzung zumindest von Teilen der Oberfläche 100 vermindert oder verhindert. Die Textur kann die gesamte Oberfläche 100 oder nur einen Teil oder Teile davon bedecken.

Eine Ausführungsform der Textur der Oberfläche 100 ist in Figur 3 angegeben. Die Textur besteht in diesem Beispiel aus einem im Wesentlichen eindimensionalen Gitter. In Querrichtung y ist das Gitter unveränderlich. In Längsrichtung x ist das Gitter periodisch und setzt sich abwechslungsweise aus keilförmigen oder sägezahnförmigen Elementen 101 und flachen Elementen 102 zusammen. Die keilförmigen Elemente 101 ragen als Erhebungen aus der Oberflächenebene xy, in der die flachen Elemente 102 liegen, heraus. Die Gitterperiode p kann zwischen 1 μm und 1 mm betragen, bspw. zwischen 5 μm und 50 um xind vorzugsweise ca. 10 μm. Die keilförmigen Elemente 101 und die flachen Elemente 102 können, müssen aber nicht, dieselbe Ausdehnung in Längsrichtung x haben. Der Keilwinkel α kann zwischen 10° und 80°, bspw. zwischen 15° und 45° und vorzugsweise ca. 30° betragen. Daraus ergeben sich typische Keilhöhen h zwischen ca. 0.7 und 25 μm; im Allgemeinen kommen Keilhöhen zwischen 0.1 μm und 1 mm in Frage.

Die Funktionsweise der Textur von Figur 3 wird anhand von Figur 4 erklärt. Es wird die realistische Annahme getroffen, dass das Garn 4 immer in derselben Richtung +x durch den Messspalt 3 bewegt wird. Dann weisen auch allfällige vom Garn 4 abgegebene Schmutzteilchen 41 eine Geschwindigkeitskomponente in derselben Richtung +x auf. Daraus folgt, dass sich die Schmutzteilchen 41 immer von derselben Richtung -x her ablagern. Die keilförmigen Elemente 101 sind nun so ausgerichtet, dass sie als „Schutzschilder" gegen die Schmutzteilchen 41 wirken. Auf den schrägen Flächen der keilförmigen Elemente 101 und möglicherweise auf Teilen der flachen Elemente 102 entstehen daher Schmutzablagerungen 42 und somit verschmutzte Zonen 103. hn

„Windschatten" der keilförmigen Elemente 101, auf den flachen Elementen 102, gibt es dagegen schmutzfreie Zonen 104, die praktisch frei von Schmutzteilchen 41 sind. Die schmutzfreien Zonen 104 behindern das Licht nicht. Insbesondere für optische Bauteile ist diese Situation mit völlig schmutzfreien Zonen 104 einerseits und stark verschmutzten Zonen 103 andererseits vorteilhafter als die Situation bei herkömmlichen Vorrichtungen mit untexturierten Oberflächen, die überall relativ gleichmässig verschmutzt sind. In der erfmdungsgemässen Vorrichtung 1 ist eine ausreichende, ungestörte Lichttransmission durch die optische Oberfläche 100 -bzw. Lichtreflexion an der optischen Oberfläche 100, je nach Anwendung - gewährleistet.

Die in den Figuren 2-4 beispielhaft gezeigte Textur der Oberfläche 100 ist nur eine von vielen möglichen Texturen. Statt der keilförmigen Elemente 101 kann die Textur Erhebungen enthalten, die im Längsschnitt (in Längsrichtung x) ein rechteckiges, sinusförmiges (wellenförmiges) und/oder andersförmiges Profil haben. Flache Elemente 102 müssen nicht notwendigerweise vorhanden sein. Die Formwahl und die

Dimensionierung der Textur hängt von Parametern wie Material des Bauteils 10, Breite des Messspaltes 3, Abstand des Garns 3 von der Oberfläche 100, Geschwindigkeit des Garns 4, Grosse, Material und Aggregatzustand der am häufigsten zu erwartenden Schmutzteilchen 41 etc. ab. Allen Texturen ist gemäss der vorliegenden Erfindung gemeinsam, dass sie Erhebungen 101 und/oder Vertiefungen 102 aufweisen, die so beschaffen und/oder ausgerichtet sind, dass Schmutz 41 gar nicht haftet oder nur in gewissen Zonen 103 haftet, wo er nicht stört. Bei Kenntnis der Erfindung ist der Fachmann in der Lage, eine für eine gegebene Anwendung geeignete Textur zu entwerfen.

Wenn die Gitterperiode p klein, d. h. mit einer verwendeten Lichtwellenlänge vergleichbar ist, kann es in optischen Vorrichtungen zu Lichtbeugung am Gitter kommen. Das Licht in anderen Beugungsordnungen kann für die Messung gezielt ausgenützt werden. Eine solche Beugung kann aber auch nachteilig sein, weil durch sie ein Teil des Lichtes verloren geht. Um Beugung zu vermeiden, kann es vorteilhaft sein, die Textur ohne periodische Strukturen zu gestalten. Eine Periodizität der Textur ist für die vorliegende Erfindung auch gar nicht notwendig. Figur 5 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Oberfläche 100 mit einer aperiodischen Textur. Die Striche deuten keilförmige (oder auch andersförmige) Elemente an, wie sie anhand der Figuren 3 und 4 erläutert wurden. In dieser Ausführungsform beträgt die Ausdehnung eines typischen keilförmigen Elementes weniger als die gesamte Breite der Oberfläche 100. Die keilförmigen Elemente können untereinander unterschiedlich lang sein. Sie müssen nicht notwendigerweise, wie in Figur 5 gezeichnet, parallel zueinander ausgerichtet sein, ja, müssen nicht einmal notwendigerweise gerade, sondern können gekrümmt sein. Sie können stochastisch über die Oberfläche verteilt sein.

Eine weitere Textur, die auf Oberflächen 100 der erfindungsgemässen Vorrichtung 1 angebracht werden kann, ist in den Veröffentlichungen WO-96/04123 Al oder WO-00/58410 Al beschrieben. Eine in solcher Weise texturierte (hier nicht zeichnerisch dargestellte) Oberfläche 100 hat aufgrund des Lotus-Effektes^® selbstreinigende Eigenschaften. Selbst Flüssigkeiten mit geringer Oberflächenspannung benetzen die Oberfläche 100 praktisch nicht, sondern bilden Tropfen, die nicht an der Oberfläche 100 haften. Um diese besonderen Eigenschaften zu erreichen, weist die Oberfläche 100 Erhebungen und Vertiefungen auf, wobei die Entfernung zwischen den Erhebungen im Bereich von 1 nm bis 1 mm und die Höhe der Erhebungen im Bereich von 1 nm bis 1 mm liegt. Es kann sich um eine nanotexturierte Oberfläche handeln. Für die Herstellung der Oberflächen 100 in der erfindungsgemässen Vorrichtung 1 kommen viele verschiedene Materialien in Frage. Die Oberfläche 100 kann aus demselben Material bestehen wie das Bauteil 10, das sie begrenzt, also typischerweise einem optischen Glas oder einem für optische Anwendungen geeigneten Kunststoff. Alternativ kann die Oberfläche 100 aus einer Beschichtung bestehen, die auf dem Bauteil 10 aufgebracht ist. Eine solche Beschichtung kann ihrerseits aus einer einzigen Schicht oder aus mehreren Schichten bestehen. Idealerweise sollte die Beschichtung kratzfest sein, Schmutz abweisende Eigenschaften haben und/oder elektrostatischer Aufladung entgegen wirken. Materialien, die diese Anforderungen zumindest teilweise erfüllen, sind etwa keramische Werkstoffe oder hydrophobe Polymere wie z. B. Polytetrafluoräthylen (PTFE, Teflon^®).

Die texturierte Oberfläche 100 für die erfindungsgemässe Vorrichtung 1 kann gleichzeitig mit dem Bauteil 10 hergestellt werden, etwa durch Spritzgiessen in eine entsprechend texturierte Form. Alternativ kann die Textur nachträglich geschaffen werden, z. B. durch nachträgliches Prägen, Ätzen oder Beschichten. Entsprechende Mikrostrukturierverfahren sind bekannt.

Es ist möglich und kann empfehlenswert sein, die Oberfläche 100 gelegentlich oder regelmässig zu reinigen. Eine Reinigung kann z. B. ein Abspülen mit einer

Reinigungsflüssigkeit, ein Ausblasen mit einem Gas und/oder ein mechanisches Reinigen mit einer Bürste, einem Lappen oder ähnlichem beinhalten. Dadurch werden möglicherweise verschmutzte Zonen 103 wieder schmutzfrei, oder die Selbstreinigung der Oberfläche 100 wird unterstützt.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben diskutierten Ausführungsformen beschränkt. Bei Kenntnis der Erfindung wird der Fachmann weitere Varianten herleiten können, die auch zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gehören. BEZUGSZEICHENLISTE

1 Vorrichtung

2 Gehäuse 3 Messspalt

4 Garn

40 Bewegungsrichtung

41 Schmutzteilchen 42 Schmutzablagerung

5 Quellenteil

6 Sensorteil

7 Lichtquelle 8 erster Lichtzufuhrer

9, 9' Eintrittsprismen

10 erstes Austrittsprisma, Bauteil

11 zweites Austrittsprisma

12 zweiter Lichtzufuhrer 13 dritter Lichtzufuhrer

14 erster Lichtsensor

15 zweiter Lichtsensor

100 Oberfläche 101 keilförmiges Element

102 flaches Element

103 verschmutzte Zone

104 schmutzfreie Zone x Längsrichtung y Querrichtung z Höhenrichtung

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung (1) zur Prüfung eines bewegten Textilmaterials (4), mit einem Durchgangsbereich (3), durch welchen das Textilmaterial (4) bewegbar ist, und einem Bauteil (10), das eine dem Textilmaterial (4) zugewandte Oberfläche (100) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (100) eine Textur mit Erhebungen (101) und/oder Vertiefungen (102) aufweist, welche einer Verschmutzung der Oberfläche (100) entgegen wirkt.

2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Erhebungen (101) und/oder Vertiefungen (102) so beschaffen und/oder ausgerichtet sind, dass die Erhebungen (101) heranfliegende Schmutzteilchen (41) abfangen und so eine Verschmutzung anderer Zonen (104) der Oberfläche (100) verhindern.

3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei die Textur Erhebungen (101) enthält, die im Längsschnitt (x) ein keilförmiges, rechteckiges und/oder sinusförmiges Profil haben.

4. Vorrichtung (1) nach Ansprach 2 oder 3, wobei die Textur ein im Wesentlichen eindimensionales Gitter beinhaltet.

5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei die Gitterperiode (p) zwischen 1 μm und 1 mm, bspw. zwischen 5 μm und 50 μm und vorzugsweise ca. 10 μm, beträgt.

6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Textur so beschaffen ist, dass sie die Adhäsionskräfte zwischen der Oberfläche (100) und einer sie kontaktierenden Flüssigkeit minimiert.

7. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Entfernung zwischen den Erhebungen (101) zwischen 1 nm und 1 mm, vorzugsweise zwischen 0.1 μm und 200 μm, und/oder die Höhendifferenz (h) zwischen den Erhebungen (101) und den Vertiefungen (102) zwischen 1 nm und 1 mm, vorzugsweise zwischen 0.1 μm und 100 μm, beträgt.

8. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Oberfläche (100) aus demselben Material besteht wie das Bauteil (10), das sie begrenzt, vorzugsweise aus einem Glas oder einem Kunststoff.

9. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Oberfläche (100) aus einer Beschichtung besteht, die auf dem Bauteil (10) aufgebracht ist, vorzugsweise aus einer einen keramischen Werkstoff und/oder ein hydrophobes

Polymer beinhaltenden Beschichtung.

10. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Bauteil (10) ein optisches Bauteil und die Oberfläche (100) eine optische Oberfläche ist.

11. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1) zur Prüfung von fadenförmigen Textilmaterialien (4) und insbesondere als Garnreiniger ausgebildet ist.

12. Verfahren zur Prüfung eines bewegten Textilmaterials (4), wobei das Textilmaterial (4) an einem Bauteil (10), das eine dem Textilmaterial (4) zugewandte Oberfläche (100) aufweist, vorbei bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (100) mit einer Textur mit Erhebungen (101) und/oder Vertiefungen (102) versehen wird, welche einer Verschmutzung der Oberfläche

(100) entgegen wirkt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Erhebungen (101) heranfliegende Schmutzteilchen (41) abfangen und so eine Verschmutzung anderer Zonen (104) der Oberfläche (100) verhindern.

14. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Textur die Adhäsionskräfte zwischen der Oberfläche (100) und einer sie kontaktierenden Flüssigkeit minimiert.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 12-14, wobei das Verfahren auf einem optischen Messprinzip basiert und die Oberfläche (100) mit dem verwendeten Licht wechselwirkt.