DE10203300C1 - Detection of adhesive particles on materials or in suspension, sticks them to transparent substrate where they interfere with process of total internal reflection - Google Patents
Detection of adhesive particles on materials or in suspension, sticks them to transparent substrate where they interfere with process of total internal reflectionInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen klebender Partikel an Oberflächen von Papier, Pappe und in Suspensionen nach Anspruch 1. Die Erfindung betrifft weiter hin eine Anordnung nach Anspruch 8.The invention relates to a method for recognizing adhesive particles on surfaces of paper, Cardboard and in suspensions according to claim 1. The invention further relates towards an arrangement according to claim 8.
Bei der Herstellung von Recyclingpapier besteht ein Bedürfnis darin, klebende Verunreinigungen in Recyclingpapier zu kontrollieren. Diese stellen nach wie vor ein großes Problem im Papierrecy cling dar.When manufacturing recycled paper, there is a need to remove sticky contaminants check in recycled paper. These are still a major problem in paper recycling cling.
Viele Klebstoffe aus dem Altpapier lösen sich zunächst auf und gelangen durch den gesamten Prozeß der Papierverarbeitung bis zur Papiermaschine. Hier wird aus einer Fasersuspension wie der neues Papier. Beim Trocken der Bahnen formieren sich die Klebstoffe zu kleinen klebrigen Flecken, den sogenannten Stickies. Diese können sich im neuen Papier, aber auch an den ver schiedensten Stellen der Papiermaschine ablagern und sorgen für eine Vielzahl von Problemen - vom Abriß der Bahnen über verklebte Papiersiebe bis hin zu Störungen beim Anwender, wenn die Klebstoffteile im Fotokopierer an den heißen Walzen kleben.Many adhesives from the waste paper first dissolve and pass through the whole Process from paper processing to paper machine. Here a fiber suspension becomes like the new paper. When the webs dry, the adhesives form into small sticky ones Spots, the so-called stickies. These can be found in the new paper, but also in the ver deposit in various places on the paper machine and cause a multitude of problems - from tearing the webs over glued paper sieves to malfunctions in the user if the Glue parts in the photocopier to the hot rollers.
Aus dem Wunsch heraus, die bei der Herstellung durch Produktionsausfall entstehenden Kosten zu vermeiden, wurden verschiedene Methoden entwickelt, die Qualität des Papiers zu kontrollie ren und gegebenenfalls den Prozeß zu korrigieren.Based on the wish, the costs incurred during production due to loss of production To avoid this, various methods have been developed to control the quality of the paper ren and correct the process if necessary.
Bekannte Verfahren klebende Verunreinigungen zu erkennen sind dadurch gekennzeichnet, dass man entweder die Gewichtszunahme von Folien mißt, auf die die klebenden Stickies zuvor auf gewalzt wurden oder versucht, die zuvor aus der Papiersuspension herausgefilterten Kleberück stände im Auf- oder Durchlicht optisch zu erfassen. Ebenfalls versuchte man, Stickies im fertigen Papier mit Hilfe von Durchlicht zu erkennen.Known methods of recognizing adhesive contaminants are characterized in that one either measures the weight gain of foils on which the stickies stick before were rolled or tried, the adhesive back previously filtered out of the paper suspension stands can be optically recorded in reflected or transmitted light. Attempts were also made to manufacture stickies Recognize paper using transmitted light.
Aus Krauthaut, T.: Entwicklung eines Stickyanalysators, ist die Wiegemethode (INGEDE-FAC- Methode → INGEDE - Internationale Forschungsgemeinschaft Deinking-Technik e. V.) bekannt. Diese ist sehr aufwendig und weist Schwierigkeiten bei der Trennung zwischen klebenden und nichtklebenden Rückständen auf. Krauthaut, T .: Development of a sticky analyzer is the weighing method (INGEDE-FAC- Method → INGEDE - International Research Association Deinking-Technik e. V.) known. This is very complex and has difficulties in the separation between adhesive and non-sticky residues.
Eine aus Ackermann, C.; Putz, H.-J.; Göttsching, L.: INGEDE-Methode zur Bestimmung von Makrostickies in Deinkingstoffen, Das Papier, Seiten 271-282, Nr. 6, 1997 bekannte Methode zeichnet sich dadurch aus, dass man die Suspension mit Schlitzplatten filtert, die hängengebliebe nen Rückstände (nur Makrostickies!) durch weißes Filterpapier entwässert und mit Farbpulver zur Bildanalyse kennzeichnet. Die Analyse erfolgt durch Vergleichsaufnahmen mit und ohne Markie rung. Diese Methode ist ebenfalls mit hohem Aufwand verbunden.One from Ackermann, C .; Putz, H.-J .; Göttsching, L .: INGEDE method for the determination of Macro stickies in deinking materials, The paper, pages 271-282, No. 6, 1997 known method is characterized by filtering the suspension with slotted plates that remain stuck residues (only macro stickies!) drained with white filter paper and with colored powder Features image analysis. The analysis is carried out using comparative pictures with and without a markie tion. This method is also very expensive.
Bei einer aus den Manuskripten des 2. Stickies-Symposium der PTS, 1999 bekannten weiteren Methode, der sogenannten Impingingjetmethode, wird die Suspension gefiltert und anschließend das Filtrat mit den verbliebenen Kleberrückstände durch eine Impinging-Jet-Zelle auf eine un durchsichtige Ablagerungsplatte geschossen. Je nach Verschmutzungsgrad der Ablagerungsplatte lassen sich Rückschlüsse auf den Stickygehalt der Suspension ziehen. Zur optischen Erkennung setzt man Fluoreszenzstoffe und UV-Licht ein.Another one known from the manuscripts of the 2nd PTS Stickies Symposium, 1999 Method, the so-called impinging jet method, the suspension is filtered and then the filtrate with the remaining adhesive residues through an impinging jet cell on a un transparent deposit plate shot. Depending on the degree of soiling of the deposit plate conclusions can be drawn about the sticky content of the suspension. For optical detection you use fluorescent materials and UV light.
Die bisherigen Methoden weisen drei große Nachteile auf. Zum einen sind aufwendige Vorberei tungen notwendig (Herstellen der Suspension, Filtern, Farbmarkierung..) und zum anderen ist die Zuverlässigkeit der Ergebnisse nicht befriedigend. So werden beispielsweise mit der einfachen Durchlichtmethode auch Stickies, die nicht an der Oberfläche sondern im Inneren des Papiers lie gen, erkannt. Dabei sind Löcher zwischen den Fasern nur schwer von den für den Papierherstel lungsprozeß kritischen Oberflächenstickies zu unterscheiden. Als letzter, aber schwerwiegender Nachteil ist zu erwähnen, dass die bisherigen Methoden vor allem Probleme mit dem Erkennen von Mikrostickies (< 100 µm) haben. Diese sind für die Qualität des Papiers von hoher Bedeu tung, da sie sich mit der klassischen Sortiertechnik nicht abtrennen lassen, wodurch es zum Anrei chern dieser in den Wasserkreisläufen der Papierfabriken kommt. Somit kommen diese in extrem hoher Anzahl in Recyclingpapier vor, weshalb sie zunehmend im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen.The previous methods have three major disadvantages. Firstly, there is a lot of preparation necessary (preparation of the suspension, filters, color marking ..) and on the other hand the Reliability of results unsatisfactory. For example, with the simple Transmitted light method also stickies, which did not lie on the surface but inside the paper gene, recognized. Holes between the fibers are difficult from those for the paper manufacturer differentiation process critical surface stickies. As the last, but more serious The disadvantage is that the previous methods mainly have problems with recognition of micro stickies (<100 µm). These are of great importance for the quality of the paper tion, since they cannot be separated using the classic sorting technology, which makes it This comes in the water circuits of the paper mills. So these come in extreme high numbers in recycled paper, which is why they are increasingly the focus of investigations stand.
Aus den Druckschriften DE 199 04 280 A1 und DE 32 35 590 C2 ist es noch bekannt, Ablagerungen oder Fremdkörper auf einer transparenten Fläche oder einem transparenten Körper zu ermitteln, indem seitlich in den Körper oder die Fläche Licht eingekoppelt wird. Die dort stattfindende Totalreflexion wird durch die Ablagerungen oder Fremdkörper beein flusst und die geänderten Reflexionseigenschaften werden mit einem Detektor gemessen. Gemäß den Druckschriften wird der Gesamtgrad der Verschmutzung bestimmt und nicht die Größe abgegrenzter Verschmutzungsbereiche (Flecken, Partikel).From documents DE 199 04 280 A1 and DE 32 35 590 C2 it is also known Deposits or foreign bodies on a transparent surface or a transparent one Determine the body by coupling light into the side of the body or the surface. The total reflection taking place there is influenced by the deposits or foreign bodies flows and the changed reflection properties are measured with a detector. According to the documents, the total degree of pollution is determined and not the size of defined pollution areas (stains, particles).
Bekannt ist schließlich eine Beleuchtungsvorrichtung aus der DE 100 53 867 A1, bei der Licht in eine transparente Scheibe seitlich eingeleitet und dieses durch eine gestörte Total reflexion großflächig abgegeben wird. Die Anordnung dient als Beleuchtungsvorrichtung für ein Display und nicht zur Bestimmung von durch klebende Fremdstoffe hervorgerufene Verunreinigungen.Finally, a lighting device is known from DE 100 53 867 A1, in which Light is introduced laterally into a transparent pane and this through a disturbed total reflection is given over a large area. The arrangement serves as a lighting device for a display and not to determine those caused by sticky foreign substances Impurities.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren und eine Anordnung anzugeben, womit anhand gewöhnlicher Papierproben, ohne großen Aufwand, sichere Aussagen zur Anzahl und Größe von klebenden Verunreinigungen an der Oberfläche von Papier getroffen werden kön nen, vor allem im Größenbereich unter 100 µm Durchmesser.The object of the invention is therefore to specify a method and an arrangement, with which, based on ordinary paper samples, without great effort, reliable statements about the number and size of sticky contaminants on the surface of paper NEN, especially in the size range below 100 microns in diameter.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit Hilfe eines Verfahrens mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Varianten des Verfahrens werden in den Unteransprüchen ge nannt. Weiterhin wird die Aufgabe mittels einer Anordnung mit den im Anspruch 8 genannten Merkmalen gelöst. Weiterbildung und Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.According to the invention the object is achieved with the aid of a method with those mentioned in claim 1 Features resolved. Advantageous variants of the method are described in the subclaims Nannt. Furthermore, the object is achieved by means of an arrangement with those mentioned in claim 8 Features resolved. Training and refinements are the subject of subclaims.
Gemäß dem Verfahren werden auf eine plane Oberfläche eines transparenten Trägers unter Zu hilfenahme von Druck und wenn notwendig auch unter Hitzeeinwirkung oder dem Einfluß von Chemikalien, wie Lösungsmittel oder Alkohol, die klebenden Bestandteile einer zu untersuchen den Probe aufgewalzt. Nach dem Trennen von Probe und Träger bleiben Partikel der klebenden Bestanteile der Probe an der Oberfläche des Trägers haften. Würde man den Träger anschließend im Gegenlicht vor einem dunklem Hintergrund betrachten, so wären neben Kleberrückständen auch andere Verunreinigungen, wie z. B. Staub und Fasern sichtbar. Mit einer Druckluft- oder Wasserreinigung ließen sich diese unerwünschten Verunreinigungen verringern aber nicht ganz ausschließen. Um Störeinflüsse und Klebstoffpartikel optisch klar von einander zu trennen, wird der Träger nach dem erfindungsgemäßen Verfahren seitlich durchleuchtet. Diese einfache aber für die Stickyerkennung bisher noch nicht angewandte Beleuchtungsweise läßt klebende Oberflä chenverunreinigungen auf dem Träger hell aufleuchten, wogegen Fasern und andere gering haf tenden Verunreinigungen dunkel bleiben.According to the method, on a flat surface of a transparent support under Zu using pressure and, if necessary, also under the influence of heat or Chemicals, such as solvents or alcohol, to examine the adhesive components of one rolled the sample. After separating the sample and carrier, particles of the adhesive remain Parts of the sample adhere to the surface of the support. Would you be the carrier afterwards looking in the backlight against a dark background would be next to adhesive residue other impurities, such as. B. Dust and fibers visible. With a compressed air or Water purification could not completely reduce these undesirable impurities exclude. In order to visually separate interference and adhesive particles from one another, the carrier is laterally illuminated by the method according to the invention. This simple but for the sticky detection so far not used lighting method leaves sticky surface Chen impurities on the carrier light up brightly, whereas fibers and others show little impurities remain dark.
Eine vorteilhafte Möglichkeit des Auftragens ist wie folgt durchführbar. Eine Trägerglassscheibe mit daraufliegender Papierprobe wird durch eine Konstruktion mit zwei Walzen gezogen, wobei die Walze, welche das Papier berührt, eine hohe Temperatur besitzt. Nach dem Abziehen der Pa pierprobe wird der verklebte Träger mit einer hellen Lichtquelle seitlich durchleuchtet. Eine über dem Träger installierte Digitalkamera fotografiert den Träger mit den leuchtenden Klebstoffparti keln und gibt das Bild an einen Personalcomputer weiter, wo die Auswertung erfolgt. Anstatt der Kamera ist auch ein Sensor verwendbar, welcher die gesamte Lichtmenge, die den Träger durch verhinderte Totalreflexion verläßt, mißt und somit eine Aussage über den allgemeinen Ver schmutzungsgrad der Probe ermöglicht.An advantageous possibility of application can be carried out as follows. A carrier glass pane with a paper sample lying on top is pulled through a construction with two rollers, whereby the roller that contacts the paper is at a high temperature. After subtracting the pa The glued carrier is laterally illuminated with a bright light source. An over Digital camera installed on the carrier photographs the carrier with the glowing adhesive parts and passes the image on to a personal computer, where the evaluation takes place. Instead of A sensor can also be used in the camera, which measures the total amount of light that passes through the carrier prevented total reflection leaves, measures and thus a statement about the general Ver degree of soiling of the sample.
Vorteilhaft ist es auch, die Verunreinigungen der Probe auf einen rotierenden Trägerzylinder aus transparentem Material aufzuwalzen und den Verschmutzungsgrad nach einer oder mehreren Umdrehungen mit einer über dem Zylinder angebrachten Aufnahmeeinrichtung (z. B. Zeilenkame ra und PC) auszuwerten. Auf diese Weise lassen sich auch kleinere Mengen von Verunreinigun gen kumulativ erfassen. Die Beleuchtung ist seitlich am Zylinder anzubringen, so dass die Kleber rückstände in der oben beschriebenen Weise aufleuchten.It is also advantageous to remove the impurities from the sample onto a rotating carrier cylinder Roll up transparent material and the degree of contamination after one or more Revolutions with a mounting device attached above the cylinder (e.g. line name ra and PC). In this way, small amounts of impurities can be removed accumulate gene cumulatively. The lighting is to be attached to the side of the cylinder so that the glue residues light up as described above.
Ist eine Suspension zu untersuchen, so sind die klebenden Bestandteile in bekannter Weise auf eine Walze oder Platte als Träger aufzubringen (Walzen, Aufspritzen), die nichthaftenden Be standteile zu entfernen und der Träger zu trocknen. Statt der bisher verwendeten Trägermateriali en ist ein transparentes Material einzusetzen. Die Erkennung erfolgt analog dem oben beschriebe nen Verfahren.If a suspension is to be examined, the adhesive components are open in a known manner to apply a roller or plate as a carrier (rolling, spraying), the non-adhesive Be remove components and dry the carrier. Instead of the previously used carrier materials a transparent material must be used. The detection is carried out analogously to that described above a procedure.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass nur die klebenden Partikel optisch selektiert werden. Insbesondere kleine Partikel werden sicher erkannt und von den Freiräumen zwischen der Pa pierfasern unterschieden. Untersuchungen von Papieroberflächen sind möglich, ohne diese zu ver ändern oder zu zerstören.The advantage of the invention is that only the adhesive particles are optically selected. Small particles, in particular, are reliably recognized and the spaces between the Pa a distinction between pier fibers. Examinations of paper surfaces are possible without ver change or destroy.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments. In the The drawings show:
Fig. 1 eine Anordnung zum Auftragen klebender Verunreinigungen auf einen Träger Fig. 1 shows an arrangement for applying adhesive contaminants to a carrier
Fig. 2 einen Träger mit Lichtquelle und Kamera Fig. 2 shows a carrier with light source and camera
Fig. 3 eine Darstellung wie Fig. 2 mit Schirm und Reflexionsfläche Fig. 3 is an illustration like Fig. 2 with screen and reflection surface
Fig. 4 eine erfindungsgemäße Anordnung mit einem zylindrischen Träger Fig. 4 shows an arrangement according to the invention with a cylindrical carrier
Fig. 5 eine erfindungsgemäße Anordnung für ein automatisiertes Auftragen und Erfassen der Partikel Fig. 5 shows an arrangement according to the invention for an automated application and detecting the particles
Fig. 6 eine Anordnung zum manuellen Auftragen der Partikel mit einem Schlitten Fig. 6 shows an arrangement for manual application of the particles with a carriage
Fig. 7 eine Anordnung zum manuellen Auftragen der Partikel mit einer Walze Fig. 7 shows an arrangement for manual application of the particles with a roller
Fig. 8 eine Anordnung zum gleichzeitigen Auftragen der Partikel von beiden Seiten einer Proben auf flächige Träger Fig. 8 shows an arrangement for the simultaneous application of the particles from both sides of a sheet-like carrier on samples
Fig. 9 eine Anordnung zum beidseitigen Übertragen der Partikel von einer Probe auf jeweils ei nen zylindrischen Träger Fig. 9 shows an arrangement for double-sided transfer of the particles from a sample to each egg nen cylindrical carrier
Fig. 10 eine vergrößerte Darstellung von Partikeln auf Papier im Durchlicht und auf einem seitlich durchleuchteten Träger Fig. 10 is an enlarged view of particles on paper in transmitted light and on a laterally illuminated carrier
In Fig. 1 ist eine Anordnung zum Auftragen klebender Verunreinigungen auf einen Träger 2 dar gestellt. Der Träger 2 ist flächig und transparent aufgeführt. Der Unterseite des Trägers 2 ist eine Heizung 4 zugeordnet, mit welcher der Träger 2 erhitzt werden kann. Auf dem Träger 2 liegt eine Probe 3 auf, die mittels zweier gleichartiger Walzen 1 angedrückt und eingezogen wird. Dabei üben die Walzen 1 auf den Träger 2 und die Probe 3 Druck aus, so dass sich klebende Partikel 7 (hier nicht dargestellt) von der Oberfläche der Probe 3 auf den Träger 2 abdrucken.In Fig. 1, an arrangement for applying adhesive contaminants to a carrier 2 is provided. The carrier 2 is flat and transparent. The underside of the carrier 2 is assigned a heater 4 , with which the carrier 2 can be heated. A sample 3 rests on the carrier 2 and is pressed and drawn in by means of two rollers 1 of the same type. The rollers 1 exert pressure on the carrier 2 and the sample 3 , so that adhesive particles 7 (not shown here) are imprinted on the surface of the sample 3 on the carrier 2 .
In Fig. 2 ist schematisch ein Träger 2 nach dem Abdrucken der Partikel 7 dargestellt. Nach Ab rucken und Abziehen der Probe 3 in einem vorangegangenen Arbeitsschritt, wird der Träger 2 mit einer Lichtquelle 5 so durchleuchtet, dass die Lichtstrahlen 10 den Träger 2 in der Weise durch dringen, dass es zu einer Totalreflexion an der zum Beobachter bzw. zu einer Kamera 14 gerich teten und abgewandten Oberfläche kommt. Dabei weist die Oberfläche, welche mit der Probe 3 Kontakt hatte, zum Beobachter bzw. zur Kamera 14 hin. An Stellen mit klebenden Partikeln 7 verläßt aufgrund verhinderter Totalreflexion ein Teil der Lichtstrahlen 9 den Träger 2. Diese wer den zur Erkennung genutzt. Nichtklebende Partikel 8, die nur auf dem Träger 2 liegen, bleiben dunkel.In FIG. 2, a carrier 2 is shown after the placing of the particles 7 schematically. After jerking off and pulling off the sample 3 in a previous step, the carrier 2 is illuminated with a light source 5 in such a way that the light rays 10 penetrate the carrier 2 in such a way that there is a total reflection at the observer or at a Camera 14 direction and facing surface comes. The surface which was in contact with the sample 3 points towards the observer or the camera 14 . In places with adhesive particles 7, a part of the light rays 9 leaves the carrier 2 due to total reflection being prevented. These are used for detection. Non-adhesive particles 8 , which are only on the carrier 2 , remain dark.
Bei der Darstellung in Fig. 3 sind zusätzlich zur Anordnung in Fig. 2 ein Schirm 11 und eine Re flexionsfläche 15 dargestellt. Die Oberfläche des Trägers 2, welche mit einer Probe 3 Kontakt hatte, ist der Kamera 14 abgewandt. Lichtstrahlen 10, welche den Träger ohne Durchdringen kle bender Partikel 7 verlassen, werden in den Träger 2 mittels einer Reflexionsfläche 15 zurück re flektiert. Die Strahlen, die zunächst von der Kamera 14 weg aus dem Träger 2 ausfallen, werden von dem Schirm 11 durch den Träger 2 in Richtung der Kamera 14 reflektiert. Diese beiden Maß nahmen dienen einer besseren Nutzung der Strahlen der Lichtquelle 5 und verstärkten Markierung klebender Partikel 7.In the illustration in FIG. 3, a screen 11 and a reflection surface 15 are shown in addition to the arrangement in FIG. 2. The surface of the carrier 2 , which was in contact with a sample 3, faces away from the camera 14 . Light rays 10 , which leave the carrier without penetrating adhesive particles 7 , are reflected back into the carrier 2 by means of a reflection surface 15 . The rays that fail first by the camera 14 away from the carrier 2 will be reflected from the screen 11 through the carrier 2 in the direction of the camera fourteenth These two measures serve better use of the rays of the light source 5 and increased marking of adhesive particles 7th
Fig. 4 zeigt eine Anordnung mit einem zylinderförmig ausgebildeten transparenten Träger 4b. Der Träger 4b erfüllt gleichermaßen die Funktion einer Walze und eines transparenten Trägers. Durch den Träger 4b und eine zusätzliche Andruckwalze 13 wird eine Probe 3 gewalzt. Der Träger 4b ist als Hohlzylinder ausgebildet und beheizbar. Auf der Oberfläche der Probe 3 klebende Partikel 7 haften an der transparenten Oberfläche an. Eine Lichtquelle 5 schickt Strahlen durch den trans parenten Träger 4b, so dass es zur Totalreflexion an den zylinderförmigen Flächen kommt. An den Stellen der Oberfläche, an denen klebende Partikel 7 haften, verlässt ein Teil der Strahlen den Zylinder. Dieser Teil der Strahlen wird zum Erkennen der klebenden Partikel 7 mit einer Kamera 14 detektiert. Vorteilhaft ist die Verwendung einer Zeilenkamera. Eine Reinigungsvorrichtung 16 dient zur Reinigung des Trägers 4b nach der Messung. Fig. 4 shows an arrangement with a cylindrical transparent carrier 4 b. The carrier 4 b equally fulfills the function of a roller and a transparent carrier. A sample 3 is rolled through the carrier 4 b and an additional pressure roller 13 . The carrier 4 b is designed as a hollow cylinder and can be heated. Particles 7 sticking to the surface of the sample 3 adhere to the transparent surface. A light source 5 sends rays through the transparent carrier 4 b, so that there is total reflection on the cylindrical surfaces. At the points on the surface to which adhesive particles 7 adhere, some of the rays leave the cylinder. This part of the rays is detected with a camera 14 in order to recognize the adhesive particles 7 . The use of a line scan camera is advantageous. A cleaning device 16 is used to clean the carrier 4 b after the measurement.
Anordnungen mit einer solchen Ausbildung sind zum Untersuchen von großen Probenflächen in Form von Bahnen geeignet ist, wodurch eine Onlinemessung ermöglicht wird. Weiterhin gestattet sie eine kumulative Arbeitsweise, soweit eine Reinigung nicht nach jeder Umdrehung des Trägers 4b erfolgt.Arrangements with such a design are suitable for examining large sample areas in the form of webs, which enables online measurement. Furthermore, it allows a cumulative mode of operation, provided that cleaning is not carried out after each rotation of the carrier 4 b.
In der Fig. 5 ist eine Anordnung für ein automatisiertes Auftragen und Erfassen der Partikel dar gestellt. Zwei Lichtquellen 5 und ein transparenter Träger 2 sind in einem Tisch bzw. Gestell 18 integriert. Eine Probe 3 ist auf dem Träger 2 aufgelegt. Über dem Träger 2 ist eine beheizbare Walze 1, 4 in einer Führung 18 angeordnet, die über die Probe 3 auf dem Träger 2 gerollt werden kann. Zur Bestimmung der Andruckkraft ist die Führung 18 mit dem Gestell 19 durch Federn 17 verbunden. Eine Kamera 14 nimmt nach dem Entfernen der Probe 3 und dem Aufleuchten der Lichtquellen 5 ein Bild der aufleuchtenden klebenden Partikel 7 auf, was an eine Auswerteein richtung weitergeleitet wird.In FIG. 5 shows an arrangement for an automated application and detecting the particles is set is. Two light sources 5 and a transparent support 2 are integrated in a table or frame 18 . A sample 3 is placed on the carrier 2 . A heatable roller 1 , 4 is arranged above the carrier 2 in a guide 18 which can be rolled over the sample 3 on the carrier 2 . To determine the pressure force, the guide 18 is connected to the frame 19 by springs 17 . A camera 14 takes a picture of the glowing adhesive particles 7 after the removal of the sample 3 and the lighting of the light sources 5 , which is passed on to an evaluation device.
Fig. 6 und Fig. 7 zeigen das Abdrucken einer Probe 3 auf einen Träger 2 mit einfachsten Mitteln. Dieses erfolgt durch eine über den Träger 2 rollende Walze 1 oder einen gleitenden Schlitten 1b. Fig. 6 and Fig. 7 show the placing of a sample 3 on a support 2 with the simplest means. This is done by a roller 1 rolling over the carrier 2 or a sliding carriage 1 b.
In der Fig. 8 wird eine Anordnung zum gleichzeitigen Auftragen der Partikel von beiden Seiten einer Probe auf flächige Träger gezeigt. Beide Seiten einer flachen Probe 3 sind zwischen zwei transparente Träger 2 gelegt und werden durch Andruckwalzen 13 geführt.In FIG. 8, an arrangement is shown for the simultaneous application of the particles from both sides of a sample to surface area support. Both sides of a flat sample 3 are placed between two transparent supports 2 and are guided by pressure rollers 13 .
In der Fig. 9 ist eine Anordnung zur Übertragung der Partikel von einer beidseitig beschichteten Probe auf jeweils einen zylindrischen Träger dargestellt. Die zylinderförmigen transparenten Trä ger 4b erfüllen gleichermaßen die Funktion einer Walzen und die eines transparenten Trägers, durch die eine Probe 3 geführt wird. Dabei bleiben an beiden Trägern 4b klebende Partikel 7 von der Oberfläche der Probe 3 haften. Eine Lichtquelle 5 schickt Strahlen durch die transparenten Zylinder der Träger 4b, so dass es zur Totalreflexion an den zylinderförmigen Flächen kommt. An Stellen der zylinderförmigen Oberflächen, an denen klebende Partikel 7 haften, verlässt ein Teil der Strahlen den Zylinder, welche zum Erkennen der klebenden Partikel 7 mit Kameras 14 ge nutzt werden. In dieser Anordnung sind Zeilenkameras vorteilhaft. Reinigungsvorrichtungen 16 dienen zur Entfernung der Partikel vom Träger 4b nah der Messung. FIG. 9 shows an arrangement for transferring the particles from a sample coated on both sides to a cylindrical carrier in each case. The cylindrical transparent carrier 4 b equally perform the function of a roller and that of a transparent carrier through which a sample 3 is passed. While remaining at both carriers 4 b adhesive particles 7 adhered on the surface of the sample. 3 A light source 5 sends rays through the transparent cylinder of the carrier 4 b, so that there is total reflection on the cylindrical surfaces. In places of the cylindrical surfaces to which adhesive particles 7 adhere, some of the rays leave the cylinder, which are used to detect the adhesive particles 7 with cameras 14 . Line cameras are advantageous in this arrangement. Cleaning devices 16 serve to remove the particles from the carrier 4 b close to the measurement.
Fig. 10a zeigt ein klebendes Partikel an der Oberfläche einer Probe aus Papier mit einem Durch messer von ca. 1 mm. Die Aufnahme wurde von einer durchleuchteten Papierprobe hergestellt. Fig. 10a shows an adhesive particle on the surface of a sample of paper with a diameter of about 1 mm. The image was made from a scanned paper sample.
Fig. 10b zeigt eine Aufnahme eines etwa 3 mm großen Partikels, welches von einer Mehrzahl von wesentlich kleineren Partikel umgeben ist. Eine solche Aufnahme ergibt sich beim Abdrucken der klebenden Partikel gemäß der erfindungsgemäßen Lösung. Im Unterschied zur Fig. 10a heben sich insbesondere die kleinen Partikel deutlich vom Hintergrund ab. Fig. 10b shows a photograph of an approximately 3 mm particle, which is surrounded by a plurality of much smaller particles. Such a recording results when the adhesive particles are imprinted in accordance with the solution according to the invention. In contrast to FIG. 10a, the small particles in particular stand out clearly from the background.
11
Walze
roller
11
b Schlitten
b sledge
22
transparenter Träger
transparent support
33
Probe (Papier)
Sample (paper)
44
Heizung
heater
44
b zylindrischer Träger
b cylindrical support
55
Lichtquelle
light source
66
Fläche für Lichteintritt
Area for light entry
77
klebender Partikel
sticky particles
88th
nichtklebender Partikel
non-stick particles
99
Strahlung durch verhinderte Totalreflexion
Radiation from total reflection prevented
1010
Strahlung im Träger (Totalreflexion)
Radiation in the carrier (total reflection)
1111
Schirm
umbrella
1212
vom Schirm reflektierte Strahlung
radiation reflected from the screen
1313
Andruckwalze
pressure roller
1414
(Zeilen-)Kamera
(Row) camera
1515
Reflexionsfläche
reflecting surface
1616
Reinigungsvorrichtung
cleaning device
1717
Kraftquelle (Feder)
Power source (spring)
1818
Führung
guide
1919
Gestell/Tisch
Rack / Table
Claims (15)
- - Übertragen der klebenden Partikel (7) von der Oberfläche der zu untersuchenden Probe (3) oder aus der Suspension auf einen transparenten Träger (2, 4b), wobei die Übertragung durch mechanischen Kontakt erfolgt,
- - Trennen der Probe (3) oder der Suspension vom transparenten Träger (2, 4b) nach erfolgtem mechanischen Kontakt,
- - Durchleuchten des transparenten Trägers (2, 4b) mit einer Strahlung, die seitlich und annähernd quer zu der durch gestörte Totalreflexion austretenden Strahlung (9) in den transparenten Träger (2, 4b) eingestrahlt und im ungestörten Fall an der Ober- und Unterseite des Trägers (2, 4b) total reflektiert wird,
- - Austritt der durch eine Störung der Totalreflexion verursachten Strahlung (9) an der Oberseite des transparenten Trägers (2, 4b), wobei eine Störung der Totalreflexion nur an mit klebenden Partikeln verunreinigten Stellen auftritt,
- - Weiterleitung der total reflektierten Strahlung an Stellen mit nicht klebenden Partikeln oder an Stellen ohne Verunreinigungen,
- - Detektieren der an der Oberseite des transparenten Trägers (2, 4b) austretenden Strahlung (9),
- - Auswertung des detektierten Bildes.
- - transferring the adhesive particles (7) from the surface of the sample to be examined (3) or from the suspension on a transparent support (2, 4 b), wherein the transfer is effected by mechanical contact,
- Separating the sample ( 3 ) or the suspension from the transparent support ( 2 , 4 b) after mechanical contact has taken place,
- - Illumination of the transparent support ( 2 , 4 b) with a radiation which is laterally and approximately transversely to the radiation emitted by disturbed total reflection ( 9 ) in the transparent support ( 2 , 4 b) and in the undisturbed case on the top and Bottom of the carrier ( 2 , 4 b) is totally reflected,
- - The radiation ( 9 ) caused by a disturbance of the total reflection emerges from the top of the transparent support ( 2 , 4 b), a disturbance of the total reflection occurring only at locations contaminated with adhesive particles,
- - transmission of the totally reflected radiation to places with non-sticky particles or to places without contamination,
- - Detecting the radiation ( 9 ) emerging at the top of the transparent support ( 2 , 4 b),
- - Evaluation of the detected image.
eine Anordnung zum Übertragen der klebenden Partikel (7) von der Oberfläche der zu untersuchenden Probe (3) oder aus der Suspension auf einen transparenten Träger (2, 4b) mittels mechanischem Kontakt,
eine Lichtquelle (5), die derart angeordnet ist, dass sie nach dem Trennen der Probe (3) oder der Suspension vom transparenten Träger (2, 4b) den Träger (2, 4b) seitlich und annähernd quer zu der durch gestörte Totalreflexion austretenden Strahlung (9) durchleuchtet, wobei im ungestörten Fall eine Totalreflexion der Strahlung (10) an der Ober- und Unterseite des Trägers (2, 4b) erfolgt,
eine Bildaufnahmevorrichtung (14), die die durch gestörte Totalreflexion aus dem Träger (2, 4b) austretende Strahlung (9) erfasst, wobei nur die mit klebenden Partikeln verunreinigten Stellen eine Störung der totalen Reflexion der Strahlung (10) verursachen, während die Strahlung (10) an Stellen mit anderen oder ohne Verunreinigungen weitergeleitet wird,
Mittel zur elektronischen Auswertung des von der Bildaufnahmevorrichtung (14) erfassten Bildes. 8. An arrangement for detecting sticky particles on the surface of samples ( 3 ) made of paper or cardboard, fibrous material, braided structures, filter material or in suspensions, which comprises:
an arrangement for transferring the adhesive particles ( 7 ) from the surface of the sample to be examined ( 3 ) or from the suspension onto a transparent carrier ( 2 , 4 b) by means of mechanical contact,
a light source ( 5 ) which is arranged such that, after the sample ( 3 ) or the suspension has been separated from the transparent support ( 2 , 4 b), it supports the support ( 2 , 4 b) laterally and approximately transversely to the total reflection which is disturbed emerging radiation ( 9 ) is radiated, wherein in the undisturbed case there is a total reflection of the radiation ( 10 ) on the top and bottom of the carrier ( 2 , 4 b),
an image recording device ( 14 ) which detects the radiation ( 9 ) emerging from the carrier ( 2 , 4 b) due to disturbed total reflection, only the locations contaminated with adhesive particles causing a disturbance in the total reflection of the radiation ( 10 ) while the radiation ( 10 ) forwarded to locations with other or no contaminants,
Means for electronic evaluation of the image captured by the image recording device ( 14 ).
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