DE10057245A1 - Vorrichtung zum Erfassen von Eigenschaften einer bewegten Papierbahn - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erfassen von Eigenschaften einer bewegten Papierbahn (20), insbesondere zur Produktionskontrolle bei der Papierherstellung, mit einer IR-Beleuchtungseinrichtung (22), die geeignet ist, die Papierbahn (20) mit IR-Licht zu beleuchten und die einen Lichtaustrittsteil (24) aufweist, mit einer Nachweisvorrichtung (28) für von der Papierbahn (20) reflektiertes oder transmittiertes IR-Licht, die einen Lichtaufnahmeteil (30) aufweist, und mit einem Gehäuse (38), a) das in unmittelbarer Nähe der Papierbahn (20) angeordnet ist, b) das eine der Papierbahn (20) zugewandte Frontfläche (40) aufweist und c) in dem sich der Lichtaustrittsteil (24) und/oder der Lichtaufnahmeteil (30) befinden, der Lichtleiterfasern aufweist. In der Frontfläche (40) ist eine Vielzahl n Kugellinsen (42, 44) abgedichtet angeordnet, die innerhalb des Gehäuses (38) jeweils optisch gekoppelt sind mit einer zugeordneten Lichtleiterfaser, und die Kugellinsen (42, 44) zusammen mit den zugehörigen Lichtleiterfasern den Lichtaustrittsteil (24) und/oder den Lichtaufnahmeteil (30) bilden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erfassen von Eigen­ schaften einer bewegten Papierbahn, insbesondere zur Produktionskontrolle bei der Papierherstellung, mit einer IR-Beleuchtungseinrichtung, die geeig­ net ist, die Papierbahn mit IR-Licht zu beleuchten und die einen Lichtaus­ trittsteil aufweist, mit einer Nachweisvorrichtung für von der Papierbahn re­ flektiertes oder transmittiertes IR-Licht, die einen Lichtaufnahmeteil auf­ weist, und mit einem Gehäuse, a) das in unmittelbarer Nähe der Papierbahn angeordnet ist, b) das eine der Papierbahn zugewandte Frontfläche aufweist und c) in dem sich der Lichtaustrittsteil und/oder der Lichtaufnahmeteil be­ finden, der Lichtleiterfasern aufweist.

Diese Vorrichtung ist aus der WO 98/40727 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung wird die Papierbahn durch eine geeignete IR-Lichtquelle ausge­ leuchtet. Innerhalb des im wesentlichen als Halteteil ausgebildeten Gehäu­ ses befindet sich der Lichtaufnahmeteil. Er wird gebildet durch eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Lichtleitern in Form von optischen Fasern mit einer Dicke, die typischerweise im Bereich zwischen 50 und 600 Mikro­ metern liegt. Die Enden dieser Fasern sind poliert und zur Papierbahn hin gerichtet, sie sind am Gehäuse fixiert und stehen gegenüber diesem zur Pa­ pierbahn hin vor.

Diese Anordnung hat sich grundsätzlich bewährt. Nachteilig ist jedoch, dass die optischen Verhältnisse nicht eindeutig sind. Insbesondere ist die Grösse des Messflecks auf der Papierbahn nur schwierig zu beeinflussen, sie ist a­ ber auch für viele Messaufgaben nicht zutreffend. Darüber hinaus fällt bei der Papierherstellung immer sehr viel Schmutz, Staub usw. an. Eine Reini­ gung des Lichtaufnahmeteils, insbesondere der Eintrittsenden der Lichtlei­ terfasern, ist mit Schwierigkeiten verbunden.

Grundsätzlich sollen jedoch die Vorteile der vorbekannten Vorrichtung bei­ behalten werden. Die vorbekannte Vorrichtung ermöglicht eine hohe Anzahl von Messflecken nebeneinander auf der Papierbahn. Im Gegensatz zu hin- und herbewegten Schlitten an Traversen hat die Vorrichtung den Vorteil, dass die Lichterfassung stationär gegenüber der Traverse erfolgt. Der me­ chanische Aufwand eines Hin- und Herbewegens fällt nicht an. Die unge­ prüften Bereiche auf der Papierbahn sind kleiner als bei einem hin- und herbewegten Schlitten, an dem sich eine optische Einrichtung zum Erfassen befindet.

Ausgehend von der Vorrichtung der eingangs genannten Art hat sich die Er­ findung die Aufgabe gestellt, eine bessere optische Zuordnung des Lichtaus­ trittsteils und/oder des Lichtaufnahmeteils zu den eigentlichen Messflecken zu ermöglichen und zugleich die Vorrichtung so zu verbessern, dass sie sich bei Verschmutzungen gut reinigen lässt.

Ausgehend von der Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Auf­ gabe dadurch gelöst, dass in der Frontfläche eine Vielzahl n Kugellinsen ab­ gedichtet angeordnet ist, die innerhalb des Gehäuses jeweils optisch gekop­ pelt sind mit einer zugeordneten Lichtleiterfaser, und dass die Kugellinsen zusammen mit den zugehörigen Lichtleiterfasern den Lichtaustrittsteil und/oder den Lichtaufnahmeteil bilden.

Die Erfindung sieht also Austrittsfenster im Gehäuse vor. Diese Austrittsfenster sind als Kugellinsen ausgebildet, haben also zugleich optische Eigen­ schaften. Diese ermöglichen es, die Grösse des Abbildungsflecks auf der Pa­ pierbahn zu ändern, hierzu können Kugellinsen unterschiedlichen Durch­ messers eingesetzt werden oder andere optische Massnahmen erfolgen. Die Kugellinsen eignen sich gut als Austrittsfenster, sie lassen sich mit einfa­ chen Mitteln in der Frontfläche, die zumeist als Frontplatte ausgeführt ist, abgedichtet anordnen. Aufgrund ihrer Kugelgestalt müssen sie nicht ausge­ richtet werden und widerstehen sie auch hohen Temperaturwechseln. Glei­ ches gilt für die Abdichtung, die im wesentlichen auf einem sphärischen Ringbereich erfolgt. Bei thermischer Ausdehnung der Materialien der Front­ fläche und der Kugellinse kann sich die Kugellinse quer zur Frontfläche be­ wegen, ohne festgespannt zu sein. Demgemäss ist es besonders bevorzugt, die Kugellinse so zu halten, dass die Abdichtung im Abstand vom Äquator erfolgt, so dass der grössere Teil der Kugellinsen sich innerhalb des Gehäu­ ses befindet und nur ein kleiner Teil der Kugel nach unten, zur Papierbahn hin, vorsteht.

Mittels der Kugellinsen wird die Apertur der Lichtleitfasern korrigiert bzw. wird das Licht parallel gemacht. Damit kann die Grösse des Messflecks auf der Papierbahn variiert werden, beispielsweise kann der Durchmesser zwi­ schen 5 mm und 10 mm geändert werden. Auf diese Weise kann man Papier mit einer hinreichenden Querprofilauflösung vermessen. In Abhängigkeit vom Abstand von der Papierbahn, der typischerweise zwischen 20 und 50 mm liegt, und der Grösse des Messflecks sowie der Querprofilauflösung wer­ den Kugeln aus Saphir oder anderen spektroskopisch durchlässigen Gläsern mit Durchmessern typischerweise von 2 bis 10 mm verwendet. Sie lassen sich einfacher herstellen als die üblichen linsenförmigen Sammellinsen, sie lassen sich auch einfacher befestigen und abdichten als diese.

Durch die Kugellinsen lassen sich die optischen Abbildungen auf der Papier­ bahn wesentlich präziser vorgeben und auch steuern. Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass von den n-Kugellinsen in einer ersten Ausführung alle für den Lichtaustrittsteil verwendet werden, in einer zweiten Ausführung alle für den Lichtaufnahmeteil verwendet werden und in einer dritten Ausführung eine erste Hälfte n/2 für den Lichtaufnahmeteil und die zweite Hälfte n/2 für den Lichtaustrittsteil verwendet werden.

Die Kugellinsen sind innerhalb des Gehäuses optisch mit Lichtleitern gekop­ pelt. Das Gehäuse ist vorzugsweise abgedichtet. Der Kopplungsbereich ist daher geschützt.

Eine derartige Kopplung mittels Kugellinsen ist grundsätzlich bekannt. Hier­ zu wird verwiesen auf International Wire & Cable Symposium Proc. 1981, S. 341. Aus dieser Vorveröffentlichung ist die Kopplung zweier Lichtleiter durch Kugeln bekannt. Nicht bekannt ist die Verwendung von Kugellinsen als Austrittsfenster und frontseitiges Ende eines Lichtaustrittsteils bzw. Licht­ aufnahmeteils.

In einer bevorzugten Verbesserung sind die Kugellinsen austauschbar in der Frontfläche angeordnet, so dass Kugellinsen unterschiedlichen Durchmes­ sers in die Frontfläche eingesetzt werden können. Auf diese Weise können unterschiedliche Abbildungen, je nach Messzweck, erreicht werden. Die Ku­ gellinsen sind vorzugsweise Saphirkugeln. Diese sind einerseits kostengüns­ tig auf dem Markt erhältlich, andererseits haben sie eine hervorragende Härte. Sie sind dadurch gut zu reinigen, ohne dass Verkratzungen zu be­ fürchten sind.

In einer weiteren Verbesserung ist die Vielzahl n an Kugellinsen in einer re­ gelmässigen Anordnung in der Frontfläche untergebracht. Die regelmässige Anordnung ermöglicht insbesondere eine präzise Zuordnung des Beleuch­ tungsflecks, den der Lichtaustrittsteil auf der Papierbahn bildet, und des entsprechenden Aufnahmeflecks, den der zugehörige Lichtaufnahmeteil erfasst.

In einer bevorzugten Ausführung ist von der Vielzahl n Kugellinsen eine erste Hälfte n/2 mit Lichtleitern verbunden, die zu einer IR-Lichtquelle der IR-Beleuchtungseinrichtung führen. Eine zweite Hälfte n/2 ist jeweils mit Lichtleitern verbunden, die zu einem Nachweisteil, insbesondere Polychro­ mator, der Nachweisvorrichtung führen. Die optischen Anordnungen sind jeweils so gewählt, dass auf der Papierbahn durch die Kugellinsen der ersten Hälfte jeweils im wesentlichen kreisförmige Beleuchtungsflecken erreicht werden und durch die Kugellinsen der zweiten Hälfte ebenfalls jeweils im wesentlichen kreisförmige Aufnahmeflecken (Messflecken) erreicht werden, die Aufnahmeflecken sind jedoch kleiner als die Beleuchtungsflecken. Wei­ terhin befinden sich die Aufnahmeflecken innerhalb der Beleuchtungsfle­ cken. Auf diese Weise ist sichergestellt, das nur von beleuchteten Bereichen ein optischen Signal erfasst wird.

In einer anderen bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass die Vielzahl n Kugellinsen mit Lichtleitern verbunden sind, die zu einem Nachweisteil, ins­ besondere Polychromator, der Nachweiseinrichtung führen und dass eine IR- Lichtquelle in Form eines länglichen, linienhaften Strahlers im Gehäuse vor­ gesehen ist, dem ein Austrittsfenster im Gehäuse, insbesondere eine längli­ che Zylinderlinse in Form eines Stabes, zugeordnet ist, das im wesentlichen die gleiche Länge wie die IR-Lichtquelle hat und in die Frontfläche abge­ dichtet eingesetzt ist. Dabei sind die optischen Anordnungen jeweils so ge­ wählt, dass auf der Papierbahn ein länglicher, schmaler Beleuchtungsfleck erreicht wird und durch die n Kugellinsen im wesentlichen kreisförmige Auf­ nahmeflecken erhalten werden, die nebeneinander und innerhalb des Be­ leuchtungsflecks liegen. Auch hier sind die optischen Bedingungen so vorge­ geben, dass ausschliesslich optische Signale empfangen und später ausge­ wertet werden, die aus beleuchteten Bereichen der Papierbahn stammen.

Obwohl die erfindungsgemässe Vorrichtung sich grundsätzlich für Licht aller Wellenlängen eignet, ist sie bevorzugt für das nahe Infrarot ausgelegt, hier­ unter wird der Wellenlängenbereich oberhalb des sichtbaren Bereichs (ober­ halb ca. 800 mm), insbesondere 1,5 bis 2,5 µm, verstanden.

In einer besonders bevorzugten Ausführung ist eine Reinigungsvorrichtung vorgesehen, die dazu ausgelegt ist, während eines Reinigungsvorganges die an der Frontfläche von aussen zugänglichen, zur Papierbahn weisenden Teilbereiche der Kugellinsen und ihre Umgebung zu reinigen. Auf diese Wei­ se wird sichergestellt, dass Verschmutzungen, die nicht auszuschliessen sind, entfernt werden können und die optischen Bedingungen auch während einer sich über viele Monate erstreckenden, kontinuierlichen Papierherstel­ lung immer wieder in den Ausgangszustand zurückgebracht werden können.

Als besonders günstig hat es sich erwiesen, das Gehäuse im wesentlichen länglich auszubilden, insbesondere mindestens einen Meter lang zu machen. Bei den üblichen Breiten von Papierbahnen sind mehrere Gehäuse nötig, die nebeneinander und gegeneinander versetzt an einer ortsfesten Traverse an­ geordnet sind. Um während der Papierherstellung einzelne Gehäuse austau­ schen zu können, sind zumindestens einige der Gehäuse über eine Längs­ führung mit der Traverse verbunden und in dieser gegenüber der Traverse verschiebbar. Auf diese Weise können gezielt einzelne Gehäuse aus der Tra­ verse entnommen werden, ohne die Papierherstellung zu stören.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen der Erfindung, die unter Bezug­ nahme auf die Zeichnung nun näher erläutert werden. In der Zeichnung zei­ gen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung in Seitenansicht einer Vorrichtung zum Erfassen von Eigenschaften einer bewegten Papierbahn nach der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Papierbahn, auf die Lichtaus­ trittsteile und Lichtaufnahmeteile der Vorrichtung gemäss Fig. 1 ge­ richtet sind,

Fig. 3 eine Darstellung ähnlich Fig. 1,

Fig. 4 eine Darstellung ähnlich Fig. 3 zur Erläuterung im Zusammenhang mit Fig. 3 der Einstellung eines Beleuchtungsflecks,

Fig. 5 ein Schnittbild durch eine Frontfläche ähnlich Fig. 1 zur Darstel­ lung der Anordnung und Abdichtung von Kugellinsen unterschiedli­ chen Durchmessers,

Fig. 6 eine Darstellung ähnlich Fig. 2, jedoch nunmehr mit einer IR- Beleuchtungseinrichtung in Form eines länglichen Stabes,

Fig. 7 eine Darstellung ähnlich Fig. 3, jedoch für die Anordnung gemäss Fig. 6,

Fig. 8 eine Untersicht durch eine transportierte, strichpunktiert dargestellte Papierbahn auf einer Traverse mit drei Gehäusen und

Fig. 9 eine schematische Darstellung in Seitenansicht einer Reinigungsvor­ richtung unterhalb eines Gehäuses.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Erfassen von Eigenschaften einer be­ wegten Papierbahn 20, die Bewegung ist durch einen Pfeil angedeutet. Sie hat eine IR-Beleuchtungsvorrichtung 22, die im konkreten Ausführungsbeispiel einen Lichtaustrittsteil 24 und eine IR-Lichtquelle 26 aufweist. Sie hat weiterhin eine Nachweisvorrichtung 28, die einen Lichtaufnahmeteil 30 und eine nachgeschaltete Auswerteeinheit 32 aufweist, zur letzteren gehören bei­ spielsweise ein Polychromator mit nachgeschalteter IR-Fotoleiteranordnung und eine Elektronik.

Mittels der IR-Beleuchtungsvorrichtung 22 wird die Papierbahn 20 be­ reichsweise beleuchtet, es werden eine Vielzahl von Beleuchtungsflecken 34 auf der Papierbahn 20 erzeugt, von denen Fig. 1 nur einen Beleuchtungs­ fleck 34 zeigt. Jedem Beleuchtungsfleck 34 ist ein einzelner Lichtaufnahme­ teil 30 zugeordnet, der Informationen von einem Messfleck bzw. Aufnahme­ fleck 36 erfasst, der sich innerhalb des Beleuchtungsflecks 34 befindet. Üb­ licherweise sind diese Flecken, 34, 36 kreisförmig. Sie sind aus Fig. 2 zu erkennen.

Die einzelnen Lichtaustrittsteile 24 und die einzelnen Lichtaufnahmeteile 30 sind in einem Gehäuse 38 angeordnet, es ist nach aussen dicht abgeschlos­ sen. Es hat eine der Papierbahn 20 zugewandte Frontfläche 40, die hier als Frontplatte ausgebildet ist, sie kann aber jede beliebige Form haben. Sie ist in unmittelbarer Nähe der Papierbahn 20 angeordnet. Wie aus Fig. 1 er­ sichtlich ist, haben sowohl Lichtaustrittsteil 24 als auch Lichtaufnahmeteil 30 Lichtleiterfasern bzw. Lichtwellenleiter, die die optischen Verbindungen herstellen.

Wie insbesondere die Fig. 1 und 5 zeigen, ist in der Frontfläche eine Viel­ zahl von Kugellinsen 42, 44 abgedichtet angeordnet. Die Anzahl dieser Ku­ gellinsen 42, 44 beträgt n. Es sind einerseits grössere Kugellinsen 42 vorge­ sehen, sie sind dem Lichtaufnahmeteil 30 zugeordnet, andererseits sind kleinere Kugellinsen 44 vorgesehen, sie sind dem Lichtaustrittsteil 24 zuge­ ordnet. Kleinere Kugellinsen haben eine stärkere Krümmung und daher eine grössere Sammelkraft. Durch Wahl des Abstandes der Austrittsenden der Lichtleiterfasern von den jeweiligen Kugellinsen 42, 44 können zudem die Abbildungen durch die Kugellinsen geändert werden.

Fig. 2 zeigt insgesamt 18 Kugellinsen 42, 44, nämlich neun grössere Ku­ gellinsen 42, denen jeweils Lichtleiterfasern der Nachweisvorrichtung 28 zu­ geordnet sind und kleinere Kugellinsen 44, denen jeweils Lichtleiterfasern des Lichtaustrittsteils 24 zugeordnet sind. Sie sind in einer strichpunktiert angedeuteten Frontfläche 40 angeordnet. Die Anordnung ist regelmässig. Die einzelnen Beleuchtungsflecken 34, die kreisförmig sind, befinden sich kon­ zentrisch zu kleineren Messflecken 36 auf der Papierbahn 20.

Aus den Fig. 3 und 4 ist ersichtlich, dass lediglich durch Winkeleinstel­ lung einer Lichtleiterfaser, in diesem Fall der Lichtleiterfaser des Lichtaus­ trittsteils 24, die Justierung der Flecken 34, 36 zueinander erfolgt. Aufgrund der Kugellinsen 42, 44 müssen keine anderen Einstellungen vorgenommen werden. Fig. 4 zeigt, dass durch Vergrössern des Winkels a der Abstand zwischen den auf gleicher Höhe angeordneten Kugellinsen 42, 44 von einem grösseren Abstand (Fig. 3) zu einem kleineren Abstand (Fig. 4) eingestellt werden kann. Dadurch kann das Gehäuse 38 auf unterschiedliche Abstände zur Papierbahn 20 eingestellt werden.

Die Kugellinsen stehen nach unten, zur Papierbahn 20 hin, gegenüber der unteren Seite der Frontfläche 40 vor. Sie sind in der Frontplatte abgedichtet angeordnet, wie dies Fig. 5 zeigt. Hierzu hat die Frontplatte 40 eine Boh­ rung, die von einem O-Ring 46 begrenzt ist. Auf diesen können Kugeln un­ terschiedlichen Durchmesser gesetzt werden, wie dies Fig. 5 zeigt. Auf die­ se Weise können grosse und kleine Kugellinsen 42, 44 austauschbar einge­ setzt werden. Die Kugellinsen 42, 44 werden durch eine einfache elastische Klemmvorrichtung zur Frontplatte 40 gedrückt und können auf diese Weise sich relativ gegenüber der Frontplatte bewegen.

Die Anordnung gemäss Fig. 6 ist vergleichbar mit derjenigen nach Fig. 2, jedoch erfolgt nunmehr die Beleuchtung durch eine längliche, stabförmige IR-Lichtquelle, wie sie beispielsweise für die Infrarottrocknung von Bahnen­ ware von der Firma Heraeus (Hanau, Deutschland) als IR-Strahler des Typs ZKA angeboten werden. Sie sind bis zu zwei Meter lang und haben besonde­ res hohe Strahlungsanteile im Bereich 1, 2 bis 3 Mikrometern. Die Abstrah­ lung ist über die Länge des Strahlers homogen. Um Verschmutzungen der IR-Lichtquelle 26 zu vermeiden, ist in die Frontfläche 40 ein Fenster 48 ein­ gesetzt. Es ist gegenüber der Frontplatte 40 abgedichtet. Durch diese IR- Lichtquelle 26 wird ein langer, schmaler Beleuchtungsfleck 34 erreicht, der in der Darstellung im wesentlichen die Form eines länglichen Rechtsecks hat. Innerhalb dieses Beleuchtungsflecks 34 sind die Messflecken 36 ange­ ordnet. Sie befinden sich unterhalb der insgesamt neunzehn Kugellinsen 42, die alle dem Lichtaufnahmeteil 30 zugeordnet sind.

Fig. 7 zeigt eine ähnliche Anordnung wie Fig. 6, jedoch ist nunmehr als Fenster 48 nicht mehr eine planparallele Platte, beispielsweise Quarzplatte, benutzt, vielmehr hat das Fenster 48 optische Eigenschaften, es ist als Sammellinse ausgebildet. Es wird eine Stablinse, wie sie beispielsweise als Micro-Rod von Edmund Scientific angeboten wird, verwendet. Sie wirkt wie eine Kugellinse und parallelisiert das Licht, so dass ein länglicher, etwa 5 bis 10 mm breiter Beleuchtungsfleck 34 erreicht wird. Eine derartige Stablinse lässt sich besser in der Frontplatte 40 abgedichtet anordnen als eine Platte, da bei relativer Wärmeausdehnung eine Bewegung quer zur Frontplatte 40 erfolgen kann, ebenso wie dies bei den Kugellinsen 42, 44 möglich ist. Auf­ grund der kugelähnlicheren Gestalt neigt die Stablinse auch weniger zu Bruch bei thermisch bedingten Spannungen als die Platte.

Wiederum kann der Abstand d zur Papierbahn 20 dadurch einjustiert wer­ den, dass nunmehr die Winkelstellung der Lichtleiterfasern des Lichtauf­ nahmeteils 30 verändert wird, ähnlich wie in den Fig. 3 und 4.

Fig. 8 zeigt eine Untersicht durch eine strichpunktierte Papierbahn 20 auf eine ortsfeste Traverse 50, die mit einem strichpunktierten Teil einer Pa­ piermaschine verbunden ist. Auf der Unterseite der Traverse 50 sind Schie­ nen 52 angeordnet. An diesen hängen längliche Gehäuse 38, in denen ent­ sprechenden den Fig. 2, 6 oder 7 Lichtaustrittsteile 24 und Lichtauf­ nahmeteile 30 angeordnet sind. Vorzugsweise ist die Ausbildung gemäss Fig. 8 für die stabförmigen IR-Lichtquellen 26 nach den Fig. 6 und 7 vor­ gesehen. Zur Überbrückung einer viele Meter breiten Papierbahn 20 werden mehrere Gehäuse 38 versetzt angeordnet, so dass eine kontinuierliche Er­ fassung der gesamten Breite der Papierbahn 20 möglich ist.

Fig. 9 zeigt eine Reinigungsvorrichtung, die hier nur prinzipiell dargestellt ist. Gezeigt ist ein Gehäuse 38, aus dem unten Kugellinsen 42, 44 oder eine Stablinse 48 geringfügig vorstehen. Die Reinigungsvorrichtung 54 hat ein umlaufendes Band 56, das links und rechts von zwei Rollen gestützt und angetrieben ist, der Antrieb erfolgt im Sinne des Pfeils. Auf dem Band befin­ den sich beispielsweise Bürsten 58 für die Reinigung der Unterfläche der Frontplatte 40 und insbesondere der nach unten sichtbaren Teile der Kugel­ linsen 42, 44. Weiterhin sind Trocknungsvorrichtungen usw. auf dem Band 56 vorgesehen. Zur Reinigung wird über eine Sprühvorrichtung 60 Reini­ gungsflüssigkeit gegen die Frontfläche 40 von unten gesprüht, über eine Ab­ saugvorrichtung 62 wird die Flüssigkeit wieder abgesaugt. Damit keine Ver­ schmutzung anderer Teile auftritt, befindet sich unterhalb der Reinigungs­ vorrichtung 54 eine Wanne 64.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Erfassen von Eigenschaften einer bewegten Papierbahn (20), insbesondere zur Produktionskontrolle bei der Papierherstellung, mit einer IR-Beleuchtungseinrichtung (22), die geeignet ist, die Papier­ bahn (20) mit IR-Licht zu beleuchten und die einen Lichtaustrittsteil (24) aufweist, mit einer Nachweisvorrichtung (28) für von der Papierbahn (20) reflektiertes oder transmittiertes IR-Licht, die einen Lichtaufnahmeteil (30) aufweist, und mit einem Gehäuse (38), a) das in unmittelbarer Nähe der Papierbahn (20) angeordnet ist, b) das eine der Papierbahn (20) zu­ gewandte Frontfläche (40) aufweist und c) in dem sich der Lichtaus­ trittsteil (24) und/oder der Lichtaufnahmeteil (30) befinden, der Lichtlei­ terfasern aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Frontfläche (40) eine Vielzahl n Ku­ gellinsen (42, 44) abgedichtet angeordnet ist, die innerhalb des Gehäuses (38) jeweils optisch gekoppelt sind mit einer zugeordneten Lichtleiterfa­ ser, und dass die Kugellinsen (42, 44) zusammen mit den zugehörigen Lichtleiterfasern den Lichtaustrittsteil (24) und/oder den Lichtaufnah­ meteil (30) bilden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel­ linsen (42, 44) austauschbar in der Frontfläche (40) angeordnet sind, so dass Kugellinsen (42, 44) unterschiedlichen Durchmessers in die Front­ fläche (40) eingesetzt werden können.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Viel­ zahl n Kugellinsen (42, 44) eine regelmässige Anordnung aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von der Vielzahl n Kugellinsen (42, 44) eine erste Hälfte n/2 mit Lichtleitern ver­ bunden sind, die zu einer IR-Lichtquelle (26) der IR- Beleuchtungseinrichtung (22) führen und eine zweite Hälfte n/2 mit Lichtleitern verbunden sind, die zu einem Nachweisteil, insbesondere Polychromator, der Nachweisvorrichtung (28) führen und dass die opti­ schen Anordnungen jeweils so gewählt sind, dass auf der Papierbahn (20) durch die Kugellinsen (42, 44) der ersten Hälfte jeweils im wesentli­ chen kreisförmige Beleuchtungsflecken (34) erreicht werden und durch die Kugellinsen (42, 44) der zweiten Hälfte ebenfalls jeweils im wesentli­ chen kreisförmige Aufnahmeflecken (36) erreicht werden, die jedoch klei­ ner sind als die Beleuchtungsflecken (34) und innerhalb dieser liegen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Viel­ zahl n Kugellinsen (42, 44) mit Lichtleitern verbunden sind, die zu einem Nachweisteil, insbesondere Polychromator, der Nachweiseinrichtung füh­ ren und dass eine IR-Lichtquelle (26) in Form eines länglichen, linien­ haften Strahlers im Gehäuse (38) vorgesehen ist, dem eine längliche Zy­ linderlinse in Form eines Stabes zugeordnet ist, die im wesentlichen die gleiche Länge wie die IR-Lichtquelle (26) hat und die in die Frontfläche (40) abgedichtet eingesetzt ist, und dass die optischen Anordnungen je­ weils so gewählt sind, dass auf der Papierbahn (20) durch die Zylinder­ linse ein länglicher, schmaler Beleuchtungsfleck (34) erreicht wird und durch die n Kugellinsen (42, 44) im wesentlichen kreisförmige Aufnah­ meflecken (36) erreicht werden, die nebeneinander und innerhalb des Beleuchtungsflecks (34) liegen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ge­ häuse (38) länglich ausgebildet ist, insbesondere mindestens einen Meter lang ist, dass das Gehäuse (38) mit mehreren, baugleichen Gehäusen (38) nebeneinander an einer Traverse (50) angeordnet ist, die quer zur bewegten Papierbahn (20) verläuft, und dass das Gehäuse (38) in einer Längsführung gehalten und gegenüber der Traverse (50) in der Längs­ führung verschiebbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reini­ gungsvorrichtung (54) vorgesehen ist, die dazu ausgelegt ist, während ei­ nes Reinigungsvorgangs die an der Frontfläche (40) von aussen zugängli­ chen Teilbereiche der Kugellinsen (42, 44) und ihre Umgebung zu reini­ gen.