WO2008107440A1

WO2008107440A1 - Verfahren zur simulation eines erscheinungsbildes eines aus einem mehrfarbigen faden gebildeten faserproduktes sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens und verfahren zur herstellung eines bcf-fadens

Info

Publication number: WO2008107440A1
Application number: PCT/EP2008/052622
Authority: WO
Inventors: Johannes Brauers; Björn GÖDDERZ; Til Aach
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2007-03-08
Filing date: 2008-03-04
Publication date: 2008-09-12
Anticipated expiration: 2009-09-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung (1, 3, 4) zur Simulation eines Erscheinungsbildes eines aus einem mehrfarbigen Faden gebildeten Faserproduktes. Hierzu wird ein Abbild eines mehrfarbigen Fadens (2) erfasst, durch eine Bildanalyse zu einem Datensatz generiert und durch Simulationsrechnungen zu dem Erscheinungsbild überführt. Zur Abbilderfassung des Fadens wird erfindungsgemäß zuvor ein Längenabschnitt des Fadens mit zumindest einer Umschlingung auf einen Bildträger (8) aufgewickelt, wobei ein Teilstück der Umschlingung des Fadens an einer Musterfläche des Bildträgers geführt wird und bei welchem das Abbild der Musterfläche mit anliegendem Teilstück des Fadens erfasst wird.

Description

Verfahren zur Simulation eines Erscheinungsbildes eines aus einem mehrfarbigen Faden gebildeten Faserproduktes sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und Verfahren zur Herstellung eines BCF-Fadens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Simulation eines Erscheinungsbildes eines aus einem mehrfarbigen Faden gebildeten Faserproduktes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines BCF-Fadens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 19.

Bei der Herstellung von synthetischen Fäden, die aus einer Polymerschmelze gesponnen sind, ist es allgemein bekannt, dass die Fäden als Vorprodukt in Spulen zwischengespeichert werden, um in einem sich direkt anschließenden oder nach einer weiteren Zwischenbehandlung folgenden Weiterverarbeitung zu einem Fa- serprodukt verarbeitet zu werden. Derartige Faserprodukte werden beispielsweise durch Stricken, Weben, Legen, Tuften usw. hergestellt. Die Beschaffenheit insbesondere das visuelle Erscheinungsbild derartiger Faserprodukte wird dabei im Wesentlichen durch die Beschaffenheit und Charakteristik des Fadens beeinflusst. Insbesondere bei der Herstellung von Teppichen ist es bekannt, dass ein aus einer Mehrzahl verschieden farbiger multifiler Teilfäden gebildeter BCF-Faden verwendet wird, um innerhalb des Teppichs bestimmte Farbmuster zu erzeugen. In Abhängigkeit von dem Vermischungsgrad der einzelnen Fasern innerhalb des BCF-Fadens ergeben sich unterschiedliche Farbmuster in dem Teppichgewebe. Um beispielsweise das Hervorstechen einzelner Farben zu vermeiden, ist eine intensive Vermischung aller Teilfäden im BCF-Faden erforderlich.

Um eine möglichst zielgerichtete Herstellung eines Faserproduktes vornehmen zu können, sind im Stand der Technik Simulationsverfahren bekannt, bei welchen ein Erscheinungsbild des Faserproduktes aus zugrunde gelegten Parametern des Fa- dens berechnet wird. Ein derartiges Simulationsverfahren geht aus der WO 2006/122722 hervor. Bei dem bekannten Verfahren wird als Fadenparameter unmittelbar das Abbild des Fadens erfasst und durch eine Bildanalyse zu einem digitalen Bilddatensatz generiert. Der Bilddatensatz wird mit Hilfe von Simulationsalgorithmen, die beispielsweise das Stricken, Weben oder Tuften des Fadens zu dem Faserprodukt simulieren, in Rechenoperationen zu dem Erscheinungsbild des Faserproduktes überführt. Damit lässt sich bereits bei der Herstellung eines Fadens das mit dem Faden in einer Weiterverarbeitung hergestellte Faserprodukt vorausberechnen. So können bereits Korrekturen bei der Fadenherstellung eingebunden werden, um vorbestimmte Teppichmuster zu erhalten. Insoweit haben sich derartige Verfahren besonders bei der Herstellung von BCF-Fäden bewährt.

Im Stand der Technik sind jedoch auch grundsätzlich andere Simulationsverfahren bekannt, die insbesondere dazu dienen, Teppichmuster zu entwerfen. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der US 5,680,333 bekannt. Hierbei werden die Parameter eines Fadens in Form von Anzahl der Fadenkomponenten, Far- be der Fadenkomponenten und insbesondere ein Maß der Mischung der Komponenten herangezogen, um mit Hilfe von Simulationsalgorithmen ein Erscheinungsbild des Faserproduktes zu simulieren. Hierbei lässt sich vor der Herstellung eines Faserproduktes in Form von eines Teppiches bereits festlegen, aus welchen gefärbten Fäden der Teppich herzustellen ist, um bestimmte Farbgebungen und Farbmuster zu erhalten. Derartige Verfahren besitzen jedoch grundsätzlich den Nachteil, dass die Simulation auf Basis einzelner vorgegebener Fadenparameter beruhen und somit die Simulationsergebnisse oftmals unzulässige Abweichungen zu den realen Faserprodukten ergeben.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, das bekannte Verfahren und die bekannte Vorrichtung zur Simulation eines Erscheinungsbildes eines aus einem farbigen Faden gebildeten Faserproduktes derart weiterzubilden, dass bei Vorlage eines realen Fadens eine Simulation eines realitätsnahen Erscheinungsbildes des Faserproduktes möglich wird. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Simulation eines Erscheinungsbildes eines Faserproduktes bereitzustellen, mit welchem die Farbstrukturen multifüer Fäden reproduzierbar mit hoher Genauigkeit erfasst und der Simulationsrechnung vorgegeben werden können.

Es ist auch Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines BCF- Fadens der bekannten Art derart weiterzubilden, dass ein die Vorgaben eines virtuellen Fadens oder eines Flächenmusters eines Teppichs entsprechender BCF- Faden herstellbar ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Simulationsverfahren zur Simulierung eines Farbmusters eines Teppichs bereitzustellen, das unmittelbar mit einem Herstellungsprozess eines Fadens kombinierbar ist, um somit bereits eine zielgerichtete Herstellung des farbigen Fadens vornehmen zu können.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren zur Simulation eines Erscheinungsbildes eines aus einem mehrfarbigen Faden gebildeten Faserproduktes mit den Merkmalen nach Anspruch 1, durch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen nach Anspruch 12 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines BCF-Fadens mit den Merkmalen nach Anspruch 19 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.

Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass die Datenerfassung der Ausgangsdaten für die Simulationsrechnung mit höchster Genauigkeit erfolgt. So wird zur Abbilderfassung des Fadens zuvor ein Längenabschnitt des Fadens mit zumindest einer Umschlingung auf einen Bildträger aufgewickelt, wobei ein Teilstück der Umschlingung des Fadens an einer Musterfläche des Bildträgers geführt wird und bei welchem das Abbild der Musterfläche mit anliegendem Teilstück des Fadens erfasst wird. Damit lässt sich eine gezielte Separierung des Fadens erreichen. Die bei der Abbilderfassung störenden Umgebungseinflüsse lassen sich vermeiden bzw. lassen sich durch die Ausführung der Musterfläche sogar vorbestimmen. Damit können die Farbspektren des Fadens sowie die Farbstrukturen des Fadens genau erfasst und anschließend durch eine Bildanalyse mit hoher Prä- zision zu digitalen Bilddaten überführt werden. Die digitalen Bilddaten enthalten somit die Informationen, die dem wirklichen Erscheinungsbild des Fadens sehr nahe liegt. Die erfindungsgemäße Erfassung des Abbildes des Fadens gewährleistet somit ein höchst realistisches Simulationsergebnis zu dem Faserprodukt.

Um größere Längenabschnitte des Fadens in die Simulationsrechnung einbinden zu können, weil beispielsweise sich Farbwechsel und Farbstrukturen über größere Längen im Faden erstrecken, wird bevorzugt die Weiterbildung der Erfindung verwendet, bei welcher mehrere Teilstücke des Fadens mit Abstand zueinander an der Musterfläche gehalten sind und als Abbild erfasst werden. Der Abstand zwi- sehen den Teilstücken des Fadens ist dabei derart gewählt, dass die aus dem Fadenverbund heraustretenden einzelnen Filamentstränge nicht im gegenseitigen Kontakt gelangen. Die Abstände zwischen den Teilstücken der Fäden an der Musterfläche sind derart bemessen, dass jedes einzelne Teilstück gegenüber der Musterfläche einzeln generierbar ist.

Zur Erfassung des Abbildes der Musterfläche mit den Fadenteilstücken haben sich insbesondere optische Datenerfassungsgeräte in Form von Scannern besonders bewährt. Hierbei lässt sich die Musterfläche zellenförmig oder segmentförmig durch den Scanner abtasten und erfassen. So könnten bereits handelsübliche Scan- ner genutzt werden, um die Erfassung des Abbildes einer Musterfläche an einem Bildträger zu erfassen und als Bilddatei zu speichern.

Die multifüe Struktur der Fäden erfordert jedoch eine hohe Bildauflösung, die zumindest bei einem Auflösevermögen von 200 dpi (dot per inch) vorzugsweise bei 300 dpi liegen sollte.

- A - Um insbesondere bei der anschließenden Bildanalyse eine Identifizierung und Generierung der Fadenstücke zu ermöglichen, weist die Musterfläche als Hintergrund vorzugsweise eine Graurasterung auf, so dass sich die Filamente des Fadens deutlich von der Musterfläche abheben und mit in die Analyse einbezogen werden können. Die Graurasterung ist besonders farblich neutral, so dass der Faden nicht farblich beeinflusst wird und in seinem realen Farbspektrum erscheint.

Die Graurasterung der Musterfläche wird dabei bevorzugt durch einen Laserdrucker erzeugt, so dass selbst bei mehrfach umschlungenen Bildträgern die Muster- fläche eine einheitliche Hintergrunderscheinung mit hoher Gleichmäßigkeit der Rasterung enthält.

Der durch die Bildanalyse gewonnene Bilddatensatz des Abbildes ist somit hervorragend geeignet, um ein Erscheinungsbild eines virtuellen Fadens zu erstellen. Das Erscheinungsbild des virtuellen Fadens zeigt dabei eine sehr hohe Übereinstimmung mit dem an der Musterfläche gehaltenen Fadenstücken. Die Daten des Erscheinungsbildes des virtuellen Fadens lassen sich vorteilhaft als Grafikdatei speichern, die als Grundlage auf weitere Rechenoperationen jederzeit abrufbar ist.

Um das Erscheinungsbild eines virtuellen Faserproduktes zu simulieren, wird die Grafikdatei des virtuellen Fadens mittels bestimmter Algorithmen durch Rechenoperationen weiter verarbeitet.

Je nach Anforderung lassen sich aus der Grafikdatei des virtuellen Fadens mit Hilfe von Herstellungsalgorithmen einzelne Produkt- und Prozessdaten berechnen, die dem Herstellungsprozess des Fadens dienen. Als Produktdaten könnten dabei beispielsweise die beim Schmelzspinnen eingesetzten Masterbatche und Grundgranulate zur bestimmten Farbgebung des Fadens vorgegeben werden. Als Prozessdaten ließen sich beispielsweise Verwirbelungs- und Kräuselungsparame- ter bestimmen, um die unterschiedlich eingefärbten Teilfäden zu dem BCF-Faden zu kombinieren. Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Grafϊkdaten des virtuellen Fadens mit einer Weiterbehandlungsrechenvorschrift zu kombinieren, um Prozessdaten für die Herstellung des Faserproduktes zu erhalten. So lassen sich bei- spielsweise bei einem getuften Teppich der Abstand der Nadeln und die Florhöhe vorausbestimmen.

Die Erfindung ist jedoch in erster Linie auf die Simulation des Erscheinungsbildes eines virtuellen Faserproduktes gerichtet. Insoweit wird der Grafikdatensatz des virtuellen Fadens mittels Simulationsalgorithmen in Rechenoperationen zu einem Grafikdatensatz eines virtuellen Faserproduktes überführt. Der Grafikdatensatz des virtuellen Faserproduktes lässt sich unmittelbar an einem Visualisierungsgerät darstellen, so dass dem vorgelegten mehrfarbigen Faden unmittelbar ein daraus erzeugtes Faserprodukt zugeordnet werden kann.

Die erfmdungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist insbesondere durch einen Bildträger mit einer Musterfläche gekennzeichnet, an dem ein Längenabschnitt des Fadens mit zumindest einer Umschlingung aufgewickelt ist und bei dem das Teilstück der Umschlingung des Fa- dens an der Musterfläche des Bildträgers geführt ist. Zur Erfassung des Abbildes ist der Bildträger dem Bilderfassungsgerät zugeordnet.

Um die Erfassung des Abbildes der Musterfläche mit möglichst einfachen Mitteln ausführen zu können, wird der Bildträger bevorzugt durch eine Platte gebildet, die zumindest an ihrer Vorderseite die Musterfläche aufweist. Die Platte lässt sich auch vorteilhaft derart ausführen, dass sowohl die Vorderseite als auch die Rückseite eine Musterfläche trägt.

Um eine definierte Aufnahme und Lage des Fadens an der Musterfläche zu erhal- ten, weist die Platte bevorzugt an zwei sich gegenüber liegenden Längsseiten jeweils mehrere mit Abstand zueinander angeordnete Fadenführungsnuten auf, wo- bei in jeder der Führungsnuten der um die Platte gewickelte Faden geführt ist. Damit sind reproduzierbare Abstände und Fadenlagen in den Umschlingungen Bildträger ausführbar.

Um den Bildträger nach Möglichkeit zur Archivierung ablegen zu können, weist die Platte in den Endbereichen an einer der Längsseiten oder beider Längsseiten jeweils einen Halteschlitz auf, in welchem der Faden mit einem Anfang und einem Ende fixiert ist.

Zur Hintergrundgestaltung der Musterfläche wird die Platte bevorzugt aus einem hellen Karton gebildet, so dass die Vorderseite direkt mit einer Graurasterung bedruckt werden kann. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die Vorderseite der Platte mit einer Folie oder einer sonstigen Musterschablone beklebt wird.

Das Bilderfassungsgerät lässt sich bei Verwendung derartiger Bildträger vorzugsweise durch ein optisches Datenerfassungsgerät bilden, bei welcher die Musterfläche zellenförmig oder segmentförmig abgetastet wird. So lassen sich beispielsweise handelsübliche Scanner einsetzen, um derartige Musterflächen mit aufgewickelten Fadenstücken erfassen und zu einem digitalen Bilddatensatz über- führen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines BCF-Fadens, der aus mehreren verschieden farbigen multifilen Teilfäden gebildet ist, zeichnet sich dadurch aus, dass ein BCF-Faden bereitgestellt wird, der bei der Weiterverarbeitung zu einem Teppich die gewünschten Flächenmuster liefert. Hierbei werden die Simulationsergebnisse bereits kurz nach Prozessstart ausgewertet, um unmittelbar die Prozessparameter zum Spinnen, Verstrecken, Kräuseln und Verwirbeln und Aufwickeln der Fäden zu optimieren.

Alternativ kann bei einer Simulation während des Prozesses der laufende Herstel- lungsprozess dadurch überwacht und gesteuert werden, indem ein Abbild des her- gestellten Fadens erfasst und mit dem hinterlegten Erscheinungsbild des virtuellen Fadens verglichen wird. Die Einstellung der Prozessparameter lässt sich dann in Abhängigkeit von dem Vergleich durchführen.

Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass zu allen digitalisierten Daten des Abbildes ein visuelles Flächenmuster eines virtuellen Teppichs errechnet wird, um aus einem Vergleich mit einem Erscheinungsbild eines realen Teppichs Abweichungen zu erkennen, die zur Optimierung des Herstellungsprozesses des Fadens genutzt werden könnten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die beigefügten Figuren näher erläutert.

Es stellen dar

Fig. 1 schematisch ein Ablaufdiagram des erfindungsgemäßen Verfahrens zur

Simulation eines Erscheinungsbildes eines virtuellen Faserproduktes Fig. 2 schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Fig. 3 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Bildträgers zur Aufnahme eines Längenabschnittes eines mehrfarbigen Fadens Fig. 4 schematisch eine Querschnittsansicht des Bildträgers aus Fig. 3 Fig. 5 schematisch eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines BCF-Fadens

In Fig. 1 ist ein Schema des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Als Ausgangspunkt für jede Simulation eines Erscheinungsbildes eines virtuellen Faserproduktes ist ein Längenabschnitt eines mehrfarbigen Fadens, aus dem das Faserprodukt durch Weiterbehandlung gebildet werden soll, vorgegeben. Zur Vorberei- tung wird der Längenabschnitt des Fadens auf einen Bildträger aufgewickelt. Der Bildträger weist eine Musterfläche auf, auf welcher zumindest ein Teilstück einer Umschlingung des Fadens geführt wird. Ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Bildträgers wird nachfolgend noch näher erläutert. Die Musterfläche bildet einerseits die Aufnahme des Fadenstückes und andererseits einen optischen Hintergrund. Der Hintergrund der Musterfläche wird bevorzugt durch eine Musterung beispielsweise in Form einer Graurasterung gebildet.

Nachdem der Längenabschnitt des Fadens an dem Bildträger gewickelt ist, wird das Abbild der Musterfläche mit einem oder mehreren in Abstand nebeneinander gehaltenen Fadenstücken durch ein Bilderfassungsgerät erfasst. Um die gesamte Musterfläche an dem Bildträger aufnehmen zu können, wird die Musterfläche bevorzugt durch eine optische Datenerfassung abgetastet. Derartige optische Datenerfassungsgeräte, die auch unter der Bezeichnung Scanner bekannt sind, führen eine zellenförmige oder segmentförmige Abtastung der Musterfläche durch, die durch die optische Datenerfassung digitalisierten Bilddaten werden anschließend einer Bildanalyse zugeführt.

Bei der Bildanalyse der Bilddaten lassen sich beispielsweise zunächst Anpassungen in den lokalen Helligkeits-Bereichen durchführen. Somit lässt sich beispielsweise erreichen, dass das Hintergrundmuster auf der Musterfläche an allen Stellen der Musterfläche eine gleiche Helligkeit aufweist. Anschließend wird das Muster im Hintergrund identifiziert und markiert. Hieraus lässt sich eine Maske generieren, um den Hintergrund von dem Faden zu trennen. Auf Basis dieser Maske wird jede Position in der Musterfläche exakt detektiert. Anschließend beginnt die Extraktion der Fäden der Musterfläche.

Die so gewonnenen extrahierten Segmente lassen sich nun durch eine Rechenoperation beispielsweise eine Transformation zu einem virtuellen Faden zusammenfügen. Das Ergebnis der Bildanalyse führt somit zu einem Grafikdatensatz eines virtuellen Fadens. Der Grafikdatensatz lässt sich beispielsweise als eine Datei speichern oder unmittelbar der weiteren Simulationsrechnung zuführen. Der Gra- fikdatensatz des virtuellen Fadens enthält die Struktur und die Farbe des Fadens. Zusätzlich können noch Hintergrundinformationen gespeichert sein.

Im weiteren Verlauf der Simulation wird der Grafikdatensatz mittels hinterlegten Simulationsalgorithmen zu einem Grafikdatensatz eines virtuellen Faserproduktes überführt. Als Simulationsalgorithmen sind hierbei Rechenvorgänge gemeint, die eine Herstellung, Verarbeitung oder Behandlung des Fadens simulieren, um zu dem Faserprodukt zu gelangen. So lassen sich beispielsweise Tufting-Prozesse bei der Teppichherstellung durch entsprechende Rechenoperationen darstellen, so dass die Grafikdaten des virtuellen Fadens unmittelbar in Grafikdaten eines Teppichs überführt werden können.

Der Grafikdatensatz des virtuellen Faserproduktes lässt sich nun unmittelbar als Erscheinungsbild in einem Visualisierungsgerät darstellen. Somit kann beispiels- weise ein Teppichdesigner erkennen, zu welcher Farbstruktur der mehrfarbige Faden in einem Teppich führen würde. Damit können sowohl Fadenhersteller als auch Teppichhersteller bereits vorab untersuchen, wie ein Teppich mit einem bestimmten Faden aussehen würde. Der Grafikdatensatz des virtuellen Faserproduktes lässt sich sowohl speichern oder auch als Erscheinungsbild ausdrucken, wobei das Erscheinungsbild des virtuellen Faserproduktes mit dem Bildträgern gemeinsam zu einem Musterkatalog hinterlegt werden könnte. Derartige Musterkataloge könnten somit eine Vielzahl von mehrfarbigen Fäden kombiniert mit den Erscheinungsbildern der virtuellen Faserprodukte beinhalten.

Grundsätzlich lassen sich die durch die Abbilderfassung des mehrfarbigen Fadens generierten Daten zu weiteren Rechenoperationen verwenden. So ist beispielsweise mit einer in dem Schema gezeigten Abzweigung dargestellt, dass der Grafikdatensatz des virtuellen Fadens mit einer Weiterbehandlungsrechenvorschrift kombiniert werden könnte, um beispielsweise Prozessdaten zur Herstellung des Faser- produktes zu erhalten. Eine weitere Alternative sieht vor, dass die Grafikdaten des virtuellen Fadens mittels Herstellungsalgorithmen durch Rechenoperationen zu Produkt- und Prozessdaten zur Herstellung des Fadens geführt werden. So lässt sich beispielsweise aus der Farbe und Farbstruktur des Fadens eine Farbgebung ableiten, so dass die eingesetzten Masterbatche und Grundgranulate in ihrer Zusammensetzung als Produktparameter vorbestimmbar sind. Des Weiteren wird die Farbstruktur des Fadens im Wesentlichen durch das Texturieren und Verwirbeln der multifϊlen Teilfäden erreicht, so dass aus dem Grafikdatensatz heraus Prozessparameter zur Einstellung der Texturierung und Verwirbelung berechnet werden könnten.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet somit eine vielseitige Anwendbarkeit sowohl für den Hersteller des Fadens als auch für den Hersteller des Faserproduktes. Das in Fig. 1 dargestellte Ablaufdiagram könnte somit ebenfalls zur Simulation eines Erscheinungsbildes des virtuellen Fadens genutzt werden.

In Fig. 2 ist schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Die Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem Bilderfassungsgerät 1, einer Auswertungseinrichtung 3 sowie einer Visualisierungseinrichtung 4. Dem Bilderfassungsgerät 1 ist ein Bildträger 8 zugeordnet, welcher den mehrfarbigen Faden 2 in vordefmierter Art und Weise zur Abbilderfassung bereithält.

Zur Erläuterung des Bildträgers 8 wird zusätzlich zu den Figuren 3 und 4 an dieser Stelle Bezug genommen. Der Bildträger 8 ist durch eine Platte 12 gebildet, die an ihren Längsseiten 16.1 und 16.2 jeweils mehrere Führungsnuten 15 aufweist. An der Längsseite 16.1 sind den Führungsnuten 15 im oberen Bereich ein Halteschlitz 17.1 zugeordnet. Auf der gegenüber liegenden Seite an der Längsseite 16.2 ist im unteren Bereich ein zweiter Halteschlitz 17.2 vorgesehen. Eine Vorderseite 13 der Platte 12 bildet eine Musterfläche 9. Die Musterfläche 9 weist ein Muster auf, das in diesem Fall durch eine Graurasterung gebildet wird. Das Muster der Musterfläche 9 ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass ein an der Oberfläche der Musterfläche 9 geführter mutlifϊler Faden in seiner Struktur und Farbe deutlich identifizierbar ist.

Die Graurasterung der Musterfläche ist in diesem Fall auf eine Folie aufgebracht, die auf der Vorderseite 13 der Platte 12 aufgeklebt ist. Die Vorderseite 13 der Platte 12 ist in diesem Ausführungsbeispiel größer als die Musterfläche 9 ausgebildet, wobei außerhalb der Musterfläche 9 an der Vorderseite 13 eine zusätzliche Kennzeichnung 18 vorgesehen ist. Die Kennzeichnung 18 kann hierbei alle für den mehrfarbigen Faden relevanten Daten wie beispielsweise Produkt- und Pro- zessdaten enthalten.

Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, beide Seiten der Platte 12 zur Aufnahme einer Masterfläche zu nutzen, so dass die Vorderseite und die Rückseite der Platte 12 nutzbar sind.

Zur Aufnahme eines Längenabschnittes des Fadens 2 wird eines der Fadenenden 19.1 in dem Halteschlitz 17.1 fixiert. Der Faden 2 wird sodann mit mehreren Fa- denumschlingungen 10 an dem Bildträger 8 gewickelt, wobei der Faden 2 die Rückseite 14 und die Vorderseite 13 der Platte 12 umspannt. Hierbei werden die Fadenumschlingungen 10 in den Führungsnuten 15 der Längsseiten 16.1 und 16.2 geführt. Die Führungsnuten 15 an der Längsseite 16.1 und die Führungsnuten 15 an der Längsseite 16.2 sind mit einem Abstand zueinander angeordnet, so dass die Fadenumschlingungen 10 an der Vorderseite 13 mit Abstand zueinander geführt sind. Die Fadenumschlingungen 10 bilden somit jeweils zwei Teilstücke des Fa- dens 2 an der Musterfläche 9, die parallel nebeneinander verlaufen. Das zweite Fadenende 19.2 des Längenabschnittes des Fadens 2 wird nach Wicklung an dem Halteschlitz 17.2 im unteren Bereich des Bildträgers 8 fixiert.

Bei dem in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel des Bildträgers sind die Anzahl der Windungen nur beispielhaft. Um eine größere Länge an Fadenmaterial an einem Bildträger aufnehmen zu können, lassen sich eine Vielzahl von Faden- umschlingungen an dem Bildträger wickeln wie beispielsweise in Fig. 2 gezeigt ist. So wurde beispielsweise an einem Bildträger mit einer Längsseite von 182 mm und einer Querseite von 182 mm ein Längenabschnitt des Fadens von insgesamt 10 m gewickelt. Zudem ist die Formgebung des Bildträgers 8 nur beispie 1- haft. Für die Erfindung ist wesentlich, dass eine eindeutige Erkennung und Separierung des Fadens an einer Musterfläche des Bildträgers bei anschließender Bildanalyse möglich ist.

Wie in Fig. 2 durch einen Pfeil angedeutet, wird zur Erfassung des Abbildes der Fadenstücke an der Musterfläche 9 der Bildträger 8 dem Bilderfassungsgerät 1 zugeführt. Das Bilderfassungsgerät 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch ein optisches Datenerfassungsgerät 11 ausgeführt, so dass die Vorderseite 13 des Bilderträgers 8 mit der Musterfläche 9 durch optische Mittel zeilenweise oder segmentweise erfasst werden. Als optische Datenerfassungsgeräte 11 können hierbei handelsübliche Scanner eingesetzt werden, um das Abbild der Musterfläche als einen digitalen Bilddatensatz zu erhalten.

Der durch das optische Datenerfassungsgerät 11 bereitgestellte digitale Bilddatensatz der Musterfläche 9 mit den gewickelten Teilstücken des Fadens 2 lässt sich unmittelbar einer Auswerteinrichtung 3 zuführen. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Bilddatensatz zunächst als Datei zwischenzuspeichern und zu einem späteren Zeitpunkt einer Auswerteinrichtung 3 zuzuführen. Hierbei lassen sich alle üblichen und bekannten Datenübermittlungsverfahren einsetzen, so dass das Bilderfassungsgerät 1 und die Auswerteinrichtung 3 sowohl an einem Ort gemeinsam oder an verschiedenen Orten platziert sein können.

Innerhalb der Auswertungseinrichtung 3 wird der digitale Bilddatensatz des Abbildes einer Bildanalyse zugeführt. Mittels der Bildanalyse lässt sich somit ein Grafikdatensatz generieren, welcher einen virtuellen Faden darstellt. Der virtuelle Faden weist hierbei die Merkmale, die insbesondere die Farbstruktur und das Farbspektrum des mehrfarbigen Fadens kennzeichnen, dar. Wie bereits zuvor beschrieben, lässt sich der Grafϊkdatensatz des virtuellen Fadens zu verschiednen Simulationsrechnungen heranziehen, so dass einerseits unmittelbar ein daraus gefertigtes Faserprodukt simuliert und das Erscheinungsbild des Faserproduktes angezeigt werden kann. Hierzu ist die Auswertungseinrichtung 3 mit der Visualisierungseinrichtung 4 verbunden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, ein Farbmuster 7 des Faserproduktes direkt über eine Ausgabeeinrichtung 5 auszugeben. Hierzu ist die Auswertungseinrichtung 3 mit einer Ausgabeeinrichtung 5 beispielsweise einem Drucker verbunden.

Um die aus der Simulationsrechnung heraus gewonnenen Prozessdaten und Produktdaten des Fadens oder Prozessdaten des Faserproduktes für einen Herstel- lungsprozess zu nutzen, weist die Auswerteinrichtung 3 einen digitalen Datenausgang 6 auf, mit welchem die simulierten Daten unmittelbar einem Herstellungs- prozess zugeführt werden könnten.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft bei der Herstellung von so genannten BCF-Fäden anwendbar, um einen aus dem BCF-Faden hergestellten Teppich zu simulieren. Derartige BCF-Fäden werden vorzugsweise aus drei un- terschiedlich farbigen Teilfäden hergestellt. So lässt sich das erfmdungsgemäße Verfahren vorteilhaft mit der aus der WO 2006/122722 bekannten Vorrichtung zur Herstellung eines BCF-Fadens kombinieren. Insoweit wird zu der vorgenannten Druckschrift an dieser Stelle Bezug genommen und keine weiteren Erläuterungen gegeben. Zur Herstellung eines BCF-Fadens werden zunächst mehrere verschieden farbige Teilfäden in einem BCF-Spinnprozess aus Polymerschmelzen gesponnen und verstreckt. Die multifϊlen Teilfäden werden nach dem Verstrecken gekräuselt und zu dem BCF-Faden zusammengeführt. Das Zusammenführen der multifϊlen Teilfäden kann durch Verwirbeln oder unmittelbar durch das Kräuseln erfolgen. Dabei vermischen sich die Teilfäden zu dem BCF-Faden, der somit eine charakteristische Farbstruktur aufweist. Aus Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm eines möglichen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines BCF-Fadens gezeigt. So lässt sich beispielsweise zunächst ein Muster BCF-Faden herstellen, der auf einen Bildträger gewickelt und nach Erfassung des Abbildes einer Bildanalyse zuge- führt wird. Die durch die Bildanalyse generierten Grafikdaten des virtuellen Fadens dienen der Simulation eines Erscheinungsbildes des virtuellen Teppichs. Das mit dem BCF-Faden hergestellte Farbmuster in dem Teppich lässt sich nun in einem Ist-Soll- Vergleich mit einem gewünschten Teppichmuster abgleichen. Für den Fall, dass das simulierte Erscheinungsbild des Teppichs mit dem gewünschten Teppichmuster übereinstimmt, erfolgt eine Freigabe des Herstellungsprozesses, so dass der BCF-Faden in vorgegebener Art und Weise erzeugt wird.

Für den Fall, dass der Ist-Soll- Vergleich zwischen dem virtuellen Teppich und dem hinterlegten Teppichmuster eine ungewünschte Übereinstimmung zeigt, lässt sich der Herstellungsprozess ändern, um die Musterherstellung eines BCF-Fadens mit zumindest einem geänderten Prozessparameter oder Produktparameter ausführen. Grundsätzlich können hierbei die Grafikdaten des virtuellen Fadens dazu genutzt werden, um mögliche Produktparameter und Prozessparameter aus Rechenoperationen mit Hilfe von Herstellungsalgorithmen zu generieren.

Das erfmdungsgemäße Verfahren ist somit sowohl für Fadenhersteller als auch für Hersteller von Faserprodukten wie beispielsweise Teppichhersteller geeignet, um gewünschte Farbmuster in einem Faserprodukt bereits bei der Herstellung des Fadens berücksichtigen zu können. So kann ein Teppichhersteller beispielsweise konkrete Vorgaben an den Fadenhersteller geben, um einen vordefinierten BCF- Faden zu erhalten. Andererseits kann der Fadenhersteller einem Teppichhersteller anhand des BCF-Fadens das daraus erzeugte Farbmuster des Teppichs aufzeigen. Bezugszeichenliste

1 Bilderfassungsgerät

2 Faden

3 Auswertungseinrichtung

4 Visualisierungseinrichtung

5 Ausgabeeinrichtung

6 Datenausgang

7 Farbmuster

8 Bildträger

9 Musterfläche

10 Fadenumschlingung

11 optisches Datenerfassungsgerät / Scanner

12 Platte

13 Vorderseite

14 Rückseite

15 Führungsnut

16.1, 16.2 Längsseite

17.1, 17.2 Halteschlitz

18 Kennzeichnung

19.1, 19.2 Fadenende

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Simulation eines Erscheinungsbildes eines aus einem mehrfarbigen Faden gebildeten Faserproduktes, bei welchem ein Abbild des mehrfar- bigen Fadens erfasst wird, bei welchem das Abbild des Fadens zu einem digitalen Bilddatensatz generiert wird und bei welchem der Bilddatensatz durch Rechenoperationen zu dem Erscheinungsbild des Faserproduktes überführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abbilderfassung des Fadens zuvor ein Längenabschnitt des Fadens mit zumindest einer Umschlingung auf einen Bildträger aufgewickelt wird, wobei ein Teilstück der Umschlingung des Fadens an einer Musterfläche des Bildträgers geführt wird, und bei welchem das Abbild der Musterfläche mit anliegendem Teilstück des Fadens erfasst wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Teilstücke des Fadens mit Abstand zueinander an der Musterfläche gehalten sind und als Abbild erfasst werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abbild der Musterfläche durch ein optisches Datenerfassungsgerät (Scanner) erfasst wird, wobei die Musterfläche zellenförmig oder segmentförmig durch das Datenerfassungsgerät abgetastet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abbild der Musterfläche mit einer Bildauflösung von zumindest 200 dpi in Farbe erzeugt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine gleichmäßige an der Musterfläche aufgebrachte Grau-Rasterung als Hintergrund zur Generierung des Bilddatensatzes genutzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Grau-Rasterung der Musterfläche durch einen Laserdrucker erzeugt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bilddatensatz des Abbildes zu einem Erscheinungsbild eines virtuellen Fadens überführt wird und dass die Daten des Erscheinungsbildes als ein Grafikdatensatz gespeichert werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Grafikdaten des virtuellen Fadens mittels Herstellungsalgorithmen in mehrere Prozessdaten und/oder Produktdaten zur Herstellung des Fadens ü- berführt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Grafikdaten des virtuellen Fadens mittels Weiterverarbeitungsalgorithmen in mehrere Prozessdaten zur Herstellung des Faserproduktes überführt werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Grafikdaten des virtuellen Fadens mittels Simulationsalgorithmen in das visuelle Erscheinungsbild des Faserproduktes überführt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Erscheindungsbild des Faserproduktes als Vorschau zu einem Farbmuster eines Teppichs dient, welches durch Tuften erzeugt wird.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, mit einem Bilderfassungsgerät (1) zur Erfassung eines Abbildes von zumindest einem Teilstück eines mehrfarbigen Fadens (1), mit einer Auswertungseinrichtung (3) und mit einer Visualisierungseinrichtung (4) zur Darstel- lung eines Erscheinungsbildes eines aus dem Faden gebildeten Faserproduktes, dadurch gekennzeichnet, dass dem Bilderfassungsgerät (1) zur Erfassung des Abbildes ein Bildträger (8) mit einer Musterfläche (9) zugeordnet ist, wobei ein Längenabschnitt des Fa- dens mit zumindest einer Umschlingung(lO) auf den Bildträger (8) aufgewickelt ist und wobei das Teilstück der Umschlingung (10) des Fadens (2) an der Musterfläche (9) des Bildträgers (8) geführt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildträger (8) als eine Platte (12) ausgebildet ist, wobei zumindest eine Vorderseite (13) der Platte (12) die Musterfläche (9) bildet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (12) an zwei sich gegenüberliegenden Längsseiten (16.1, 16.2) jeweils mehrere mit Abstand zueinander angeordnete Führungsnuten (15) aufweist, wobei in jeder der Führungsnuten (15) der um die Platte (12) gewickelte Faden (2) geführt ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (12) in den Endbereichen einer der Längsseiten (16.1, 16.2) oder beider Längsseiten (16.1, 16.2) jeweils einen Halteschlitz (17.1, 17.2) aufwei- sen, in welchen der Faden (2) fixierbar ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (12) aus einem hellen Karton gebildet ist, wobei zumindest die Vorderseite (13) mit einer Graurasterung bedruckt ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Bilderfassungsgerät (1) durch ein optisches Datenerfassungsgerät (Scan- ner) (11) gebildet ist, durch welches die Musterfläche (9) zellenförmig oder segmentförmig abtastbar ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Datenerfassungsgerät (11) eine Bildauflösungsvermögen von zumindest 200 dpi aufweist.

19. Verfahren zur Herstellung eines BCF-Fadens bestehend aus mehreren verschiedenfarbigen multifilen Teilfäden in einem BCF-Spinnprozess, bei wel- chem das Spinnen, das Verstecken, das Kräuseln, das Verwirbeln und das

Aufwickeln der Fäden durch wählbare Prozessparameter bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erscheinungsbild eines virtuellen Teppichs mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 vor Prozessstart und/oder während des Prozesses simuliert wird und dass die Einstellung von zumindest einem der Prozesspa- rameter in Abhängigkeit von dem Simulationsergebnis gewählt und/oder ü- berwacht wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Erscheindungsbild eines virtuellen Fadens hinterlegt wird, dass ein Abbild des hergestellten Fadens erfasst wird, dass das Abbild des hergestellten Fadens mit dem Erscheindungsbild des virtuellen Fadens verglichen wird und dass Abweichungen zwischen dem Abbild und dem Erscheinungsbild ange- zeigt werden.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die signalisierte Abweichung zwischen dem Abbild des hergestellten Fadens und dem Erscheinungsbild des virtuellen Fadens in eine Änderung von zumindest einem der Prozessparameter überführt wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die digitalisierten Bilddaten des Abbildes des Fadens zu einem Flächenmuster des virtuellen Teppichs überführt werden, dass das Flächenmuster des virtuellen Teppichs mit dem Erscheinungsbild eines hergestellten Teppichs verglichen wird und dass Abweichungen zwischen dem Flächenmuster des virtuellen Teppichs und dem Erscheinungsbild des hergestellten Teppichs angezeigt werden.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die signalisierte Abweichung zwischen dem Flächenmuster des virtuellen Teppichs und dem Erscheinungsbild des hergestellten Teppichs in eine Änderung von zumindest einem der Prozessparameter überführt wird.