專利名稱：用于光學(xué)測量裝置的外殼和用于生產(chǎn)外殼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的用于光學(xué)測量裝置的外 殼，和一種根據(jù)權(quán)利要求11前序部分的用于生產(chǎn)光學(xué)測量裝置外殼的方 法。
背景技術(shù)：
DE 101 50 581 Al描述了一種用于紗線傳感器的外殼，其由塑料材 料通過注塑成型法生產(chǎn)，并且用于收納紗線傳感器的電子組件。該外殼 具有帶測量間隙的測量裝置，紗線在測量期間被引導(dǎo)穿過所述間隙。該 測量裝置包括光學(xué)傳感器和光源，它們被封裝在測量裝置中并被設(shè)置在 測量間隙面向紗線的側(cè)上。在紗線被引導(dǎo)穿過的同時，由于附著到紗線 上的整理劑(finish)或由于纖維或灰塵，測量裝置的表面被沾污，其導(dǎo) 致測量結(jié)果劣化。所需的表面清潔帶來一些問題，這是因為，在不適當(dāng) 地使用強(qiáng)力(aggressive)清潔器的情況下或在清潔期間通過機(jī)械加載會 直接損壞測量裝置的表面。
從US 4,728，800獲知一種用于檢測紡織織物中不連續(xù)疵點的光學(xué)測 量裝置，其中該測量裝置設(shè)置在用于保護(hù)的玻璃面板之后。該裝置包括 一個外殼，其用于收納檢測器系統(tǒng)的光學(xué)組件。待監(jiān)測的紡織織物受引 導(dǎo)穿過該玻璃面板。玻璃面板防止灰塵和其他異物侵入外殼的內(nèi)部，以 此保持測量裝置光學(xué)組件的功能。玻璃面板容納在外殼一側(cè)上的槽中， 并且通過適當(dāng)?shù)拿芊庀鄬τ谕鈿っ芊?，從而通過密封材料安裝在所述槽 中。
將這種玻璃面板通過粘合劑粘合到外殼在現(xiàn)有技術(shù)中也是已知的。 該粘合的目的也是防止灰塵或其他異物通過在外殼和玻璃面板之間由于 連接誤差而產(chǎn)生的間隙而侵入測量裝置中，并也產(chǎn)生機(jī)械強(qiáng)度以防止玻璃面板掉落。
然而，現(xiàn)有技術(shù)己知的這些用于將玻璃面板附連到光學(xué)測量裝置外 殼的方法不能消除或避免一系列的不利影響。因此，用于粘合玻璃面板 的粘合劑趨向于被用于玻璃面板所需的常規(guī)清潔的清潔劑侵襲或分解。 這會導(dǎo)致不再能充分地防止玻璃面板掉落。
這同樣適用于根據(jù)US 4,728,800使用的密封材料。此外，在玻璃面 板突出外殼的邊緣處，纖維會積聚在粘合劑上或積聚在密封材料上。這 導(dǎo)致測量裝置的功能會因為來自纖維或灰塵的沾污而被削弱，特別是在 測量裝置被設(shè)置為執(zhí)行反射光檢測和陰影(shading)檢測時更是如此。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明因此基于這樣的目的，即，提出一種用于光學(xué)測量裝置的外 殼，同時避免現(xiàn)有技術(shù)已知的缺陷，并提供一種可簡單而經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)用 于光學(xué)測量裝置外殼的方法。
根據(jù)本發(fā)明，通過具有權(quán)利要求1特征的外殼和具有權(quán)利要求11特 征的方法來實現(xiàn)這一目的。
本發(fā)明的有利構(gòu)造是從屬權(quán)利要求的主題。
根據(jù)權(quán)利要求1，在外殼上設(shè)置玻璃嵌入物，并采用該玻璃嵌入物 用于保護(hù)組件免受環(huán)境影響，并且其中所述玻璃嵌入物借助于在原型模 制(prototyping)期間發(fā)生的收縮以這樣的方式裝配到所述外殼中，艮P， 所述外殼以框架的方式將所述玻璃嵌入物密封地包圍，這樣，在所述玻 璃嵌入物和所述外殼之間實現(xiàn)了密封隔開灰塵的包圍，因此設(shè)置在所述 外殼中的測量裝置的質(zhì)量得以保持。由于在所述至少一個玻璃嵌入物和 所述外殼之間的間隙中不會發(fā)生不利的纖維積聚或灰塵沉積(所述纖維 積聚或灰塵沉積可能會對測量精度有著持久的影響)，從而在很大程度上 降低了用于在測量狹縫中保持這個區(qū)域不受影響所需的費用，待檢測紗 線穿過所述狹縫而被供應(yīng)到測量裝置。通過不用粘合劑或其他密封和固 定材料，從而避免了也傾向于沉積灰塵或纖維的突出邊緣。
特別的是，所述玻璃嵌入物可終止成與環(huán)繞其周圍的所述外殼齊平。因此，不象現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)致不利的纖維或灰塵沉積的那類緊固方式那樣， 不會形成突出外殼表面的邊緣。
優(yōu)選地，用于生產(chǎn)所述外殼的塑料材料可以是具有低收縮趨勢的高 強(qiáng)度塑料材料。這種類型的塑料材料的特點在于，由其制成的外殼是抗 翹曲的，這樣能夠避免所述玻璃嵌入物在外殼因外部機(jī)械應(yīng)力而產(chǎn)生的 輕微扭轉(zhuǎn)作用下發(fā)生破裂，所述外部應(yīng)力例如是在對所述玻璃嵌入物進(jìn) 行所需清潔中產(chǎn)生的。另一方面，如前所述，收縮趨勢足以以密封和齊 平的方式在原型模制期間裝配所述玻璃嵌入物。
特別的是，塑料材料基本由部分晶體芳香化的熱塑性塑料構(gòu)成，例 如聚丙烯酰胺?？梢杂善渖a(chǎn)可機(jī)械加載、抗翹曲的外殼。特別的是， 通過使用填充物材料而實現(xiàn)這一點，這些填充物材料例如為加入熱塑性 塑料的玻璃纖維、礦物填充物、碳素纖維或類似物。在用于生產(chǎn)所述外 殼的塑料材料的收縮期間特別是在所述玻璃嵌入物外邊緣處產(chǎn)生的壓縮 力因為所述外邊緣的較小尺寸而不會導(dǎo)致所述玻璃嵌入物由于其通過收 縮過程裝配到所述外殼中時在其中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力而破碎。
在本發(fā)明的優(yōu)選改型中，所述玻璃嵌入物的材料厚度在0.5毫米至
2毫米之間。在此情況下，所述玻璃嵌入物可以具有平面一平行 (plane-parallel)的表面。已令人驚訝地表明，塑料材料的收縮性能使得 可采用具有更小材料厚度的玻璃嵌入物。所述玻璃嵌入物的彈性足以能 吸收收縮期間產(chǎn)生的應(yīng)力而不會使所述玻璃嵌入物破裂。另一方面，所 述玻璃嵌入物的尺寸應(yīng)足夠穩(wěn)定，使得不會發(fā)生可能導(dǎo)致測量值失真的 表面變形。
將要通過所述玻璃嵌入物的光路通過具有盡可能小的材料厚度的玻 璃嵌入物而被最小化。這對于測量精度和測量費用是特別有利的，這是 因為隨著材料厚度的增加，從光源發(fā)出的光線在其通向接收器(例如光 電二極管或其他的光學(xué)傳感器)的路徑上的散射也增加。為了補償較長 的路線，接收器的表面必須相應(yīng)地增大。然而，這伴隨著外部光線的增 大的影響，外部光線入射到接收器上并且負(fù)面地影響其測量精度。外部 光線是指例如日光或人造光，它們會通過所述玻璃嵌入物直接或間接地入射到接收器。使用較小材料厚度的玻璃嵌入物因此允許使用具有較小 表面的接收器，因此通過降低外部光線的影響而提高了測量精度。此外， 用于外殼的塑料材料使得可采用具有該較小材料厚度的玻璃，這是因為 由于外殼的高剛性和尺寸穩(wěn)定性，施加到外殼上的機(jī)械載荷不會導(dǎo)致玻 璃嵌入物被破壞。
此外，外殼可具有通過電鍍涂敷的金屬涂層。所述外殼的涂層首先 用于保護(hù)敏感的電子組件免受靜電放電，所述靜電放電會消極地影響測 量精度和使用壽命。
為此目的，玻璃嵌入物的鉛含量低或不含鉛，這樣在電鍍期間避免 玻璃嵌入物金屬化。
有利的是，在所述外殼的內(nèi)部設(shè)置腹板，所述腹板在所述玻璃嵌入 物的邊緣上在其面向所述外殼內(nèi)部的一側(cè)與所述至少一個玻璃嵌入物部 分地搭接。其因此可以避免例如在進(jìn)行所述玻璃嵌入物的所需清潔期間 所述至少一個玻璃嵌入物被從外側(cè)在其表面施加的壓力壓入所述外殼內(nèi) 部，所述玻璃嵌入物被壓入則會導(dǎo)致測量裝置的損壞或至少導(dǎo)致所述玻 璃嵌入物的破壞。
作為所述玻璃嵌入物表面的平面一平行結(jié)構(gòu)的替換形式，所述玻璃 嵌入物可被配置為有一個平面表面和一個彎曲表面。類似地，所述兩個 表面可以是彎曲的。因此，所述玻璃嵌入物可以具有另外的光學(xué)功能。
有利的是，在用于提供待測物的測量狹縫的區(qū)域中設(shè)置兩個相對的 玻璃嵌入物。這允許相對設(shè)置作為發(fā)射器的光源和作為接收器的傳感器， 這證明是對于測量目的的有利配置。
根據(jù)權(quán)利要求ll，提出在原型模制外殼之前，將所述至少一個玻璃 嵌入物布置在用于生產(chǎn)所述外殼的模具中，并且在所述外殼的原型模制 期間以這樣的方式將所述至少一個玻璃嵌入物連接到所述外殼，即，所 述玻璃嵌入物維持其精確位置并且確保測量裝置組件所需的密封。以這
樣的方式可以實現(xiàn)的所述至少一個玻璃嵌入物在所述外殼內(nèi)的精確裝配 具有這樣的優(yōu)點，即，用于收納光學(xué)測量裝置組件的外殼內(nèi)部被隔離并 且保持基本沒有灰塵或其他異物。在原型模制期間還實現(xiàn)了將所述至少一個玻璃嵌入物精確裝配地布置在所述外殼的為布置所述玻璃嵌入物而 提供的凹槽中。
不再需要在隨后的工序中將所述至少一個玻璃嵌入物回插到所述外 殼內(nèi)并使其粘合到所述外殼上，因此降低了生產(chǎn)成本。由于不使用粘合 劑或其他密封或固定裝置來緊固和密封所述玻璃嵌入物，從而不會在環(huán) 繞所述玻璃嵌入物的所述外殼處出現(xiàn)其上可能產(chǎn)生不利的纖維或灰塵積 聚的另外邊緣。此外，以這種方式連接的所述玻璃嵌入物對于清潔劑不 敏感，這是因為在所述玻璃嵌入物和所述外殼之間沒有會被清潔劑侵襲 或分解的用于密封或緊固的物質(zhì)。
有利的是，所述玻璃嵌入物可通過用于生產(chǎn)所述外殼的材料的收縮 而被環(huán)繞的所述外殼夾緊。這樣，能夠利用在用于產(chǎn)生所述外殼的材料 的原型模制期間總是會產(chǎn)生的收縮，并且可以實現(xiàn)所述玻璃嵌入物在所
述外殼中的齊平和有效(positive)裝配，而不必在此使用另外的輔助裝
置來密封或固定。
特別的是，通過原型模制之后的收縮處理，可以在所述外殼上實現(xiàn) 所述玻璃嵌入物的無侵入設(shè)置。由于不使用例如鉚釘、螺釘或類似物(作 為利用粘合劑或相應(yīng)的密封或固定裝置的可選方式，所述玻璃嵌入物可 通過鉚釘、螺釘或類似物固定到所述外殼上)，從而在測量區(qū)域中不會產(chǎn) 生另外的凸出物，這些凸出物是突出到所述外殼或所述玻璃嵌入物表面 上方的邊緣或升高突起上產(chǎn)生纖維或灰塵積聚的作用點。
此外，在原型模制之后所述外殼可被電鍍。電鍍涂覆產(chǎn)生均勻和無 間隙的涂層，其可被經(jīng)濟(jì)地施加到化學(xué)涂敷的底層上。這具有這樣的優(yōu) 點，即，任何由生產(chǎn)或不規(guī)則性而在所述外殼和所述玻璃嵌入物之間過 渡區(qū)域中引起的毛細(xì)狀間隙可以被填滿和補償。
對外殼進(jìn)行電鍍的另一優(yōu)點在于，在電鍍期間在所述玻璃嵌入物邊 緣的周圍形成窄的框架，該框架包圍所述外殼和所述玻璃嵌入物之間的 過渡區(qū)。這個框架有助于另外固定所述玻璃嵌入物。
對所述外殼進(jìn)行電鍍需要待涂敷表面具有均勻的材料成分，這是因 為使用不同的材料導(dǎo)致在電鍍槽中要使用必須與各種材料相匹配的不同液體。因此，例如，不可能使用環(huán)繞所述玻璃嵌入物邊緣的緩沖或絕緣 材料。也排除了向所述玻璃嵌入物表面上涂敷保護(hù)層，這是因為其會影 響光學(xué)特性。此外，在電鍍之后所述外殼可被熱處理，以減小所述玻璃嵌入物中 保留的殘余應(yīng)力。


以下將借助于附圖中示出的實施方式詳細(xì)描述本發(fā)明，附圖中圖1顯示了光學(xué)測量裝置的外殼的剖視圖；圖2顯示了玻璃嵌入物第一實施方式的剖視圖；圖3顯示了玻璃嵌入物第二實施方式的剖視圖；圖4顯示了玻璃嵌入物第三實施方式的剖視圖。
具體實施方式
圖1中示出的光學(xué)測量裝置，例如可以用作氣流紡紗機(jī)的紡紗站處 的紗線監(jiān)控裝置，其優(yōu)選配置成執(zhí)行反射光檢測和陰影檢測。這種類型 的測量裝置的功能性原理是已知的，因此這里不做詳細(xì)說明。紗線監(jiān)控裝置設(shè)置在外殼1中，其具有測量狹縫4，這種狹縫用于 引導(dǎo)待監(jiān)控的紗線通過。紗線被引導(dǎo)通過測量狹縫4經(jīng)過設(shè)置在外殼1 中的光學(xué)裝置，例如透鏡、傳感器、光源等，以連續(xù)地監(jiān)控其質(zhì)量。為 了保護(hù)光學(xué)裝置不受玷污，在測量狹縫4的測量區(qū)域中外殼1通過透明 的蓋子被封閉。蓋子被配置成玻璃嵌入物3。將玻璃嵌入物3用作蓋子具有使生產(chǎn) 簡單和經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點。此外，與以前經(jīng)常使用的塑料面板相比，玻璃嵌入 物3對于使用清潔劑從蓋子上清潔整理劑等基本上不敏感。此外，與塑 料嵌入物相比，玻璃嵌入物3不會捕獲到靜電荷，否則的話靜電荷將通 過粘附纖維和灰塵微粒而導(dǎo)致蓋子表面受坫污。由塑料材料通過注塑成型法原型模制而生產(chǎn)外殼1。為了將玻璃嵌 入物3固定到外殼1上，根據(jù)本發(fā)明，提出在通過注塑成型法生產(chǎn)外殼1之前，將玻璃嵌入物3以這樣的方式設(shè)置在為此提供的模具中，即，使得玻璃嵌入物3在注塑成型之前已經(jīng)處在制成的外殼1上提供的位置。 然后在布置于模具中的玻璃嵌入物3的周圍進(jìn)行注塑成型。通過適當(dāng)選 擇用于產(chǎn)生外殼1的塑料材料，例如基于部分晶體芳香化的熱塑性塑料 (諸如作為具有較低收縮趨勢的高強(qiáng)度塑料的以名稱IXEF或Grivory公 知的聚丙烯酰胺)，可實現(xiàn)在注塑成型之后的收縮過程期間將玻璃嵌入物 3裝配到外殼1中。這些塑料材料的低收縮趨勢意味著在用于生產(chǎn)外殼1 的塑料材料的收縮期間尤其是在玻璃嵌入物3外邊緣處出現(xiàn)的壓縮力不 會由于在該處產(chǎn)生的應(yīng)力而導(dǎo)致破碎。為了在例如玻璃嵌入物3的清潔期間避免玻璃嵌入物3由于從外側(cè) 施加在它們上的壓力而被壓入外殼l的內(nèi)部，在外殼l的內(nèi)部設(shè)置腹板2， 所述腹板至少在玻璃嵌入物3面向外殼1內(nèi)部的邊緣上的一側(cè)處與相應(yīng) 的玻璃嵌入物3部分地搭接。在收縮過程以后，對外殼1進(jìn)行電鍍，因此可能在外殼1和玻璃嵌 入物3之間殘留的間隙被填滿且由用于電鍍的金屬密封。為了避免金屬 在電鍍期間沉積在玻璃嵌入物3的表面上，使用具有非常低的鉛含量或 沒有鉛的玻璃來生產(chǎn)玻璃嵌入物3。此外，在電鍍期間在玻璃嵌入物的邊緣周圍構(gòu)成一窄的框架，該框 架包圍外殼和玻璃嵌入物之間的過渡區(qū)。通過這個框架對外殼和玻璃嵌 入物之間的該區(qū)域內(nèi)的任何可能存在的邊緣或不規(guī)則性進(jìn)行補償。另外， 這個框架有助于另外將玻璃嵌入物固定以防止其掉落。圖2至圖4顯示了玻璃嵌入物3的三個實施方式，圖2中示出的玻 璃嵌入物3具有平面平行的表面，而圖3中示出的玻璃嵌入物3具有平 面和彎曲表面。根據(jù)圖4，所述兩個表面是彎曲的。在這種情況中，玻璃 嵌入物3的材料厚度為在0.5毫米和2毫米之間。
權(quán)利要求
1. 一種用于特別是紗線監(jiān)控用的光學(xué)測量裝置的外殼(1)，該外殼(1)由塑料通過原型模制而生產(chǎn)，并且收納測量裝置的組件，例如光源、傳感器或透鏡，該外殼的特征在于，在所述外殼(1)上設(shè)置玻璃嵌入物(3)，該玻璃嵌入物用于保護(hù)所述組件免受環(huán)境影響，并且特征在于所述玻璃嵌入物(3)借助于在原型模制期間發(fā)生的收縮而以這樣的方式裝配到外殼(1)中，即，所述外殼(1)以框架的方式密封地包圍所述玻璃嵌入物。
2. 如權(quán)利要求1所述的外殼(1)，其特征在于，所述玻璃嵌入物(3) 終止為與環(huán)繞其周圍的所述外殼(1)齊平。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的外殼(1)，其特征在于，用于生產(chǎn)所述 外殼U)的塑料材料是具有低收縮趨勢的高強(qiáng)度塑料材料。
4. 如權(quán)利要求1至3所述的外殼(1)，其特征在于，所述塑料材料 基本由部分地晶體芳香化的熱塑性塑料構(gòu)成。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的外殼(1)，其特征在于，所述 玻璃嵌入物(3)的材料厚度在0.5毫米和2毫米之間。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項所述的外殼(1)，其特征在于，所述 外殼(1)具有通過電鍍涂敷的金屬涂層。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一項所述的外殼(1)，其特征在于，所述 玻璃嵌入物(3)的鉛含量低或不含鉛，使得在所述外殼(1)的電鍍期 間避免了所述玻璃嵌入物(3)的金屬化。
8. 如權(quán)利要求1至7中任一項所述的外殼(1)，其特征在于，在所 述外殼(1)的內(nèi)部設(shè)置腹板(2)，所述腹板在所述玻璃嵌入物的邊緣處 在所述玻璃嵌入物面向所述外殼(1)內(nèi)部的一側(cè)與相應(yīng)的所述玻璃嵌入 物(3)部分地搭接。
9. 如權(quán)利要求1至8中任一項所述的外殼(1)，其特征在于，所述 玻璃嵌入物(3)配置為具有平面表面和彎曲表面。
10. 如權(quán)利要求1至9中任一項所述的外殼(1)，其特征在于，在用于提供待測物的測量狹縫(4)的區(qū)域中設(shè)置兩個相對的玻璃嵌入物 (3)。
11. 用于生產(chǎn)如權(quán)利要求1至10中任一項所述的用于光學(xué)測量裝置 的外殼(1)的方法，其特征在于，在所述外殼(1)的原型模制之前，在用于生產(chǎn)所述外殼(1)的模 具中設(shè)置至少一個玻璃嵌入物(3);以及在所述外殼(1)的原型模制期間，以這樣的方式將所述至少一個玻 璃嵌入物(3)連接到所述外殼(1)，目卩，所述至少一個玻璃嵌入物接收 其精確的位置，并且確保所述測量裝置的組件所需的密封。
12. 如權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，所述玻璃嵌入物(3)通過用于生產(chǎn)所述外殼(1)的材料的收縮而被夾緊。
13. 如權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述外殼(1) 被電鍍。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述外殼(1)在電 鍍之后被熱處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種特別用于紗線監(jiān)控用的光學(xué)測量裝置的外殼(1)，該外殼(1)由塑料通過原型模制而生產(chǎn)，收納測量裝置的組件，例如光源、傳感器或透鏡。該外殼(1)的特征在于，在所述外殼(1)上設(shè)置玻璃嵌入物(3)，該玻璃嵌入物用于保護(hù)所述組件免受環(huán)境影響，并且特征在于所述玻璃嵌入物(3)借助于在原型模制期間發(fā)生的收縮而以這樣的方式裝配到外殼(1)中，即，所述外殼(1)象框架一樣密封地包圍所述玻璃嵌入物。
文檔編號G01D11/24GK101282897SQ200680037821
公開日2008年10月8日 申請日期2006年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月19日
發(fā)明者奧拉夫·伯萊姆 申請人:歐瑞康紡織有限及兩合公司