Vorrichtung zum Feststellen von Streifen auf einer laufenden Bahn bei der Herstellung von Fotopapieren und -filmen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Feststellen von Streifen auf einer laufenden Bahn bei der Herstellung von Fotopapieren und -filmen, wobei ein mit einer Strahlungsquelle und einem fotoelektrischen Wand ler ausgestatteter Messkopf mittels einer Transporteinrichtung über dem Weg der Bahn hin und her bewegbar ist.
Die einfachste, bekannteste, aber auch sehr unsichere Methode zum Feststellen von Streifen beim Begiessen von Fotopapieren oder beim Giessen von Filmen ist das Beobachten der laufenden Bahn mit dem Auge im streifenden reflektierten Licht während des Giessens oder das Abmustern der fertig begossenen Bahn unter den gleichen Bedingungen. Eine andere sehr aufwendige und zeitraubende Methode ist die Überwachung der gefertigten Bahn nach statistischen Gesichtspunkten, wobei Stükke aus der Bahn herausgeschnitten, belichtet und entwikkelt werden. Alle diese Methoden sind zu subjektiv und deshalb zu unsicher.
Es sind auch bereits insbesondere für die Papierherstellung Verfahren und Vorrichtungen bekannt, mit denen Streifen gefunden werden können. Bei diesen Vorrichtungen wird in der Regel ein Lichtzeiger über die Papierbahn senkrecht zu deren Laufrichtung geführt. Das Hauptanliegen bei diesen Vorrichtungen ist jedoch nicht die Streifensuche, sondern die Suche nach Flecken, Löchern und dgl. Es ist auch eine Vorrichtung bekannt, die mit einem speziellen elektronischen Auswertekanal für die Streifensuche ausgestattet ist. Bei dieser Vorrichtung werden Fehler, die beim Abtasten mit dem Lichtzeiger gemeldet werden und die in Laufrichtung der Bahn aufeinanderfolgen, summiert. Auf diese Weise können jedoch nur Streifen gefunden werden, wenn der Störuntergrund nicht zu gross ist.
Alle bekannten Vorrichtungen haben für das Aufsuchen von Streifen bedeutende Nachteile. Sie sind nämlich nur bei hohem Signal/Rauschverhältnis zur Streifensuche geeignet Oft aber ist dieses Verhältnis durchaus nicht gross. So ist z.B. bei einer besonders wichtigen Suchaufgabe, nämlich der Streifensuche, beim Begiessen von Fotopapier oder Fotofilm die für das Aufsuchen von Streifen verfügbaren Lichtleistung nur klein. Andererseits sind die bekannten Suchapparaturen ausserordentlich aufwendig. Zu den aufwendigen eigentlichen Suchapparaten kommen dann noch weitere umfangreiche Vorrichtungen zur Auswertung der Ergebnisse und Protokollierung hinzu.
Die Schwierigkeiten, die bei den bekannten Vorrichtungen auftreten, werden bei der Vorrichtung nach der Erfindung dadurch vermieden, dass der Messkopf mit dem Schreibkopf einer Registriereinrichtung gekoppelt ist und die Wellenlänge der von der Strahlungsquelle erzeugten Strahlung im Wellenlängenbereich der bei 2 i auftretenden Wasserabsorptionsbande liegt.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Vorrichtung nach der Erfindung beschrieben.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel wird ein optischer Messkopf verwendet, der die Bahn unmittelbar hinter der Begiesseinrichtung an einer Stelle, an der der Beguss noch nass ist, abtastet. Im Messkopf befindet sich eine Infrarotlichtquelle, die den Wellenlängenbereich innerhalb der Wasserabsorptionsbande bei 2p abstrahlt.
Der Messkopf ist mit einem Schreibkopf verbunden.
Betrachtet man die Arbeitsweise dieser Vorrichtung beim Aufsuchen von Streifen auf Photopapier, so spielt sie sich nach dem folgenden Schema ab: Das Messlicht fällt auf den nassen Beguss, wird teils von dem darin enthaltenden Wasser absorbiert, das auf die Papierunterlage fallende Licht wird zu fast 100% reflektiert, durchläuft zum zweiten Mal den Beguss, wobei es wiederum zum Teil absorbiert wird, und gelangt schliesslich auf den im Messkopf befindlichen Empfänger. Weist nun die Schichtdicke -an der eben vom Licht durchleuchteten Stelle einen Unterschied zur mittleren Schichtdicke auf, so tut sich dies in einer sich ändernden Absorption und damit einer sich ändernden Registrierung kund.
Um eine einwandfreie Messung zu erhalten, wird vorzugsweise an der Messstelle die Bahn über Walzen angesaugt und gespannt, um ein Flattern der Bahn im Bereich der Messstelle zu verhindern. Bei einem weiteren Ausfuh- rungsbeispiel der Erfindung findet als Strahlungsquelle eine Fadenlampe Anwendung, deren Faden etwa 20 mm lang und 0,2mm dick ist. Das Bidl des Fadens wird vorzugsweise im Verhältnis 1: 2 auf der laufenden Bahn abgebildet und hat etwa. die Breite der schmalsten zulässigen Streifen und ist sehr lang gegenüber dieser
Breite Je länger der Faden ist, desto besser hebt er einen Streifen aus dem Störuntergrund, der auf sonstigen Ungleichmässigkeiten des Begusses beruht, heraus.
Der Länge des Bildes ist aber eine Grenze gesetzt, weil bei zu langem Fadenbild es nicht mehr hinreichend gut gelingt, die Papierbahn räumlich zu definieren. Dadurch wird wiederum der Länge des Lampfenfadens eine Bedingung auferlegt: Erzeugt man das erwähnte Bild in der Abmes sung von etwa 0,5 mm Breite und 5 cm Länge auf der Bahn durch eine zu starke Vergrösserung des Lampenfadens, so wird dieser zu dünn und damit zu fragil. Wählt man eine zu starke Verkleinerung, so wird der Faden zu lang.
Er wird dann leicht von Schwingungen angeregt, wobei er meist in der Nähe eines Aufgängungspunkts bricht. Es wurde gefunden, dass der oben erwähnte Kompromiss, der zu einem etwa 0,2mm dicken, 2 cm langen Faden bei einer Vergrösserung von 1: 2 führt, günstig ist. Als Lichtquelle kann auch eine Bandlampe venvendet werden. Es werden vorzugsweise Bänder benutzt, deren Länge wesentlich grösser als ihre Breite ist, z.B. im Verhältnis 1: 5. Die AnJYendung eines Bandes hat den Vorteil, dass der Leuchtkärper nicht so frail ist wie bei einem Faden.
Ein weiterer Vorteil ist, dass beim Abtasten eines Streifens im Beguss zwei Signale geliefert werden, eines, wenn das Bild der einen Kante des Leuchtkörperbandes über den Streifen wandert, ein zweites, wenn das Bild der anderen Kante über den Streifen läuft. Die Eigenschaft, zwei entgegengesetzt gleiche Signale in einem festen Zeitabstand voneinander zu liefern, kann zur Charakterisierung eines Begussstreifens verwertet werden. Der Messkopf selbst bewegt sich auf einer Transportvorrichtung gemäss einem Ausführungsbeispiel mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 m pro 5 sec über die laufende Bahn.
Es dürfen so wenig wie möglich Erschütterungen auf den Messkopf übertragen werden, um die Messung nicht durch Störimpulse zu beeinträchtigen und auch den empfindlichen Lampenfaden zu schützen. Deshalb - ist der Messkopf mit der Transportvorrichtung über en eiastisches Zwischenglied verbunden. Die von der laufenden Bahn reflektierte Strahlung wird von einem fotoelektrischen Wandler aufgefangen, der mit dem. nachgeschalteten Vorverstärker durch starre Ver drahfling verbunden ist, die ihre Kapazität in bezug auf ihre Umgebung bei Erschütterungen des - Messkopfs in vernachlässigb2rer Weise ändert.
Als Vorverstärker wird ein Halbleiter verstärker verwendet, der ebenfalls gegen Erschütterungen unempfindlich ist. Der nachgeschaltete Hauptverstärker sondert das für die Erkennung der Streifen wichtige Frequenzband aus. Dieses Band wird im wesentlichen festgelegt durch die Zeit, in der der Messstrahl den schmalsten. vorkommenden Streifen abtastet.
Der Hauptverstärker gibt das Signal weiter an einen Diskriminator, der auf einen Sollwert eingestellt ist und der beim überschreiten des Sollwerts durch die Messerte Fehlersignale in Form von Impulsen aussendet, die Transistoren ansteuern, welche die Impulse n eine geeignete Form bringen, um eine Fehleranzeigevorrich tung anzusteuern.
Nach einer besonders zweckmässigen Weiterbildung der Erfindung wird der Streifen nicht nur angezeigt sondern überdies der Stelle der Bahn zugeordnet, an der er sich befindet. Dazu wird die Bewegung des Messkopfs auf eine Schreibvorrichtung einer Registriereinrichtung übertragen, deren Registrierpapier sich synchron zu der zu prüfenden Bahn bewegt. Die den Diskriminator verlassenden Impulse betätigen die Schreibvorrichtung, die bei Impulsempfang beispielsweise Löcher in ein mit
Metall beschichtetes Registrierpapier einbrennt. Mittels dieser Einrichtung entsteht dann eine entsprechende
Abbildung der Bahn auf dem Registrierpapier, wobei die registrierten Fehlerstellen denen auf der Bahn eindeutig zugeordnet- sind. Diese -Art der Aufzeichnung hat den Vorteil, dass die Fehlersignale bei einiger Übung ein.
wandfre'i als solche erkannt, bestimmt und von den
Störsignalen, die der Einrichtung anhaften und sogar in der Überzahl sein können, unterschieden werden können.
Es stellt sich z.B. ein auf der Bahn vorhandener Streifen als eine streifenförmige Punktfolge auf dem Registrierpa pier dar und kann als solche deutlich von einem stati stisch angeordneten Störuntergrund unterschieden wer den. Eine im Hinblick auf gewisse Störeinflüsse zweck mässige Weiterbildung der Erfindung betrifft die Anord nung eines Zeitverzögerungsglieds zwischen Diskrimina tor und Schreibvorrichtung.
Auf diese Weise entstehen anstelle einer Abbildung der Bahn auf dem Registrierpa pier deren zwei, nämlich einer die eine Bewegungsrich tung des Messkopfs und die andere für dessen Gegenbe wegung. Das Abbild eines in der Bahn auftretenden
Streifens erscheint dann auf dem Registrierpapier -als nvei parallel zueinander und dicht nebeneinander liegen de streifenförmige Punktfolgen. Der Vorteil dieser Dar stellungsweise besteht darin, dass Störeinflüsse auftreten können, wenn beispielsweise der Messkopf in seiner
Bewegung in immer derselben Richtung gehemmt wird.
Derartige Störeinflüsse führen dann zu einer e:nfachen streifenförmigen Punktfolge auf dem Registrierpapier und können deshalb von Fehlern auf der zu prüfenden
Bahn, die sich stets als Doppelpunkffolgen abbilden, gut tinterschieden werden. Man kann auch zwei Registrier einrichtungen verwenden, von denen eine die groben und die andere die feinen Fehler registriert. Dazu sind selbstverständlich zwei Diskriminatoren erforderlich, die auf verschiedene Sollwerte eingestellt sind.
Anhand einer Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen erläutert werden. In der Zeichnung zeiten:
Fig. 1 die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Streifensuche an einer Begiessvorrichtung in der Draufsicht und
Fig. 2 den Messkopf und die
Fig. 3 und 4 das Ergebnis einer Bandabtastung.
In Fig. 1 läuft unter dem Giesser 1 zum Auftragen der Emulsion die Bahn 2 her. über deren noch nassem Bereich ist die Fehlersucheinrichtung 3 angeordnet, die im wesentlichen aus dem Messkopf 4 besteht, der auf der von dem Motor 5 hin und her bewegten Transportvor richtung 6, die quer über der laufenden Bahn 2 angeordnet ist, mit elastischen Zwischengliedern 7 befestigt ist.
Die vom Strahler 19 (Fig. 2) des Messkopfs 4 ausgehende
Strahlung wird von der Bahn 2 reflektiert und vom fotoelektrischen Wandler 8 (der eigentlich im Messkopf 4 (Fig. 2) angeordnet ist, aber in Fig. 1 zur besseren Veranschaulichung ausserhalb desselben dargestellt wur de) aufgefangen, in elektrische Energie umgewandelt und in den Vorverstärker 9 eingespeist. Der nachgeschaltete Hauptverstärker 10 ist mit dem Diskriminator 11 verbunden, der die Fehlersignale beim Überschreiten des Sollwerts weitergibt an das Zeitverzögerungsglied 12, wobei die Fehlersignale von Transistorelementen in eine geeignete Form gebracht werden, um die Schreibvorrichtung 13 zu betätigen, die auf dem Registrierstreifen 14 einen Schrieb erzeugt.
Der Messkopf 4 ist über den Seilzug 15 und das mit einer Rückstellfeder (nicht dargestellt) versehene Rad 16 kraftschlüssig mit dem Rad 17 der Transportvorrichtung 18 der Schreibvorrichtung 13 gekoppelt.
In Fig. 2 ist auf dem Messkopf 4 die Fadenlampe 19 angeordnet. Der ausgesandte Strahl geht durch das Objektiv 20, das ein hohes öffnungsverhältnis besitzt.
Zwischen Objektiv 20 und Bahn 2 ist das Filter 21 angeordnet, das das Fotopapier vor Belichtung schützt.
Der reflektierte Strahl fällt auf das Filter 22, das den Bereich der Wellenlänge der Wasserabsorption von etwa 2,!1 aussondert. Der nachgeordnete Kondensor 23 leitet einen Teil des diffus reflektierten Strahls auf den fotoelektrischen Wandler 8, der beispielsweise als Bleisulfidzelle ausgebildet ist.
In Fig. 3 zeigt die abzutastende Bahn 2 einen Streifen 24 als Fehler. Bei 25 ändert der Streifen auf der Bahn seine Lage, in bezug auf die Bahnkante. Bei 26 setzt der Streifen für ein kurzes Stück aus. Bei 27 sind Teile aus dem Rand der Bahn ausgerissen. 28 sei eine Stelle, bei deren Durchlaufen unter dem Messkopf 4 die Bahn 2 zusätzlich zu ihrer normalen Laufrichtung eine Bewegung in der Bahnebene senkrecht zu dieser Richtung ausführt.
In Fig. 4 ist das Ergebnis des Abtastvorgangs auf dem Registrierstreifen 14 wiedergegeben. Auf dem Registrierstreifen 14 mit den Rändern 29 befindet sich ein Bereich mit den Rändern 30, innerhalb dessen der Markierungsstift sich bei dem Abtastvorgang bewegt. Wenn die Fehlersucheinrichtung 3 den Rand der Bahn 2 überschreitet, tritt in jedem Falle ein hohes Signal auf, das den eingestellten Pegel weit überschreitet. Die Bahnränder markieren sich daher auf dem Registrierstreifen 14 in einer Punktfolge 31. In dem schraffierten Teil zwischen den Rändern 30 und 31 spielen sich irgendwelche Vorgänge bei der Abtastung ab, die teils zur Markierung des Registrierstreifens 14 führen können, teils den Regi- strierstreifen 14 unmarkiert lassen, im übrigen aber nicht weiter interessieren. Bei 32 sieht man die Verschiebung der Bahnktante in bezug auf den Messkopf 4.
Der Streifen 24 auf der Bahn mit seiner Unterbrechung 26 u.
seiner Lageverschiebung 25 in bezug auf die Bahnränder wird in der Punktfolge 33 wiedergegeben. Bei 34 wurde eine Marke z.B. zu einem wichtigen Zeitpunkt angebracht. Neben den bisher bezeichneten Objekten können sich noch eine mehr oder weniger grosse Zahl von Registrierpunkten auf dem Registrierpapier befinden, die von irgendwelchen Störvorgängen herrühren mögen.
PATENTANSPRUCH I
Vorrichtung zum Feststellen von Streifen auf einer laufenden Bahn bei der Herstellung von Photopapieren und -filmen, wobei ein mit einer Strahlungsquelle und einem photoelektirschen Wandler ausgestatteter Messkopf mittels einer Transporteinrichtung über dem Weg der Bahn hin und her bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf mit dem Schreibkopf einer Registriereinrichtung gekoppelt ist und die Wellenlänge der von der Strahlungsquelle erzeugten Strahlung im Wellenlängenbereich der bei 2 auftretenden Wasserab- sorptionsbande liegt.
UNTERANSPRÜCHE
1. Vorrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (19) aus einer Fadenlampe besteht, deren Faden 20 mm dick ist.
2. Vorrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle aus einer Bandlampe besteht.
3. Vorrichtung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (6) des Messkopfes (4) mit der Transporteinrichtung (18) des Schreibkopfs (13) gekoppelt ist und dass zwischen dem photoelektrischen Wandler (8) und dem Schreibkopf (13) ein Amplitudendiskriminator (11) geschaltet ist.
4. Vorrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Diskriminator (11) und dem Schreibkopf (13) ein Zeitverzögerungsglied (12) angeordnet ist.
PATENTANSPRUCH II
Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach Unteranspruch 3, bei dem derjenige Teil der zu prüfenden Bahn, der noch nass ist, durch den Messkopf mittels eines von der Strahlungsquelle im Messkopf ausgehenden Strahlenbündels senkrecht zur Laufrichtung der Bahn abgetastet wird und durch die von der Bahn reflektierte Strahlung im photoelektrischen Wandler Signale erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugten Signale dem Diskriminator zugeführt werden, der, wenn die Amplituden der Signale einen bestimmten Sollwert überschreiten, Fehlersjgnale abgibt, die vom Schreibkopf auf einen synchron mit dem Band laufenden Registrierstreifen aufgezeichnet werden.
**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.