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HINTERGRUND
ZU DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft ein Farbmesssystem und insbesondere ein Farbmesssystem
zur Farbmessung eines abgekühlten
Produktes, nachdem das Produkt durch eine Extrusionseinrichtung
extrudiert worden ist.
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Bei
der Verarbeitung einiger Materialien, beispielsweise polymerischer
Materialien, wird das Produkt verschiedenen Herstellungsprozessen
unterworfen, bevor das Endprodukt erzeugt ist. Diese Prozesse können in
einem einzelnen Verarbeitungsbereich oder in verschiedenen Verarbeitungsbereichen durchgeführt werden.
In jedem Fall wird das Produkt von Prozess zu Prozess weiterbefördert, oder
das Produkt wird zu einer Endbearbeitungsstelle befördert. Außerdem kann
das Produkt in dem Endbearbeitungsbereich zu verschiedenen Gestalten
und Größen geformt
werden. Gewöhnlich
wird die Bewegung und Endformgebung des Produktes bewerkstelligt,
indem das Material durch ein Leitungsrohr extrudiert wird. Eine
Erwärmung
des Produktes in der Weise, dass das Produkt ähnlich wie eine Flüssigkeit fließt, erleichtert
die Extrusion des Produktes durch das Leitungsrohr.
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Für viele
Prozesse, insbesondere den Endbearbeitungsprozess und die Formgebung,
ist es erwünscht,
die Farbe des abgekühlten
Produktes zu identifizieren oder zu messen. Eine Farbidentifizierung
und -messung ist unter anderem zur Bestimmung des Zustandes des
Prozesses, zur Bestimmung der Qualität des Produktes und zur Sortierung des
Produktes wün schenswert.
Jedoch kann das erhitzte Produkt eine andere Farbe aufweisen als
das abgekühlte
Produkt. In einem Beispiel wird die Farbe des Produktes identifiziert
und gemessen, indem eine Probe des Produktes zu einer Bypassgruppe oder
Bypassstrecke in dem Leitungsrohr oder Hauptextruder geleitet wird.
Die Probe des Produktes, die durch die Bypassstrecke geleitet wird,
wird durch einen Bediener gesammelt und abkühlen gelassen. Der Bediener
führt von
Hand den Teil der abgekühlten
Produktprobe einem Spektrophotometer zu, in dem die Farbe erfasst
wird. Dieser Prozess der Farberfassung und -identifikation ist zeitaufwendig
und erhöht
deshalb die Herstellungszeit des Produktes, die wiederum die mit
der Herstellung verbundenen Kosten steigert.
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Deshalb
besteht der Wunsch nach einem optischen Farbsensor, der an Ort und
Stelle eine Farbmessung eines abgekühlten Produktes bewerkstelligt,
der automatisch eine Probe des Produktes entnimmt, eine Probenabkühlzeit beschleunigt
und eine Information in Bezug auf das Produkt für eine Analyse liefert.
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Die
Druckschrift US-A-5559 173 offenbart ein System zur Steuerung der
Farbe von Polymeren unter Verwendung einer während des Prozesses ausgeführten Farbmessung.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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In
der Hauptausführungsform
ist ein Online-Farbsensor dazu vorgesehen, Licht einem Spektrometer
zuzuführen,
der die Farbe des abgekühlten Produktes
erfasst.
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Der
Online-Farbsensor weist sämtliche
der im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Die abhängigen Ansprüche definieren
weitere Ausführungsformen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine Perspektivansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines Online-Farbmesssystems;
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2 zeigt
eine perspektivische/schematisierte Ansicht einer beispielhaften
Ausführungsform eines
Online-Farbsensors;
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3 zeigt
eine Perspektivansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform
eines Online-Farbsensors;
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4 zeigt
eine Perspektivansicht einer noch weiteren beispielhaften Ausführungsform
eines Online-Farbsensors;
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5 zeigt
eine Perspekiv-/Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer Aufnahme zur
Verwendung in einem Online-Farbsensor;
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6 zeigt
eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer Vorbereitungs-/Räumeinrichtung
in einer Räumkonfiguration;
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7 zeigt
eine Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform einer Vorbereitungs-/Räumeinrichtung
in einer Probenvorbereitungskonfiguration; und
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8 zeigt
eine Perspektivansicht einer noch weiteren Ausführungsform einer Vorbereitungs-/Räumeinrichtung
unter Veranschaulichung einer Umgestaltung von einer Räumkonfiguration
in eine Probenvorbereitungskonfiguration.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Wie
in 1 veranschaulicht, umfasst die Verarbeitung bestimmter
Materialien, beispielsweise Kunststoffe und Polymermaterialien,
zu einem Produkt 25 einen Hauptextruder 20, durch
den das Produkt 25 extrudiert wird. In einer Ausführungsform
ist die Extrusion des Produktes 25 dazu vorgesehen, das
Produkt 25 von einem Ort zu einem anderen zu überführen. In
einer weiteren Ausführungsform
wird die Extrusion des Produktes 25 dazu verwendet, das Produkt 25 als
Teil eines Endbearbeitungs- oder Finishprozessschrittes zu gewünschten
Formen und Größen zu gestalten.
Für verschiedene
Fertigungsprozesse ist es gewünscht,
die Farbe des Produktes 25 nach einer Abkühlung des
Produktes 25 zur Unterstützung der Verarbeitung, Fabrikation
und/oder Sortierung zu verwenden. Gewöhnlich wird das Produkt 25 erwärmt, um
eine Extrusion durch den Hauptextruder 20 zu erleichtern.
Das erwärmte
Produkt 25 kann in Abhängigkeit
von den Materialeigenschaften im Vergleich zu dem abgekühlten Produkt 140 (2)
eine andere Farbe aufweisen. Deshalb kann die Farbe des erwärmten Produktes 25 keine
genaue Messung für
die Farbe des abgekühlten
Produktes 140 (2) ergeben. Deshalb wird einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine Farbmesssystem 10 eingesetzt,
um eine Abkühlung
des erwärmten
Produktes 25 zu unterstützen und
die Farbe des abgekühlten
Produktes 140 (2) zu bestimmen, ohne dass ein
Bediener in manueller Weise die Farbe bestimmen muss.
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In
einer Ausführungsform,
wie sie in 1 veranschaulicht ist, ist eine
Bypassgruppe oder -strecke 30 mit dem Hauptextruder 20 des
Farbmesssystems 10 verbunden. In der Nähe der Bypassstrecke 30 ist
ein Online-Farbsensor 40 positioniert. Der Online-Farbsensor 40 enthält eine
Sensorgehäuse 50. In
einer weiteren Ausführungsform
enthält
das Sensorgehäuse 50 einen
oberen Teil 56, einen Seitenteil 57 und einen
unteren Teil oder Bodenteil 58, die einen Innenbereich 100 (2)
festlegen. Ein Trichter oder Einlauf 52 ist in dem oberen
Teil 56 des Sensorgehäuses 50 angeordnet.
In dem Seitenteil 57 des Sensorgehäuses 50 ist eine Gehäuseöffnung 94 vorgesehen.
Eine Schubstange 90 einer Oberflächenvorbereitungs- und Räumeinrichtung 125 (2) ragt
von der Gehäuseöffnung 94 vor
und ist mit einem Vorbereitungs-/Räumaktuator 92 verbunden, der
wenigstens die Oberflächenvorbereitungs-
und Räumeinrichtung 125 bewegt.
In dem Seitenteil 57 des Sensorgehäuses 50 ist ein Gebläse 54 angeordnet.
Mit dem Sensorgehäuse 50 ist
ein Deckelscharnier oder Abdeckscharnier 68 verbunden.
Mit dem Abdeckscharnier 68 sind eine obere Abdeckung 60 und
eine untere Abdeckung 62 verbunden. Ein Abdeckseitenteil 61 ist
ebenfalls mit der oberen Abdeckung 60 und der unteren Abdeckung 62 verbunden. Ein
Deckel- bzw. Abdeckatuator 64 ist mit wenigstens der oberen
Abdeckung 60 und der unteren Abdeckung 62 verbunden
und wird dazu verwendet, die obere Abdeckung 60 und die
untere Abdeckung 62 von wenigstens einer ersten Stellung
(3) in eine zweite Stellung (1, 2 und 4)
zu überführen.
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In
einer Ausführungsform
sind an der oberen Abdeckung 60 ein erster Anschluss 72 und
ein zweiter Anschluss 74 vorgesehen. Wie in 2 veranschaulicht,
ist der erste Anschluss 72 über ein Glasfaserbündel 70 mit
einer Lichtquelle 170 verbunden. Der zweite Anschluss 74 weist
einen Lichtempfänger 80 auf,
der über
ein Glasfaserbündel 82 mit
einem Spektophotometer 160 verbunden ist. An dem Spektophotometer 160 ist über eine
Verbindung 164 eine Anzeige 162 angeschlossen.
In einer Ausführungsform,
wie sie in 3 veranschaulicht ist, sind
der erste Anschluss 72 und der zweite Anschluss 74 derart
positioniert, dass, wenn sich die obere Abdeckung 60 in
der ersten Stellung befindet, die Glasfaserbündel 70 und 82 optisch
durch den Trichter oder Einlauf 52 hindurch in den Innenbereich 100 hinein
sehen.
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Wie
vorstehend beschrieben, wird ein Teil des Produktes 25,
das durch den Hauptextruder 20 strömt, umgeleitet, um durch die
Bypassstrecke 30 zu fließen, wobei der Online-Farbsensor 40 in
der Nähe
der Bypassstrecke 30 des Hauptextruders 20 angeordnet
ist. In einer bevorzugten Ausführungsform
weist der Hauptextruder 20 einen Viskosimeterextruder auf.
Die Bypassstrecke 30 ist derart positioniert, dass jeder
Teil des Produktes 25, der von der Bypassstrecke 30 extrudiert
wird, in den Trichter bzw. Einlauf 52 eingeleitet wird,
der das Produkt 25 anschließend in den Innenbereich 100 des
Sensorgehäuses 50 leitet.
In einer weiteren Ausführungsform enthält der Hauptextruder 20 oder
die Bypassstrecke 30 ein Ventil oder eine sonstige Einrichtung
(nicht veranschaulicht), das bzw. die aktiviert wird um auszuwählen, wann
der Teil des Produktes 25 durch die Bypassstrecke 30 strömt.
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In 2 sind
die obere Abdeckung 60 und die untere Abdeckung 62 in
der ersten Stellung veranschaulicht, in der das Produkt 25 (1) über den Trichter 52 in
den Innenbereich 100 des Sensorgehäuses 50 einströmen kann.
Eine Aufnahme 110 ist in dem Innenraum 100 angeordnet
und ebenfalls in der Nähe
des Trichters bzw. Einlaufs 52 positioniert, so dass das
Produkt 25, das durch den Einlauf bzw. Trichter 52 strömt, durch
die Aufnahme 110 gehalten und/oder aufgefangen wird.
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Wie
in 5 veranschaulicht, ist die Aufnahme 110 in
einer Ausführungsform
mit dem Sensorgehäuse 50 über ein
Scharnier 520 verbunden. In einer bevorzugten Ausführungsform
weist die Aufnahme 110 die Gestalt einer V-Nut auf. Wenn
das Produkt 25 auf der Aufnahme 110 gehalten ist,
wird die Oberfläche
des Produktes 25 für
eine Messung vorbereitet, und dem Produkt wird vorzugsweise ermöglicht,
sich abzukühlen
und ein abgekühltes
Produkt 140 zu werden. Das Gebläse 54 (1)
zur Unterstützung
der Abkühlung
des Produktes 25 liefert eine Luftströmung in dem Innenbereich 100.
In dem Innenbereich 100 kann ein Temperatursensor 130 vorgesehen sein,
um die Temperatur des Produktes 25 und/oder des abgekühlten Produktes 140 zu überwachen.
Der Temperatursensor 130 kann an eine (nicht veranschaulichte)
Rechen- oder Steuerungsvorrichtung angeschlossen sein, so dass die
Farbe des abgekühlten
Produktes 140 erst dann gemessen wird, nachdem das abgekühlte Produkt 140 eine
bestimmte Temperatur erreicht hat.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist zur Unterstützung
der Messung der Farbe des abgekühlten
Produktes 140 das Sensorgehäuse 50 des Online-Farbsensors 40 lichtundurchlässig. In
einer Ausführungsform
weist das Sensorgehäuse 50 einen lichtundurchlässigen Überzug,
wie beispielsweise eine aufgebrachte bzw. abgeschiedene Beschichtung
und/oder einen Anstrichüberzug,
auf. In einer weiteren Ausführungsform
weist das Sensorgehäuse 50 ein
lichtundurchlässiges
Gehäuse,
wie beispielsweise ein Metall- oder Kunststoffgehäuse, auf.
Die lichtundurchlässige
Eigenschaft des Sensorgehäuses 50 stellt
sicher, dass Außenlicht
nicht in den Innenraum 100 eindringen kann und/oder Licht
von der Lichtquelle 170 nicht aus dem Innenbereich 100 ausgestrahlt
wird. Außerdem
enthält
das Sensorgehäuse 50 ferner
ein Abdeckmittel 510 in der Gehäuseöffnung 94 des Sensorgehäuses 50.
Das Abdeckmittel 510 stellt auch sicher, das nur eine minimale
Menge an Außenlicht
in den Innenbereich 100 des Sensorgehäuses durch die Gehäuseöffnung 94 hindurch eindringt,
wenn die Schubstange 90 von diese aus vorragt. Es sollte
verständlich
sein, dass der Seitenabschnitt oder Seitenteil 61, wie
er in 1 veranschaulicht ist, nur eine Ausführungsform
bildet, die verwendet wird, um das Gebläse 54 abzudecken, wenn
die obere Abdeckung 60 und die untere Abdeckung 62 in
die erste Stellung überführt sind,
um Licht an einem Eindringen in den Innenraum zu hindern.
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Wie
in den 1 und 2 veranschaulicht, enthält der Online-Farbsensor 40 einen
ersten Anschluss 72 und einen zweiten Anschluss 74.
In einer Ausführungsform
sind der erste Anschluss 72 und der zweite Anschluss 74 in
der oberen Abdeckung 60 angeordnet und wirken durch den
Einlauf bzw. Trich ter 52, um Licht dem Innenbereich 100 des
Sensorgehäuses 50 zuzuführen und
von diesem zu empfangen. In einer weiteren Ausführungsform, wie sie in 4 veranschaulicht
ist, ist der zweite Anschluss 74 in der unteren Abdeckung 62 angeordnet,
um Licht zu empfangen, das von dem Glasfaserbündel 70 ausgesandt
wird, das an dem ersten Anschluss 72 in der oberen Abdeckung 60 angeordnet
ist. Die in 4 veranschaulichte Konfiguration
des ersten Anschlusses 72 und des zweiten Anschlusses 74 ermöglicht dem
Online-Farbsensor 40, die Farbe von Produkten 25 zu
erfassen, die transparent und/oder lichtdurchlässig sind. Wenn das Produkt 25 lichtdurchlässig und/oder
transparent ist, tritt Licht durch das Produkt 25 hindurch.
Deshalb sind der erste Anschluss 72 und der zweite Anschluss 74 in
einer Ausführungsform
in der oberen Abdeckung 60 und der unteren Abdeckung 62 positioniert,
wie dies in 4 veranschaulicht ist. In dieser
Konfiguration tritt das Licht von dem Glasfaserbündel 82, das das Produkt 25 passiert,
auch durch die Aufnahme 110 hindurch und wird durch den
Lichtempfänger 80 eingefangen. Das
eingefangene Licht wird dem Spektrophotometer 160 zur Farbmessung
zugeführt.
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In
Ausführungsformen,
in denen das Produkt 25 transparent und/oder lichtdurchlässig ist,
kann die Aufnahme 110 aus einem lichtdurchlässigen und/oder
transparenten Material, wie beispielsweise Quarz, aufgebaut sein.
In anderen Ausführungsformen,
in denen das Produkt 25 transparent und/oder lichtdurchlässig ist,
kann die Aufnahme 110 ein transparentes und/oder lichtdurchlässiges Fenster 810 (8)
aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Fenster 810 aus
Quarz gebildet. In diesen Ausführungsformen
kann Licht von dem Glasfaserbündel 82 durch
die Aufnahme 110 hindurch treten. Es sollte verständlich sein,
dass in den Ausführungsformen,
in denen das Produkt 25 lichtdurchlässig und/oder transparent ist,
das Spektrophotometer 160 (2) kalibriert
oder geeicht sein kann, um einen beliebigen Farbeinfluss zu bestimmen,
zu dem die Aufnahme 110 bei der Farbmessung beiträgt. Es sollte
ferner verständlich
sein, dass in anderen Ausführungsformen
der erste Anschluss 72 und der zweite Anschluss 74 in
anderen Positionen platziert sein können, in denen Licht in den
Innenbereich 100 eingeführt
wird, wobei das Licht, das empfangen wird, von dem abgekühlten Produkt 140 beeinflusst
ist.
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Der
erste Anschluss 72 ist mit der Lichtquelle 170 über ein
Glasfaserbündel 70 verbunden,
das in einer Ausführungsform
mehrere Lichtleitfasern aufweist, die in einer lichtundurchlässigen Höhle oder Ummantelung
untergebracht sind. In einer Ausführungsform weist die Lichtquelle 170 eine
geeichte oder kalibrierte Lichtquelle auf, so dass das Licht, das dem
Online-Farbsensor 40 zugeführt wird, genau gesteuert sein
kann. In einer anderen Ausführungsform weist
die Lichtquelle 170 eine Weißlichtquelle auf. Der Lichtempfänger 80 kann
in einer Ausführungsform
das Glasfaserbündel 82 aufweisen,
das an das Spektrophotometer 160 angeschlossen ist. Außerdem weist
das Glasfaserbündel 82 in
einer Ausführungsform
mehrere Lichtleitfasern auf, die in einer lichtundurchlässigen Hülle oder
Ummantelung aufgenommen sind. Es sollte verständlich sein, dass der Lichtempfänger 80 eine
beliebige Einrichtung aufweisen kann, die das Licht einfängt und/oder
dieses von dem Online-Farbsensor 40 zu dem Spektrophotometer 160 über trägt. Es sollte
ferner verständlich
sein, dass die Glasfaserbündel 70 und 82 eine
Vorrichtung aufweisen können,
die Licht von einer Quelle zu einer anderen überträgt oder leitet, so dass die
Glasfaserbündel 70 und 82 nicht
nur auf die hier beschriebenen beschränkt sein sollten.
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Das
Spektrophotometer 160 enthält eine Elektronik, die verwendet
wird, um aus dem Licht, das durch den Lichtempfänger 80 empfangen
wird, die Farbe zu bestimmen. Das Spektrophotometer 160 ist
an eine Anzeige 162 über
eine Verbindung 164 angeschlossen. In einer Ausführungsform
liefert die Anzeige 162 Informationen und/oder Daten, die die
Farbe des abgekühlten
Produktes 140 betreffen. Diese Informationen können durch
einen Bediener oder eine (nicht veranschaulichte) Steuerungsvorrichtung
zur Steuerung des Herstellungsprozesses des abgekühlten Produktes 140 verwendet
werden. Es sollte verständlich
sein, dass das Spektrophotometer 160 mit einer (nicht veranschaulichten)
Steuerungsvorrichtung, beispielsweise einem Mikroprozessor, verbunden
sein kann und Steuersignale oder Daten, die die Farbe des abgekühlten Produktes 140 betreffen,
liefert, um die Fertigung des Produktes 25 zu steuern.
Außerdem
kann das Spektrophotometer 160 in einer (nicht veranschaulichten)
Rechenvorrichtung untergebracht oder mit dieser verbunden sein,
die das Licht, die Daten und/oder Informationen, die von dem Online-Farbsensor 40 geliefert
werden, ver- bzw. bearbeitet.
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Das
dem Online-Farbsensor 40 zugeführte Licht wird dazu verwendet,
die Farbe des abgekühlten
Produktes 140 zu erfassen. In einer Ausführungsform
ist das abgekühlte
Produkt 140 lichtundurchlässig oder teiltransparent und
weist sehr schwache Lichtdurchlässigkeitseigenschaften
auf. In dieser Ausführungsform
lassen die Materialeigenschaften des abgekühlten Produktes 140 an
sich zu, das nur sehr wenig oder sogar kein Licht durch das abgekühlte Produkt 140 hindurchtritt.
Deshalb reflektiert der Teil oder Abschnitt des abgekühlten Produktes 140, der
auf der Aufnahme 110 gehalten ist, Licht von der Lichtquelle 170.
Für diese
Materialart können
der erste Anschluss 72 und der zweite Anschluss 74 in
einer Ausführungsform
in der oberen Abdeckung 60 angeordnet und über dem
Trichter bzw. Einlauf 52 positioniert sein, wenn sich die
obere Abdeckung 60 in der ersten Stellung befindet, wie
dies in 3 veranschaulicht ist. Somit
erfasst der Lichtempfänger 80 in dieser
Konfiguration durch die Lichtquelle 170 geliefertes Licht,
das durch das abgekühlte
Produkt 140 reflektiert wird, wobei der Lichtempfänger 80 dieses Licht
dem Spektrophotometer 160 zuführt. Jedoch ermöglichen
die Materialeigenschaften des abgekühlten Produktes 140 in
anderen Ausführungsformen,
dass Licht durch das abgekühlte
Produkt 140 hindurch übertragen
wird und/oder hindurch tritt. In diesen Ausführungsformen können der
erste Anschluss 72 und der zweite Anschluss 74 an
anderen Stellen, wie beispielsweise, in der oberen Abdeckung 60,
in der unteren Abdeckung 62 (wie in 4 veranschaulicht),
positioniert sein. Außerdem
sollte es verständlich
sein, dass der erste Anschluss 72 und der zweite Anschluss 74 auch
in dem Sensorgehäuse 50, in
dem Innenbereich 100, in der Aufnahme 110 oder in
der Oberflächenvorbereitungs-
und Räumeinrichtung 125 angeordnet
sein können.
In ähnlicher
Weise führt
die Lichtquelle 170 in dieser Ausführungsform dem Online-Farbsensor 40 Licht
zu, das das abge kühlte
Produkt 140 durchdringt. Der Lichtempfänger 80 fängt Licht
ein, das durch das abgekühlte
Produkt 140 übertragen
wird, und liefert dieses Licht zu dem Spektrophotometer 160.
Es sollte verständlich
sein, dass das von der Lichtquelle 170 herrührende Licht durch
das abgekühlte
Produkt 140 auf andere Weise als durch Reflexion und Transmission
durch das abgekühlte
Produkt 140 beeinflusst werden kann, und die folgende Erfindung
sollte nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sein.
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Das
Farbmesssystem 10 und der Online-Farbsensor 40,
wie sie in den 1–4 veranschaulicht
sind, erfassen die Farbe des abgekühlten Produktes 140,
das in dem Innenbereich 100 des Online-Farbsensors 40 angeordnet
ist. In einer Ausführungsform
strömt
das Produkt 25 durch den Trichter bzw. Einlauf 52 des
Online-Farbsensors 40 hindurch und in den Innenbereich 100 des
Sensorgehäuses 50 hinein.
Das Produkt 25 wird in dem Innenbereich 100 durch
die Aufnahme 110 gehalten und/oder aufgefangen. In einer
Ausführungsform,
wie sie in 2 veranschaulicht ist, hält die Aufnahme 110 das
Produkt 25 und/oder das abgekühlte Produkt 140,
während
die Aufnahme 110 senkrecht zu dem Sensorgehäuse 50 ausgerichtet
ist, um das Halten oder die Aufnahme des Produktes 25 und/oder
des abgekühlten
Produktes 140 zu unterstützen. In einer Ausführungsform
enthält
der Hauptextruder 20 oder die Bypassstrecke 30 ein
(nicht veranschaulichtes) Ventil, das zur Steuerung der Menge des
Produktes 25, das in den Innenbereich 100 einfließt, zu steuern.
In einer weiteren Ausführungsform
wird die Zeitdauer, während
der das Produkt 25 in den Innenbereich 100 fließt, gemessen,
wobei nach einer vorbestimmten Zeit spanne die obere Abdeckung 60 durch
den Abdeckungsaktuator in die erste Stellung überführt wird, wie sie in 3 veranschaulicht
ist. In einer bevorzugten Ausführungsform
weist der Abdeckungsaktuator 64 einen Elektromotor auf.
In der ersten Stellung bedeckt die obere Abdeckung 60 den
Trichter bzw. Einlauf 52 und den oberen Teil 56,
wobei das Produkt 25 an einem Einströmen in den Trichter bzw. Einlauf 52 gehindert
wird. Es sollte verständig
sein, dass der Abdeckungsaktuator 64 die obere Abdeckung 60 und die
untere Abdeckung 62 gemeinsam oder einzeln bewegen kann.
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Wenn
die gewünschte
Menge des Produktes 25 durch die Aufnahme 110 gehalten
oder aufgenommen ist, wird die Oberfläche des Produktes für die Farbmessung
vorbereitet. Zu der Vorbereitung der Oberfläche des Produktes 25 gehört, dass
eine Schneide 710 (7) über der
Oberfläche
des Produktes 25, das auf der Aufnahme 110 angeordnet
ist, vorbeigeführt
wird, um überschüssiges Produkt 25 zu entfernen
und eine im Wesentlichen flache Oberfläche auf der Probe des Produktes 25 zu
erzeugen. In einer Ausführungsform
ist die Schneide 710 als Teil der Schubstangenfläche 120 in
der Oberflächenvorbereitungs-
und Räumeinrichtung 125 enthalten,
wie dies in den 6–8 veranschaulicht
ist. Um die Schneide 710 zu verwenden, dreht der Vorbereitungs-/Räumaktuator 92 die
Schubstange 90 in der in 8 veranschaulichten
Weise. Insbesondere kann durch Verdrehung der Schubstange 90 die
Schubstangenfläche 120 von
einer Stellung A (6) in eine Stellung B (7)
und umgekehrt überführt werden.
Die Stellung B (7) ermöglicht der Schneide 710,
mit der Probe des Produktes 25 in Kontakt zu treten, um
eine im We sentlichen flache Oberfläche zu erzeugen. In einer bevorzugten
Ausführungsform, wie
sie in den 6–8 veranschaulicht
ist, ist die Schubstangenfläche 120 auf
der Schubstange 90 unter einem von 90 Grad verschiedenen
Winkel angeordnet, um den Räumvorgang
und die Probenvorbereitung des Produktes 25 zu erleichtern.
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Die
durch die Schneide 710 erzeugte flache Oberfläche begünstigt die
Farbmessung, indem sie eine reflektierende Oberfläche für Produkte 25,
die lichtundurchlässig
sind, und eine im Wesentlichen ebene Fläche für die Übertragung von Licht für Produkte 25 schafft,
die transparent und/oder lichtdurchlässig sind. Die Vorbereitung
der Probe des Produktes 25 sorgt dafür, dass das von dem Produkt 25 reflektierte
oder durch dieses hindurch übertragene Licht
zwischen verschiedenen Produkten 25 übereinstimmt bzw. konsistent
ist. Außerdem
begünstigt
die Oberflächenvorbereitung
des Produktes die Kalibrierung des Farbmesssystems 10,
indem sie das reflektierte oder übertragene
Licht einheitlich oder gleichartig macht. Es sollte verständlich sein,
dass die Vorbereitung der Probenoberfläche in einer Ausführungsform
des Farbmesssystems 10 vorgesehen ist, während andere
Ausführungsformen
nicht notwendigerweise dieses Merkmal enthalten müssen.
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Wenn
die Oberfläche
in dem heißen
oder geschmolzenen Zustand vorbereitet ist, wird dem Produkt 25 ermöglicht,
sich abzukühlen
und ein abgekühltes
Produkt 140 zu bilden. In einer anderen Ausführungsform
kann das Gebläse 54 verwendet
werden, um die Abkühlung
des Produktes 25 zu unterstützen. Wenn das Produkt 25 abgekühlt ist,
um das abgekühlte
Produkt 140 zu bilden, wird die Farbe des abgekühlten Produktes 140 gemessen.
Zur Messung der Farbe des abgekühlten
Produktes 140 führt
das Farbmesssystem 10 Licht dem Online-Farbsensor 40 von
der Lichtquelle 170 zu. Das Licht von der Lichtquelle 170 wird
durch das Glasfaserbündel 70 zu dem
Innenbereich 100 geliefert. Das abgekühlte Produkt 140 in
dem Innenbereich 100 des Online-Farbsensors 40 wirkt
auf das zu dem Online-Farbsensor 40 übertragene
Licht ein bzw. beeinflusst dieses. Wie vorstehend erwähnt, beeinflussen
die Materialeigenschaften des abgekühlten Produktes 140 das
Licht, indem beispielsweise das Licht von dem abgekühlten Produkt 140 reflektiert
wird und/oder dem Licht ermöglicht
wird, durch das abgekühlte
Produkt 140 hindurch übertragen
zu werden. Der Lichtempfänger 80 empfängt das
durch das abgekühlte
Produkt 140 in dem Online-Farbsensor 40 beeinflusste
Licht. Das Licht, das durch den Lichtempfänger 80 eingefangen wird,
wird zu einem Spektrophotometer 160 übertragen, der das Licht analysiert,
um die Farbe des abgekühlten
Produktes 140 zu bestimmen. Informationen und/oder Daten,
die die Farbe betreffen, werden zu einer Anzeige 162 oder
einer (nicht veranschaulichten) Rechenvorrichtung übertragen.
Die die Farbe des abgekühlten
Produktes 140 betreffenden Informationen und/oder Daten
können
zur Steuerung der Fertigung des Produktes 25 verwendet
werden.
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Wie
in den 5 und 6 veranschaulicht, wird, nachdem
die Farbmessung vorgenommen worden ist, die Schubstange 90 derart
gedreht, dass die Schubstangenfläche 120 in
der Aufnahme 110 angeordnet ist, und die Oberflächenvorbereitungs-
und Räumeinrichtung 125 führt das
abgekühlte
Produkt 140 aus der Aufnahme 110 ab. Die Schubstange 90 enthält ein erstes
distales Ende 540, das mit der Schubstangenfläche 120 verbunden
ist, sowie ein zweites distales Ende 550, das mit dem Vorbereitungs-/Räumaktuator 92 verbunden
ist. In einer bevorzugten Ausführungsform
weist die Schubstangenfläche 120 eine
dreieckige Gestalt auf, die in eine bevorzugte Ausführungsform
der Aufnahme 110, die die Gestalt einer V-Nut aufweist,
passt. Um das Produkt 25 aus der Aufnahme 110 zu
räumen,
wird die Schubstangenfläche 120 in
die Stellung A (6) gedreht. Wenn sich die Schubstangenfläche 120 in der
Stellung A (6) befindet, übt der Vorbereitungs-,
Räumaktuator 92 eine
lineare Kraft auf die Schubstange 90 aus, so dass die Schubstangenfläche 120 mit
dem Produkt 25 in Kontakt tritt, um das Produkt 25 aus
der Aufnahme 110 zu drücken.
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In
einer Ausführungsform,
wie sie in 5–8 veranschaulicht
ist, kann die Aufnahme 110 durch Verwendung eines Gelenkteils
oder Scharniers 520 winkelig sein oder unter einem Winkel
verlaufen, um das Abführen
des abgekühlten
Produktes 140 zu erleichtern. In einer weiteren Ausführungsform
bewegt der Vorbereitungs-/Räumaktuator 92 die Aufnahme 110 zu
dem gewünschten
Winkel. In einer weiteren Ausführungsform
weist der Vorbereitungs-/Räumaktuator 92 einen
Elektromotor auf. In einer noch weiteren Ausführungsform weisen die Flächen, die
mit dem Produkt 25 und/oder dem abgekühlten Produkt 140 in
Kontakt treten, eine Oberflächenbeschichtung 530,
beispielsweise aus Teflon, auf, die das Abführen des Produktes 25 und/oder
des abgekühlten
Produktes 140 unterstützt.
In einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Bodenteil 58 offen. Deshalb fällt das abgekühlte Produkt 140,
wenn die obere Abdeckung 60 und die untere Abdeckung 62 von
der ersten Stel lung (3) weg bewegt werden und das
abgekühlte
Produkt 140 von der Aufnahme 110 gedrückt wird,
aus dem offenen Boden 54 des Sensorgehäuses 50 zur weiteren
Verwendung heraus.
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Die
vorstehende Erläuterung
der Erfindung ist für
Veranschaulichungs- und Beschreibungszwecke präsentiert worden. Ferner soll
die Beschreibung die Erfindung nicht auf die hier beschriebene Form beschränken. Demgemäß sind Veränderungen
und Modifikationen, die der obigen Lehre und dem Können und
Wissen eines Fachmanns aus dem relevanten Stand der Technik entsprechen,
von dem vorstehenden Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst. Die
hier vorstehend beschriebene Ausführungsform ist ferner dazu
vorgesehen, die momentan bekannte beste Form zur Ausführung der
Erfindung zu erläutern
und andere Fachleute in die Lage zu versetzen, die Erfindung an
sich oder in anderen Ausführungsformen
und gemeinsam mit den verschiedenen Modifikationen, die für ihre spezielle
Anwendung oder Benutzungsarten der Erfindung erforderlich sind,
zu verwenden. Die beigefügten
Ansprüche
sollen ausgelegt werden, um alternative Ausführungsformen in dem durch den
Stand der Technik zugelassenen Maße mit einzuschließen.