FACHGEBIET

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der textilen Qualitätsprüfung und bezieht sich auf ein modulares Prüfgerät zur Prüfung von länglichem textilem Prüfgut wie Garn, Vorgarn oder Faserband, gemäss dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs. Das erfindungsgemässe Prüfgerät ist als eigenständige, nicht in einen Produktionsprozess eingebundene Vorrichtung konzipiert und somit im Off-line-Betrieb, bspw. im Textillabor, einsetzbar.

STAND DER TECHNIK

Prüfgeräte dieser Art werden dort eingesetzt, wo die Qualität von Garnen oder anderen in Faden- oder Bandform vorliegenden textilen Materialien geprüft werden muss. Es geht darum, einerseits eine gleich bleibende Qualität der herzustellenden textilen Produkte zu erreichen, andererseits aber auch darum, den textilen Produktionsprozess anhand von Stichproben off-line zu überwachen.

Geprüft und protokolliert werden mit Prüfgeräten dieser Art in der Regel eine ganze Reihe unterschiedlicher Parameter des zu prüfenden textilen Prüfgutes. Die Anzahl der zu prüfenden Parameter und damit natürlich auch die Komplexität des dazu notwendigen Prüfgerätes hängen von verschiedenen Faktoren ab, so beispielsweise davon, ob Stapeloder Filamentgarne geprüft werden müssen, aber auch davon, welche Qualitätsstandards für das Textilprodukt vorgegeben sind. Zu den interessierenden Parametern gehört heute in der Regel zumindest die Massenungleichmässigkeit, die mit einem kapazitiven Sensor gemessen wird. Oftmals und gerade bei Naturgarnen kommen aber auch noch optische Sensoren beispielsweise zur Messung von Haarigkeit, Haarigkettslängen, Fremdstoffe etc. zum Einsatz. Verschiedene weitere interessierende Parameter können dazu treten. Die bekannten Prüfgeräte dieser Art arbeiten nach dem Durchlaufprinzip, d. h. das zu prüfende Garn wird in einem einzigen Prüfdurchlauf von einer Garnspule abgezogen und durchläuft in serieller Weise im Prüfgerät eine Anordnung von Sensoren, um die zu bestimmenden Parameter zu messen. Dies ist grundsätzlich ein kontinuierlicher Prozess. Je nach Automatisierungsgrad ist auch die mechanische Erfassung und Einführung des Prüfgutes in das Prüfgerät in demselben realisiert. Die Auswertung und statistische Analyse der Sensorsignale erfolgen in der Regel in einer mit dem Prüfgerät verbundenen Steuer- und Auswerteeinheit. Diese interessiert im Kontext der vorliegenden Erfindung jedoch nicht.

Zur Vermeidung messverfälschender Ablagerungen von Fasern, Staub und anderen Verunreinigungen an den Sensoren wurden bereits unterschiedliche Massnahmen vorgeschlagen. Diese nutzen prinzipiell eine künstlich erzeugte Luftströmung. Die CH-563 021 AS beschreibt ein Verfahren zur Erzielung eines stabilen elektrischen Verhaltens des Messorgans von Textiiprufgeräten während des Betriebs sowie eine Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens. Bevorzugt wird dabei eine Luftströmung über die Oberseite des Messorgans geführt, und zwar in einer Weise, dass das Messorgan von der Umgebungsluft infolge Luftkonvektion vermehrt umströmt wird. Ablagerungen an den Messorganen werden so verhindert, die Staub- und Faserteile werden jedoch in die Umgebungsluft ausgeblasen. Es handelt sich hier um ein einfaches, nicht erweiterbares Prüfgerät mit Luftansaugung über ein Luftfilter in einer seitlichen Wand.

Die US-D412290S wie auch die US-D412291S zeigen jeweils ein Garnprüfgerät mit einer automatisierten Einfuhrungsvorrichtung und einem halbautomatischer Garnwechsler. Aus den Rückseitenansichten der beiden Designschriften ist klar ersichtlich, dass jedes Funktionsmodul einen eigenen eingebauten Ventilator hat.

Die US-4,845,983 A zeigt ein Modul eines Gleichmässigkeitsprüfers zur Bestimmung der Masseschwankungen von textilem Prüfgut. An der Rückwand des Moduls ist ein

Ventilator zur Kühlung und Belüftung des Innenteils des Moduls montiert. Die WO-2007/014475 AI offenbart ein Gamprüfgerät, bei dem ebenfalls eine

automatisierte Einführungsvorrichtung und ein halbautomatischer Garnwechsler vorhanden sind. Um Ablagerungen von losen Fasern, Staub- oder Schmutzteilchen zu verringern, sind mehrere entlang des Messpfades angeordnete und voneinander beabstandete Absaugorgane vorgesehen, die einen Unterdruck erzeugen. Im Unterschied zur vorher genannten

CH-563 021 A5 werden die unerwünschten Partikel also mittels des Unterdrucks abgesaugt und gelangen nicht in die Umgebungsluit Die Anordnung und die Mittel zur Erzeugung des Unterdrucks sind allerdings nicht offenbart. Die im Stand der Technik beschriebenen Lösungen haben also, sofern es sich um

Lösungen mit Staubausblasung handelt, pro Funktionsmodul (Basis- oder Optionsmodul) jeweils einen separaten Ventilator. Damit wird zwar pro Funktionsmodul stets eine adäquate Ausblaskapazität zur Verfügung gestellt, die Losung erfordert aber im Falle einer grösseren Anzahl von optionalen Funktionsmodulen auch eine grössere Anzahl von verbauten Ventilatoren. Das ist teuer und erzeugt laute Ventilatorgeräusche. Zudem sind die einzelnen Ventilatoren wegen der erforderlichen kompakten Bauweise in der Regel nicht besonders langlebig.

Die DE-33'I6'978 AI bezieht sich auf ein Aufbausystem zur Abfuhrung der Verlustwärme von in Behältern oder Schränken angeordneten elektronischen Baugruppen. Für das

Aufbausystem werden stapelbare, kastenförmige Baugruppenträger verwendet, die an ihren Rückseiten mit zwei Einlassöffhungen und an ihren Frontseiten mit Auslassschlitzen für den Kühlluftstrom versehen sind. Die Lüfteraggregate bestehen aus rohrartigen

Luftkanälen mit in Fortsätzen untergebrachten Radialgebläsen. Die Luftkanälc sind mit symmetrisch zu einer Mantellinie angebrachten Öffnungen, die hinsichtlich Abstand und Abmessungen zu den Einlassöffhungen in den gestapelten Baugruppenträgern passend mit diesen gasleitend verbunden sind.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Der Markt fordert Garnprüfgeräte, die den unterschiedlichsten Anforderungen in Bezug auf die Menge messbarer Parameter gerecht werden und die auch bei einer Erweiterung der Menge messbarer Parameter keinen unverhältnismässig grossen Anpassungsaufwand erfordern. Da besonders bei der Prüfung von Stapelgarnen eine starke Anfälligkeit für Staub- und Faseransammlungen besteht, welche die Genauigkeit und die Zuverlässigkeit der Sensoren beeinflussen, müssen Mittel vorgesehen sein, um messverfal sehende Ablagerungen an den Sensoren möglichst zu verhindern. Die Wirksamkeit der getroffenen Massnahmen muss auch bei einer Vielzahl verschiedener Sensoren gewährleistet sein.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein modulares Prüfgerät zur Prüfung von länglichem textilem Prüfgut wie Garn, Vorgarn oder Faserband mit Mitteln zur

Vermeidung von Ablagerungen zur Verfugung zu stellen, das leichter an geänderte

Umstände anpassbar, kostengünstiger, leiser, zuverlässiger und langlebiger ist als die aus dem Stand der Technik bekannten Prüfgeräte.

Diese und andere Aufgaben werden durch das erfindungsgemässe modulare Prüfgerät, wie es im ersten Patentanspruch definiert ist, gelöst. Vorteilhafte Ausfuhrungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, mehrere Funktionsmodule des modularen

Prüfgerätes zu einer Belüftungsgruppe zusammenzufassen und für die Belüftungsgruppe eine zentrale Belüftungseinheit mit dem Funktionsprinzip der Staubausblasung vorzusehen. Ansonsten wird der an sich bekannte turmaitige Aufbau des modularen Prüfgerätes mit einer Mehrzahl von Funktionsmodulen zur Messung verschiedener Parameter des Prüfgutes beizubehalten. Somit wird ein gemeinsames Innenvolumen der Belüftungsgruppe Aufbaus inklusive der zusammengefassten Funktionsmodule von der zentralen Belüftungseinheit mit Ausblasluft versorgt.

Wenn alle Funktionsmodule des turmartigen Auf baus eine einzige Belüftungsgruppe bilden, ist die zentrale Belüftungseinheit ein Teil einer den Funktionsmodulen

gemeinsamen Infrastruktur des Prüfgerätes. Weitere Teile der gemeinsamen Infrastruktur können z. B. eine Fördereinrichtung für das textile Prüfgut, eine Absaugöffhung für das textile Prüfgut, eine Spannungsversorgung, eine Garnwechselvorrichtung und/oder eine Gameinfuhrungsvorrichtung sein. Das modulare Prüfgerät dient zur Prüfung von länglichem textilem Prüfgut wie Garn, Vorgarn oder Faserband. Das Prüfgerät weist einen Prüfgutpfad und einen turmartigen Aufbau mit einer Mehrzahl entlang des Prüfgutpfades nacheinander angeordneter

Funktionsmodule zur Messung verschiedener Parameter des Prüfgutes auf. Mehrere Funktionsmodule innerhalb des turmartigen Aufbaus sind gasleitend direkt miteinander verbunden, so dass sie zusammen eine Belüftungsgruppe bilden, in deren Inneren ein gemeinsames Innenvolumen vorhanden ist Die Belüftungsgruppe weist eine zentrale Belüftungseinheit auf, die für die Belüftung aller Funktionsmodule der Belüftungsgruppe ausgebildet ist und die mindestens einen Zentralventilator zum Aufbau eines

Luftüberdrucks in dem gemeinsamen Innenvolumen beinhaltet.

In einer Ausfuhrungsform bilden alle Funktionsmodule des turmartigen Aufbaus eine einzige Belüftungsgruppe. In einer Ausführungsforrn befindet sich die zentrale Belüftungseinheit im gemeinsamen Innenvolumen.

In einer Ausführungsforrn verläuft der Prüfgutpfad entlang einer Front des Prüfgerätes und die zentrale Belüftungseinheit ist in einer Wand des turmartigen Aufbaus, die von der Front verschieden ist eingebaut. Die Wand, in welcher die zentrale Belüftungseinheit eingebaut ist, ist vorzugsweise eine der Front gegenüberliegende Rückwand des turmartigen Auf baus.

Ein Lufteinlass des mindestens einen Zentralventilators kann mit einem Gitter, Sieb und/oder Luftfilter zur Verhinderung eines Eindringens von Verunreinigungen in das gemeinsame Innenvolumen versehen sein.

In einer Ausfuhrungsform weist die zentrale Belüftungseinheit mehrere Zentralventilatoren auf. Mehrere Zentralventilatoren werden vorteilhafterweise dann eingesetzt, wenn ein einziger Zentralventilator zu schwach wäre, um die ablagerungsverhindemde Wirkung wirksam zu erzielen. Mehrere Zentralventilatoren in der zentralen Belüftungseinheit eröffnen die Möglichkeit des Zu- und Abschaltens einzelner der Zentralventilatoren, je nach Bedarf. Auf diese Weise lässt sich eine geineinsame Infrastruktur bereitstellen, die prinzipiell nicht erweiterungsbedürftig ist.

In einer Ausfuhrungsform weist das Prüfgerät eine Grundinfrastrukrur zur Bereitstellung einer Grundfunktionalitat auf. Der turmartige Aufbau umfasst dann vorzugsweise ein Basisgehäuse für die Grundinfrastruktur und ein auf das Basisgehäuse aufgesetztes

Optionengehäuse für optionale Funktionsmodule

Unter dem Begriff„Grundfunktionalität" versteht man dabei solche Punktionen, die selbst einfachste Prüfgeräte zur Prüfung von länglichem textilem Prüfgut sinnvollerweise mindestens aufweisen sollten, um nutzbringend eingesetzt werden zu können. Die

Grundinfrastruktur zur Bereitstellung der Grundfunktionalität kann bspw. mindestens eine Fördereinrichtung für das textile Prüfgut, eine Absaugöffhung für das textile Prüfgut und einen Sensor zur Gleicrimä^sigkeitsprüfung des textilen Prüfgutes umfassen.

In einer Ausführungsform bilden alle Funktionsmodule des turmartigen Aufbaus eine einzige Belüfhingsgruppe, und die zentrale Belüftungseinheit weist zwei in einem Bereich des Basisgehäuses angebrachte Zentralventilatoren und einen dritten, in einem Bereich des Optionengehäuses angebrachten Zentralventilator auf.

Der turmartige Aufbau kann vom gemeinsamen Innenvolumen nach aussen führende Luftaustritt söffhungen aufweisen, durch welche der von dem mindestens einen

Zentralventilator im gemeinsamen Innenvolumen aufbaubare Luftüberdruck abbaubar ist, so dass an den Luftaustrittsöffhungen nach aussen gerichtete Teilluftströme erzeugbar sind. Zumindest ein Teil der Luftaustrittsöffhungen liegt vorzugsweise im Prüfgutpfad, um mit den nach aussen gerichteten Teilluftströmen Staubablagerungen im Gampfad und an den Funktionsmodulen zu verhindern.

Die zentrale Belüfhingseinheit mit dem mindestens einen darin eingebauten

Zentralventilator hat gegenüber den pro Funktionsmodul verbauten Einzelventilatoren den Vorteil, dass einzelne Funktionsmodule leichter ausgetauscht werden können, ohne auf die Belüftungsmittel Rücksicht nehmen zu müssen. Dadurch ist das erfindungsgemässe Prüfgerät leichter an geänderte Umstände anpassbar, einfacher zu warten und zu reparieren. Dank der Möglichkeit des Einsatzes grösserer Zentral ventilatoren resultiert eine wesentlich längere Lebensdauer und zugleich auch eine Geräuschreduktion. Mit der so realisierten Staubausblasung kann das Prüfgut auch bei hohen Durchlaufgeschwindigkeiten des Prüfgutes (z. B. bis 800 m/s) sauber und störungsfrei geprüft werden.

AUFZÄHLUNG DER ZEICHNUNGEN

Nachfolgend wird eine Ausfuhrungsform der Erfindung anhand der Zeichnungen detailliert erläutert.

Figur 1 zeigt ein erfindungsgemässes modulares Prüfgerät von links vom.

Figur 2 zeigt das modulare Prüfgerät von Fig. 1 von rechts hinten.

Figur 3 zeigt das modulare Prüfgerät der Figuren 1 und 2 in derselben Ansicht wie

Fig. 2, aber mit entfernter Rückseitenabdeckung.

AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Figur 1 zeigt beispielhaft eine Ausiührungsform des erfindungsgemässen modularen Prüfgerätes 1 in einer Ansicht von links vorn. Das Prüfgerät 1 weist eine Front 11 auf, entlang welcher ein Prüfgutpfad 12 für ein zu prüfendes (nicht eingezeichnetes) textiles Prüfgut verläuft. Auf einer Seite des Prüfgerätes 1, welche von der Front 11 verschieden ist, ist eine automatische Einfuhrungsvorrichtung 13 zum Einfuhren des Prüfgutes in den Prüfgutpfad 12 angebracht. Zum Einbringen in den Prüfgutpfad 12 wird das Prüfgut von einem verschiebbaren und drehbaren Greifer 14 der Einfuhrungsvomchtung 13 ergriffen und durch eine entsprechende Bewegung des Greifers 14 eingebracht.

Während des Prüfvorgangs tritt das Prüfgut durch eine automatische

Garnwechselvorrichtung 15 in den Prüfgutpfad 12 ein. Im Prüfgutpfad 12 durchläuft das Prüfgut verschiedene Sensoren 52-55, die in verschiedenen Funktionsmodulen 42-45 (siehe Figur 3) eingebaut sind. Das Prüfgut wird von einer Fördereinrichtung 16 entlang seiner Längsrichtung durch den Prüfgutpfad 12 gefördert Die Fördereinrichtung 16 kann z. B. als Rollenlieferwerk mit zwei zusammenwirkenden Förderrollen von denen mindestens eine zur Rotation angetrieben ist, ausgebildet sein. Schliesslich verlässt das Prüfgut den Prüfgutpfad 12 durch eine Absaugöffhung 17.

Das Prüfgerät 1 hat einen turmartigen Aufbau mit einem Basisgehäuse 2 und einem darauf aufgesetzten Optionengehäuse 3. Das Basisgehäuse 2 und das Optionengehäuse 3 umfassen Funktionsmodule 41-45 (siehe Figur 3) zur Prüfung des länglichen Prüfgutes.

Ein im Basisgehäuse 2 eingebautes erstes Funktionsmodul 41 beinhaltet im vorliegenden

Fall die Fördereinrichtung 16 und die Absaugöffhung 17. Ein zweites Funktionsmodul 42 beinhaltet mindestens einen kapazitiven Sensor 52 zur Gleicnmässigkeitsprürung des Prüfgutes. Weitere, oberhalb des zweiten Funktionsmoduls 42 befindliche

Funktionsmodule 43-45, welche weitere Sensoren 53-55 beinhalten, sind wegen einer

Frontabdeckung in Figur 1 nicht sichtbar.

In den Figuren 2 und 3 ist das modulare Prüfgerät 1 von Figur 1 in einer Ansicht von rechts hinten dargestellt, und zwar mit einer Rückseitenabdeckung 7 bzw. ohne

Rückseitenabdeckung. In der offengelegten Ansicht von Figur 3 sind insbesondere sowohl im Basisgehäuse 2 als auch im Optionengehäuse 3 eingefügte Funktionsmodide 41-45 sichtbar. Alle Funktionsmodule 41-45 innerhalb des turmartigen Aufbaus sind gasleitend direkt miteinander verbunden. Die gasleitende direkte Verbindung kommt hauptsächlich in dem durch die Rückseitenabdeckung 7 von drei Seiten umschlossenen Volumen zustande. Weitere gasleitende direkte Verbindungen innerhalb des turmartigen Aufbaus können z. B. dadurch entstehen, dass einzelne Funktionsmodule 41-45 nicht die ganze

Querschnittsfläche des turmartigen Aufbaus abdecken, oder dass sie gasleitende Öffnungen aufweisen. Die Funktionsmodule 41-45 bilden somit zusammen eine Belüftungsgruppe, in deren Inneren ein gemeinsames Innenvolumen 4 vorhanden ist

Eine einstückige Rückwand 71 erstreckt sich im Wesentlichen über eine gesamte der Front 11 gegenüberliegende Rückseite des turmartigen Auf baus. Die Rückwand 71 ist Teil der einstückigen Rückseitenabdeckung 7. Die Rückseitenabdeckung 7 ist im vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel mit Befestigungsmitteln wie Schrauben an einem Rahmen 8 des turmartigen Auf baus befestigbar. In die Rückwand 71 ist eine zentrale Belüftungseinheit 6 des Prüfgerätes 1 eingebaut. Im vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel beinhaltet die zentrale Belüftungseinheit 6 drei

Zentralventilatoren 61-63; Ausführungsformen mit einer grosseren oder kleineren Anzahl Zentralventilatoren gehören ebenfalls zur vorliegenden Erfindung. Ein erster

Zentralventilator 61 und ein zweiter Zentral ventilator 62 sind im Bereich des

Basisgehäuses 2 angebracht, ein dritter Zentralventilator 63 im Bereich des

Optionengehäuses 3. Trotz dieser lokalen Anordnung dient jeder der Zentralventilatoren 61-63 der Belüftung aller Funktionsmodule 41-45 der Belüftungsgruppe. Die

Zentralventilatoren 61-63 bauen einen Luftüberdruck im gemeinsamen Innenvolumen 4 auf. Im hier diskutierten Ausfuhrungsbeispiel befinden sich die Zentralventilatoren 61-63 und somit die zentrale Belüftungseinheit 6 im gemeinsamen Innenvolumen 4.

Lufteinlässe der Zentralventilatoren 61-63, d. h. die Öffnungen in der Rückwand 71, durch die in Figur 2 die Zentralventilatoren 61-63 sichtbar sind, können mit (nicht

eingezeichneten) Luftfiltern versehen sein. Solche Luftfilter verhindern ein Eindringen von Verunreinigungen wie Staub oder textüe Fasern in das gemeinsame Innenvolumen 4 verhindern. Alternativ oder zusätzlich zu Luftfiltern können zum gleichen Zweck Gitter und/oder Siebe an den Lufteinlässen angebracht sein. Der von den Zentralventilatoren 61-63 im gemeinsamen Innenvolumen 4 aufbaubare Luftüberdruck ist durch nach aussen gerichtete (in den Zeichnungen nicht sichtbare) Luftaustrittsöffhungen abbaubar, die im turmartigen Aufbau vorhanden sind. An den Luftaustrittsöffhungen sind somit nach aussen gerichtete Teilluftströme erzeugbar. Es ist vorteilhaft, Luftaustrittsöffhungen im Prüfgutpfad 12 (siehe Figur 1) und insbesondere im Bereich der Sensoren 52-55 vorzusehen. Die Luftaustrittsöffhungen sind für diesen Zweck speziell geschaffen und entsprechend zweckoptimiert. Ihre Lage, Form, Grösse und Anzahl sind an die jeweilige Stelle, z. B. an den Sensor 52-55, bei dem sie sich befinden, individuell angepasst. Durch die an diesen Stellen austretenden Teilluftströme werden messverfalschende Faser- und Staubablagerungen an den Sensoren 52-55 und im Garnpfad 12 verhindert. Als Zentralventilatoren 61-63 können bspw. handelsübliche Ventilatoren mit jeweils einem Durchmesser von 120 mm eingesetzt werden. Dieser relativ grosse Durchmesser erlaubt eine robuste Bauweise, Gerauscharmut und Langlebigkeit der Zentralventilatoren 61-63. In der hier diskutierten Ausfuhrungsform bilden alle Funktionsmodule 41-45 des

Prüfgerätes 1 eine einzige Belüftungsgruppe. Alternativ kann nur eine Teilmenge aller Funktionsmodule 41-45 eine Belüftungsgruppe bilden, z. B. nur die im Basisgehäuse 2 untergebrachten Funktionsmodule 41, 42 und/oder nur die im Optionengehäuse 3 untergebrachten Funktionsmodule 43-45. Somit kann das Prüfgerät 1 nur eine einzige Belüftungsgruppe oder mehrere Belüftungsgruppen aufweisen.

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 Prüfgerät

11 Front

12 Prüfgutpfad

13 Einruhrungsvorrichtung

14 Greifer

15 Garnwechsel Vorrichtung

16 Fördereinrichtung

17 Absaugoflhung

2 Basisgehäuse

3 Optionengehäuse

4 gemeinsames Innenvolumen

41-46 Funktionsmodule

52 kapazitive Massesensoren

53 optischer Mehrzwecksensor

54 optischer Sensor zur Detektion von Verunreinigungen

55 optischer Sensor zur Prüfung der Haarigkeit

6 zentrale Belüftungseinheit

61-63 Zentralventilatoren

7 Rückseitenabdeckung

71 Rückwand

8 Rahmen des turmartigen Aufbaus