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"Vorrichtung zur Untersuchung der Oberflächenqualität von Werkstoffen"
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Untersuchung der Oberflächenqualität
von Werkstoffen, inabesondere eine Vorrichtung zur PrUfung der G³te von sich bewegendem
Blechmaterial, beispielsweise von aus einem Walzwerk austretendem Weieablech.
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Die Prüfung von elektrolytischen Weisablechen auf Oberflächenfehler
erfolgte bisher durch Inaugenscheinnahme longs einer fortlaufenden Linie nach dem
Zerschneiden des Weissblech andes in Platten. Die Oberflächenfehler, die auftreten
können, sind sehr vielfältig. Sie beginnen mit dem unvollkommenen Schmelzfluse,
der das Weissbleoh tuber die gesamte Breite des Bandes fehlerhaft machen kann und
gehen herunter bis zu
Kratzern und kleinen Flecken in der Größenordnung
von 2 mm Durchmesser. Ausser den die Oberflächenbeschaffenheit des ebenen Bleches
beeinträchtigenden Fehlern sind noch eine Reihe zusätzlicher Mängel, wie wellige
Kanten, Streifengefüge usw. denkbar, welche lediglich die Konturen der Oberfläche,
nicht aber des Oberflächenaussehens beeinträchtigen.
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Die unmittelbare visuelle Prüfung des sich fortbewegenden Bandes ist
in befriedigender Weise nur bis zu beschränkten Lineargeschwindigkeiten desselben
möglich. Bei höheren Lineargeschwindigkeiten in der Grössenordnung von 350 bis 450
m/min kann eine auereichende unmittelbare visuelle Prüfung nicht mehr erfolgen.
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Bei solchen Geschwindigkeiten können lediglich die gröbsten Fehler
mit unbewaffnetem Auge erkannt werden.
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Die Erfindung schafft eine Vorrichtung, welche es ermöglicht, Fehler
in der Oberflächengüte eines sich mit einer derart hohen Lineargeschwindigkeit bewegenden
Bandes zu erkennen. Wie sich aus der folgenden Beschreibung ergibt, eignet sich
diese Vorrichtung aber auch zur Verwendung bei mit geringeren Lineargeschwindigkeiten
wandernden Bändern.
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Die diesem Zweck dienende Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht
aus einer Lichtquelle zur Beleuchtung des Materials, Vorrichtungen zum Empfang des
von dieser Lichtquelle kommenden, von dem Material gespiegelt oder diffus reflektierten
Lichtes, Vorrichtungen zur Bewegung des Lichtempfängers in solcher Weise,
dass
dieser die Bewegung des Materials optisch neutralisiert, sowie zur Wiedergabe des
von den Lichtempfängern emp-fangenen Bil der in einer Porm, die die Oberflächengüte
des Materials anzeigt.
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Nachstehend wird die Erfindung im einzelnen an Hand mehrerer ihrer
in den Abbildungen dargestellten Ausführungsformen, die lediglich als Beispiele
anzusehen sind, beschrieben.
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Fig. 1 veranschaulicht die Arbeitsweise des neuen Verfahrens zur Betrachtung
einer reflektierenden Oberfläche ; Figo 2 zeigt schematisch die Richtung dereflektierten
Lichtes ;' Fig. 3 und 4 zeigen schematisch in Ansicht eine Anordnung zur Beobachtung
eines Bleches sowie ein sofort erhaltenes Bild ; Fig. 5 und 6 zeigen eine andere
Beobachtungsvorrichtung und das erhaltene Bild ; Fig. 7 veranschaulicht schematisch
eine weitere Beobachtungsvorrichtung ; Fig. 8 ist eine schematische Darstellung
des unmittelbar mittels des Systems nach Figur 7 erhaltenen Bildes ;
Fig.
9 zeigt schematisch einen Teil der Vorrichtung nach Figur 7 und die Lichtwege ;
Fi. 10 ist eine schematische Darstellung einer besonderen einer Weiterbildung einer
Vorrichtung der in Figur 9 dargestellten Art ; .
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Fig. 11 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Prüfung der Konzentration
bei gespiegelter Reflektion.
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Fig. 12 ist eine schematisohe Darstellung einer Vorrichtung, welche
eine Anordnung zum Festhalten eines mit einem sicli bewegenden Schlitz erzeugten
Bildes auõweist und Fig. 13 eine schematische Datstellung einer Anordnung zum Festhalten
eines sich bewegenden Schlitzbildes, bei welcher ein vielflächiges sich fortlaufend
drehendes Spiegelsystem verwendet wird.
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Weissblech Usst sich auf optischem Wege wegen seiner hohen Spiegelreflektion
pr³fen. Das von erstklassigem Material reflektierte Liclit wird nahezu in der Richtung
geb³ndetl, welcher es folgen wurde, falls das Blech ein idealer Spiegel wäre. Der
Winkelbereich der Streuung istSem als"erstklassig"klassifizierten Material nur wenig
verschieden. Ortliche Fehler im Blech besitzen ein-viel stärker diffundievendes
Refklektionsvermogen als " erstklassiges " Material. Wenn das Auge oder eine Betrachtungslinse
sich
in dey reg der Spiegelreflektion befindet, so zeigen sich diese Fehler als dunkle
Flecken. Umgekehrt erscheinen die Fehler, falls die Linse oder das Auge sich ausserhalb
des Ueges der Spiegelreflektion befinden, als helle Flecken a uf einem dunllen Hintergrund,
wie das in Fic, ur 1 veranschaulicht isto Die diffuse Reflektion selbst besitzt
ein Verteilungsmuster, das obwohl es bruiter als die SpiegelbLindelung ist, des
ebenfalls in Rich-tung der Spiegelbiindelung auf ein Maximum ansteigt. Die Verteilung
von Spiegel-und diffuser Reflektion ist aus Figur 2 erkennbar, aus der ersi/chtlich
ist, dass sich diffus reflektierende Fehler in der Oberfläche am besten in einer
möglichst weitgehend mit der Richtung der Spiegelreflektion ³bereinstimmenden Richtung
betrachten lassen.
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Nicht nur die Oberflachenfehler rufen eine diffuse Reflektion unter
Bildung eines Kontrastes hervor, sondern dies geschieht auch Gurch Einbeulungen
oder Konvexität
Fehler, in deren Bereich die Oberfläche spiegelnd reflektiert, weil diese einspringenden
oder vorspringenden Flächen nach ausserhalb der normalen Spiegelreflektionsriohtung
reflektieren.
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Diese Eigenschaften werden in Verbindung mit einer Fernsehkamera und
anderen noch zu beschreibenden Vorrichtungen benutzt, um ein Bild eines Bleches
oder eines Bereichs desselben bei seinem Vorbeilauf zu erhalten, sodass gleichzeitig
das gesamte Blech oder der betreffende Flächenbereaich desselben betrachtet und
damit seine G³te beurteilt werden kann.
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In Figur 3 bezeic@net T einen L@ngenabschnitt eines Weissclechbandes,
welches sich in der durch den Pfeil A erge@enen Richtung wegt. Obewhalb der Bah@
des Weissblec@es ist eine LichtquelleS,':'ie..ichqueri'berdieBahndesBlecheserstreckt,
ferner eine um eine durch die Kameralinse L rechtwinklig zur ZeichenebeneverlaufendeAchsedrehbareFernsehkamera0undeine
@aske M angeordnet. Der Winkel S P L ist gr~sser also der halbe Kinkel der Spiegelreflektion
und das Gesichtsfeld der Kamera ist hinreichend gross, ur. 1 entweder den gesa@ken
zu prõfenden Blechabschnitt von im allgemeinen h~chstens etwa 1,8 x 0,9 m Grosse
oder einen kleinsren zu prüfenden Fl³chenabschnitt desselben zu erfassen. Der Schirm
unterbricht dj. e SoLegelreÎlektion des Weissbleches nach oberhalb des Punktes P.
Er liegt in so Xrossem Abstand von der Oberfläche des Bleches, dass er die diffuse
Reflektion von dem Punkt P nicht unterbricht, Im Betrieb wird die Kamera, wie aus
den @bbildungen ersichtlich, im Uhrseigersinne gedreht, um die scheinbare Bewegung
des Bleches relativ zur Camera optisch auszugleichen. Die Kamera zeichnet eine Folge
von Bildern aufeinanderdolgender Teile des Bleches auf, die jedoch nicht gleichzeitig
sichtbar sind. In Figur 4 ist ein Bild eines Teiles des Blecies wiedergegeben, welches
im Falle der Weglassung der Maske erhalten werden wurde. Die untere Hälfte des Bildes
erscheint als Folge der Spiegelreflektion von oberhalb des Punktes P her hell. Die
Wirkuhg einer Maske lõst diesen hellen Bereich des Bildes verschwinden. 3s ist ferner
ais ersichtlich, dass die aufeinanderfelgenden
Bilder an vegschiedenen
TEilen des lichts@pfind-Lichen Bereiches der Kamera erscheinen. Um Bilder der aufeinnlerfolgenden
Bareiche des Bleches zu erhalten, die sõmtliche alle zur @leichen Zeit betrachtet
werden K~nnen, @ird eine Nachleucht- oder Bilds@eicherr~hre verwendet, wodurch das
gesamte Bild der auieinanderfolgenaen Teile und Rierdurch des Bleches aufgebaut
wird. Da alle Bilder auf den dem Punkt P be@achbarten Bereich beschrõnkt sind (da
dieser der einzige diffus beleuchtete Bereich ist), ergibt sich eine gewisse
ties resamten Bilder, das auf einer zylindrischen und nicht einer ebenen Projektionsflõche
abgebildet wird. Die Breite des Bleches an j@dem seiner beiden Enden wird um eimc
Gr~sse ³bertrieben, welche den Ausdruck 1 entspricht, in welchem # der durch Cos
aL Das das @@samte Bild ³berspannte Betrachtungswinkel ist,/õhnelt einer "pin cushion
distortion ", entspricht einer solchen jedoch nici e, lau, dl die unter einem rechten
Kinkel zu der Bewegungsrich@ung des Bleches verlaufenden Linien noch als geradlinig.
erscheinen. Es hangelt sich um einen geringfügigen Effekt, gewohnlich in einer Grössenordnung
von unter 5%.
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Bei Verwendung von mehr als einer Kamera und meilrerer Abnahme-Geräte
ist es möglich, mit derselben Beleuchtungseinrichtung gleichzeitig Bilder des Bleches
unter verschiedenen BelichtungsbedingunXen zu erhalten. Jede Kamera w³rde dann mit
der gleichen Geschwindigkeit gedreht und es würde ihr ein eigener Schirm M zur Bestimmung
des Grenzwinkels, unter dem diffuses Licht gesammelt wird, zuzuordnen sein. Die
Kameras wären in diesem Falle
parallel zueinander ausgerichtet.
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Wah;weise K~nnten auch zwei Kameras in einem Winkel zueinander angeordnet
werden, um zum Beispiel von einem langgestreckten Blechabschnitt Bilder der vorderen
und hinteren Hälfte in stärkerer Vergrösserung zu erhalten. Dieses Verfahren liesse
sich asuuerdem zur fortlaufenden Überwachung eines ungeschnittenen Bleches, dAs
zu ciner Spule aufgewickelt wird, benutzen.
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Dann wärm die Rückläufe
der Kameras zu alternieren und ihre Douer der " schalenf~rmigen "Bewegung anzugleichen.
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Bei einer wahlweise verwendeten Anordnung wird das Blech in Bogenform
bewegt und im Zentrum dieses Bogens eine Kameralinse angeordnet, wobei die Kamera'zwecks
Bewirkung eines vollkommenen Bildstillstandes verschwenkt wird. Statt des, en kann
ein schwingender oder rotierender Spiegel verwendet werden, um den Bildstillstand
zu erzielen, wobei dann die Kamera auf den Spiegel gerichtet wird. Die ersterwähnte
Anordnung ist in Figur 5 dargestellt. slie bereits ersõhnt wurde, bewirkt die Kamera
einen voll, kommenen Bildstillstand über die E gesamte Fläche des Bleches.
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Das Bild erscheint dann unverzerrt als perspektivische Wiedergabe
auf einer Ebene. Da jedoch das Blech in Richtung nach der Kamera hin gekrümut ist,
ergibt sich in dem Seitenbereich des Bleches wieder ein geringfügiger Puffereffekt.
(pin cushion effect).
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Die Lichtquelle S erstreckt sich wiederum quer oberhalb der gesamte
Bewegungsbahn des Bleches und ist um ein gewisses Mass von der Eameralinse in der
gleichen horizontalen Ebene verschoben. (Diese Forderung ist bei der in Figur 1
dargestellten Anordnung nicht unbedingt notwendig). FiEr Berciche des Bleches, die
in der Nõhe der von der Kameralinse gefüllten Senkrechten liegen, vJird das von
der Kamera aufgenomrnene Licht dasjenige sein, das um einen Winkel Tang" gestreut
ist. In dieser Beziehung ist D der Abstand der Lampe von der Linse und D der der
Linse von dem Band. FUr ausserhalb der Mittellinie liegende Winkel0/wird der vorstehende
Ausdruck Tang -1 D cos . #. Deshalb R ist ilber einen mõssig grossen Winkelbereich
der Winkel, unter dem das Licht längs der Mittellinie des Bleches gestreut wird,
im wesentlichen konstant. So beträgt beispielsweise unterspannt das Gesichtsfeld
einer einzölligen Linse bei einer technischen Fernsehkamera ungefähr +13# . Da cos
13# = 0, 9744 ist, weicht der Winkel, den das gesammelte gestreute Licht zu dem
ideal reflektierten in Figur 5 dargestellten Strahl bildet, um weniger als 3 von
der Mittellinie des Bleches ab. 57enn das Blech ³ber seine halbe Länge verfolgt
wird, wobei die Lampen festbleiben, vergrössert sich dieser Wert auf ungefähr 5
%.
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Die Beleuchtungsbedingungen über den Bereich eines Bleches, das ³ber
eine zylindrische F³hrung geleitet wird, sind deshalb#im wesentlichen über dessen
gesamte Flõche konnstant, wenn die Betrachtung duroh eine Linse von massig spitzem
Gesichtswinkel, wie sie gewöhnlich bei Fernseh-und Kinokameras verwendet wird, erfolgt.
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Deshalb sind unter vorgewählten Beleuchtungsbedingungen beim Durchlauf
des Bleches durch den von Kameras überspannten Bereich die Fehler erkennbar. Bisher
wurden noch nicht die Yorauseetzungen erwahnt, welche sich ausserhalb der Mittellinie
des Bleches (in Richtung seiner Bewegung) nach den Grenzbereichen des Beobachtungsfeldes
oder nach den beiden Seiten der Ebene der Abbildung hin ergeben. Infolge des ständigen
Einflusses der verschiedenen vertikalen Abstände der Lichtquellen von der Kamera
bei Betrachtung aus einer nach jedem der Enden des Bleches hin liegenden Stellung
und der Tatsache, dass ausserhalb der Abbildungsebene der Spiegelgrenzwinkel nicht
mehr Tang ID/R , sondern Tang"-Dcos.ist, worin # der betrachtete Strahlenwinkel
zu der Abbildungsebene ist, schleichen sich zunächst an jeder Ecke Fehler ein. Die
Einstellung der Beleuchtung muas deshalb eine hinreichende Toleranz zulassen, um
dieser inderung g im Bereich ausserhalb des spiegelnden Winkels, die jedoch klein
bleibt, Reohnung zu tragen.
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Wenn das Blech die Ebene oder zylindrische F³hrung verlõzsst, so könnten
ebenfalls Rückapiegelungen nach der Linse erfolgen. Wenn diese durch Unregelmäßigkeiten
auf dem Blech hervorgerufen werden, so stellen sie wirkungsmäßig eine andere Form
eines Fehlersignals dar.
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Der Hauptvorteil der Dunkelfeld-Aualeuohtung, das heisst der Betrachtung
von diffus reflektiertem Licht, besteht darin, dans dadurch, dass der Fehler, der
von einer sekundEren Lichtquelle auf einem dunklen Hintergrund erkennbar gemacht
wird, auch danr
auffindbar ist, wenn die Grosse der Fehlerstelle
(etwa wie in dem Ultramikroskop) unterhalb des Zerlegungsverm~gens des Fernseh systems
liegt. Ausserdem wird dadurch die Anwendung eines Zõhlverfahrens möglich, das von
den Aufhellungsspannungen in den Fernseheinheiten gesteuert wird.
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Soweit bisher beschrieben, wird zur Erzielung eines Bildstillstandes
entweder die Fernsehkamera verschenkt, sodass sie auf einen Bereich des Materials
eingerichtet bleibt, oder es wird ein Spiegel vor der Kameralinse gedreht. Bei ebenem
Material lõsst sich hierdurch jedoch keine einwandfreie L~sung erreichen.
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Das ist zurückzuführen auf : 1. Unregelmõssigkeiten bei Herbeif³hrung
des o@tischen Stillstandes, die durch einen drehenden Spiegel hervorgerufen werden
können.
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2. Unmöglichkeit, in dieser Weise einheitliche Beleuchtungsbedingungen
³ber die gesamte abzutastende Flõche zu schaffen Das lässt sich jedoch dadurch erreichen,
dass das Bild fortschreitend unter Benutzung eines Querstreifens aufgebaut wird,
auf dem zvaar Fehler, jedoch nicht die direkte Reflektion det Lichtquelle sichtbar
sind.
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Zu diesem Zwecke kann eine Einreichtung verwendet werden, welche im
wesentlichen aus folgenden Bestandteilen besteht :
a) einer Lic
; 1tquelle zur Bildung eines im wesentlichen parallelen Lichtstrahlenb³ndels, welches
einen schmalen Streifen der Oberflõche des Weissbleches quer zu dessen Bewegungsrichtung
beleuchtet, b) einem Schlitz, der die Sicht auf die Flache bei Betrachtung in Richtung
senkrecht zu dieser (oder im wesentlichen senkrecht zu dieser) auf den Bereich dieses
sclmalen Streifens begrenzt, c) einem rotierenden Spiegel, der auf dieser auf die
Oberfläche durch den Schlitz gefällten Senkrechten liegt und dessen Bewegung mit
der Bewegung der Flõche entsprechend der Gleichung Wr = V synchronisiert ist, in
welcher . 2 W die Winkelgeschwindigkeit 'R den Abstand des Spiegels von dem sclunalen
Streifen und V die Geschwindigkeit des Streifens (bei Betrachtung genau in der Senkrechten)
oder die Geschwindigkeitskomponente rechtwinklig zu der Sichtlinie (bei Betrachtung
unter einem Winkel) ist, d) einer Kamera (Fernseh-oder fotografischen Kamera) zur
Betrachtung der Oberfläche über den rotierenden Spiegel und die Íffnung des Schlitzes,
e) einer Abdeckhaube, welche sich von der Kamera bis zu dem Schlitz erstreckt und
den rotierenden Spiegel umschliesst, sodass kein Licht mit Ausnahme des direkt von
der Oberflõche
durch den Schlitz einfallenden Lichtes in die Kamera
eintritt, f) einer Empfangsrdhre (bei Anwendung des Fernsehens) mit einem Nachleuchtverm~gen,
welches merklich grossier ist als der Zeitraum, der fUr das Vorbeipassieren der
vollstõndigen Länge des von diesem Empfanger abgebildeten Streifens vor den Schlitz
erforderlich ist.
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Bei der Verwendung dieser Anordnung bewirkt der synchronisierte Spiegel,
unter welchem die zu untersuchende Flõche hindurchgefUhrt wird, dass dieser fUr
das Auge der Kamera stillsteht. Andererseits bewegt sich das Bild des Schilitzes
quer durch das Betrao) tungsfeld der Kamera mit einer scheinbaren Gesohwindigkeit,
welche gleich der wirklichen Geschwindigkeit des zu pr³fenden Weiesbleohes, jedoch
dieser entgegengesetzt gerichtet ist. Wenn das Bild des Schlitzes ³ber das Kamerafeld
gewandert ist, so bewirkt im Falle der Anwendung des Fernsehens das Nachleuchten
der R~hre, dass ein vollstõndiges Bild erhalten wird, welohes den gesamten Bildschirm
ausfällt, bevor es verschindet. Diese Wirkung des bewegliohen Schlitzes entspricht
etwa der eines Fokalschlitzversohluases in einer fotografischen Kamera (wobei der
Unte@schie@ darin besteht, dass der Schlitz im Objektraum statt im Bildraum unmittelbar
vor dem Brennpunkt der Kameralinse zliegt). Ein theoretischer Unterechied beeteht
darin, dass der Schlitz und der durah diesen sichtbare Bereich der Weiss@echplatte
sich scheinbar lange Zylinderfläohen und nicht in Ebenen bewegen. Wegen der zur
Anwendung gelangenden reoht spitzen Betraohtungwinkel hat dies jedoch nur einen
vernaohlässigharen Fehler zur Folge.
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Die Breite des Schlitzes bestimmt sich nach zwei Haupterwõgunben
1. Begrenzung des Bereichs der anzuwendenden Abspiegelunswinkel.
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2. Begrenzung der Fehler, welche dadurch, dass der Streifen flach
und nicht zylindrisch ist, hervorgerufen werden (da ein vollst @ndiger Stillstand
eines Bildes auf flachem Material lediglich lõngs der senkrecht unterhalb der Drehachse
des Spiegels liegenden Linie crzielbar ist).
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Jede Verminderung der Sohlitzbreite unter diese theoretischen Grenzen
ist im Hinblick auf eine Steigerung der zulässigen Toleranz des Syntems gegenõber
Ungenauigkeiten der Geschwindigkeitsanpassung des Streifens an die Winkelgeschwindigeit
des Spiegels von Vorteil. Gleichzeitig vermindert sie die effektive Beleuchtung
in der gleichen Weise, wie die Belichtung eines Fokalschlitzverschlusses in einer
Kamera durch Verschmälerung des Schlitzes verkleinert wird.
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Die beschriebene Anordnung ermöglicht es für die Zeitdauer, die für
eine genaue Untersuchung ausreicht, ein stationõres Bild einer ausgedehnten Flache
eines sich schnell bewegenden Bleches. aus Weissblech zu fotografieren oder auf
einem Fernseh-'empfänger wiederzugeben. Die Wiedergabe der zu prüfenden Oberflõche
erfolgt derart, dass jeder Elementarstreifen quer zu. der Dewegungsrichtung unter
den gleichen BeleuchtungsbedingungßR
d.h. unter denen, welche oberhalb
des durch den das GesichtsfeldderCamerabegrenzendenSchlitzerkennbarenStreifensherrsc@en,
sichtbar wird. Dieses Mer mal ist von besonderem Wert fitr die Untersuchung von
IIaterialien mit hohem gerichtetem unmittelbarern Reflektionsverm rgen.
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Die Frequenz der Darstellung solcher festgehaltener Bilder lõsst uich
ändern : a) durcll Verwendung eines rotierenden Mehrflõchenspiegels, b) durch elektrisches
Einschalten des Spiegels so, dass dieser im gev inschten Augenblick mit der vorgeschriebenen
Geschwindigkeit und in der richtigenLagerotiert,um der Lamera ein festgenfjltenes
Bild zu prasentieren, c) durch Verwendung eines bekannten rotierenden Spiegelinstrumentes,
wie der " WEb Viewer " nach Barr und Stroud. Dieses Gerät ist ein schwingender Spiegel,
der mit derjenigen Geschwindigkeit angetrieben wird, welche bewirkt, dass das Bild
f³r Betrachtungszwecke festgehalten wird, der jedoch unter sehr schnellem Rücklauf
in seine Ausgangsstellung zurtickkehrt.
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Hierbei kann die Verwendung einer optischen oder elektronischenHilfsblendezweckmässig
sein, um den Rücklauf auszuschneiden.
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Durch eine solche Anordnung wird das Bild zuverlässig"festgehalte",
da die Reihe von WEissblech#latten senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung betrachter
wird, was erforderlich ist, um
einen vollständigen Ausgleich der
Fortschreitbewegung zu erhalten.
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Die zu prüfende Oberfläche brauuht sich, wenn sie sich unter dem Betrachtungsschlitz
befindet, lediglich in einer gegebenen Ebene zu bewegen. Sie kann ³ber Walzen laufen,
um in der gew³nschten Lage gehalten zu werden. Deshalb ist auch durch die erfindungsgemässe
Einrichtung/die Oberfläche eines rotierenden Zylinders zu betrachten, und zwar kann
die gesamte Oberfläche eines solchen Zylinders gleichzeitig in Augenschein genommen
werden.
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Ein anderer Vorteil-der vorgeschlagenen Anordnung besteht darin, dass
sie auch hohen Bewegungsgeschwindigkeiten bereitwillig folgen kann, da sich. ihre
sich bewegenden Teile auf einen Spiegel beschränken, der so klein wie es noch denkbar
ist, um ihn zu befahigen, ein nicht eingeschn³rtes Strahlenbündel, das die offnung
der Kameralinse ausf³llt, zu lenken, ausgebildet-sein kann, In Figur 7 ist eine
Anordnung mit einem sich bewegenden Schlitz, bei welchem der"Web viewer" (Bahnbetrachter)
nach Barr und Stroud verwendet wird, dargestellt. In dieser Figur ist wieder mit
T das sich in Richtung des Pfeiles A bewegendeWeissblech bezeichnet. Oberhalb der
Bahn des Weissbleches sind zwei Lichtquellen 8, ein Paar von Masken M, ein Bahnbetraohter
nach Barr und Stroud B, eine Fernsehkamera a, eine Steuereinheit, ein nachleuchtender
oder Epeicherfernsehschirm D und gagebenenfalls ein Kurznachle@ctemofõnger E angeordnet.
Der Bahnbetraohter nach Barr und Stroud ist einschwingendes Spiegelinatrument, das
zur Untersuchung von sich wiederholenden Mustern auf einer sich bewegenden Bahç
ohne die Bewegung unterbrechen zu müssen, bestimmt
ist. Die Fernsehkamera
0 befindet sich in der Stellung, welche normalerweise durch die Augen eines Arbeiters,
betrachtet, eingenommen wurde. Wahlweise kann jedoch auch, wenn keine sich wiederholenden
Muster aufzusuchen sind, ein fortlaufend rotierender Spiegel benutzt werden. Dadurch
wird je Drehung eine einzelne oder wenn ein Vielflõchflõchenspiegel mit n Flachen
verwendet wird, eine n-malige Wiedergabe bewirkt. Das Gesichtsfeld der Kamera ist
durch die Masken m auf einen Querstreides Weissbleohes fez der senkrecht unter dem
Bahnbetrachter liegt, mit einer Breite von 1, 3 bis 6 om eingeschrankt. Durch Einschränkang
des Gesichtsfeldes der Kamera lassen sich die Ungenauigkeiten des Festhaltevorganges
des Bildes, die dadurch, dass sich das Weissblech in einer Ebene und nicht auf einer
Zylinderfläche bewegt, auf einen vernachlässigbaren Wert reduzieren. Der Bahnbetrachter
bewegt sich synchron mit dem Weisshlech und während eines einzelnen Bewegungsvorganges
des Betrachters scheint sich das von den Masken M eingeschrõnkte Gesichtsfeld fortschreitend
Uber einer Flächenbereich des stehenden Weissbleohea zu bewegen. Falls die Abtastfrequenz
der Fernsehkamera grösser ist, als die des Bahubetrachters, so werden aufeinanderfolgende
Bilder empfangen, von denen jedes gegenuber dem vorausgehenden Bild versetzt ist.
Durch Verwendung einer lang
| ldtchtenddn |
| n ch, rimlc o d e r |
Speicherröhre bilden diese aufeinanderfolgenden Bilder ein Gesaiiltbild, das gleichzeitig
samtliche Fehler zeigt, welche in dem in einer Bewegungsphase des Bahnbetrachters
bestrichenen Bereich des Reissbleohes liegen.
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Dieses Bild ist von der-Bedienungsperson auf. Fehler zu iiberprUfen,
wobei
Massnahmen getroffen werden, um alle weiteren Abbildungen des Weissbleches so lange
zu unterbrechen, bis das vollstõndige Bild f³r einen zur Überprüfung ausreichenden
Zeitraum wiedergegeben worden ist.
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Bei einer nur befflrenzten Zahl von Fehlern, die mittels des Dunkelfeldbeleuchtungsverfahrens
sichtbar gema cht worden sind (wobei die Fehler als helie Flecken auf einem dunklen
Hintergrund erscheinend angezeigt werden) können die im Zuge einer Aufeinanderfolge
von Abtastvorgangen des Betrachters beleuchteten Fehler auf einem einzigen Bild
wiedergegeben werden, falls eine lçyingere Beurteilung Speicherung möglich ist,
reiche ihrerseits eine bessere
aa und Abschätzung ermöglicht.
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Wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erstrecken
sich die Lichtquellen quer zu den Wege des Streifens und sind derart bezuglich des
Bandbetrachters angeordnet, dass kein spiegelnd von dem Weissbrech reflektiertes
Licht, sondern lediglich das diffus reflektierte Licht in die Kamera eintreten kann.
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Der Bandbetracht ; r eignet sich zum Festhalten der Abbildung eines
sich Weissbleches, das/mit der höchstens zu erwartenden Geschwindigkeit von etwa
450 m/mm bewegt, falls er etwa um 3 m vom Band entfernt angeordnet ist. Eine Bandbreite
von 90 cm lässt sich dam mit einem geringen Spielraum der Einstellung durch eine
Kameralinge mit einer Brennweite von 38 mm abdecken. Die Gesamtlänge durch des Weissblechabschnittes,
die/einen Rahmen betrachtet werden kann, beträgt deshalb etwas Uber 75 cm b@@ dem
hormalen Bildformat verhältnis von.4 3. Bei dieser Anordnung entspricht eine Fern-
auf dem Weissblech 1.25 mm. Wie oben bereits ausgef³hrt, wird die Brette des betrachteten
Streifens vermindert, um dadurch die Ungenauigkeiten bei dem Festhaltevorgang des
Bildes zu verringern. Gemäss dem vorliegenden Beispiel erfolgt dies bis zu einer
Breite von höchstens # 2 3/4 Grad an der Kameralinse, entsprechende einer Lange
des Bleches von 30 cm. Da eine.
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GescliwindigKeit von 450 m/min der von 0, 125 sek/m entspricht, reichen
drei Abtastungen des Rasters bei voller Geschwindigkeit aus, um den Abschnitt des
Weisshkeches wiederzugeben, welcher in 1/10 Sekunde vorbeigelaufen ist. Da die Spiegelfrequenz
1/5 Se-Kunde betrõgt, erhõgt, erhõlt, die Kamera tatsõchlich wõhrend 50 % der Zeit
kein Bild, was im Hinblick auf die Arbeit der Blende der Kamera zur Vermeidung unbeabsichtiger
Signale von Vorteil ist.
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Bei der Anordnung nach Figur 9 muss die Stellung der Lichtquelle
so gewählt werden, dass das Maximum des Winkels der beobachtenden Spiegelreflektion
bei erstklassigem Material (##) und ausserdemf , ein Winkel () zur Ermöglichung
eines Verkantens des Weieableches berücksichtigt sind. durch ße Die Abmessungen
der Winkel, bei welchen das
Fehler
te Licht beobaohtet werden kann, hängen bis zu einem gewissen Grade von der Intensität
der Beleuchtung ab, da keine klar bestimmte Grenze F³r die diffuse Zerstreuung des
Lichtes durch fehziehan lernanpea maternai zu
ist. 1 Wenn der Winkel, unter dem das festreutem Licht gesammelt wird, klein
bleibt,
so ist das System besser befähigt, Einbeulungen und Knickungen in dem Material festzustellen,
obwohl das Material noch immer spiegelnd ist. Die örtlicne Divergenz der Oberfläche
gegenüber der Horizontalen ist hinreichend gross, um Licht in auf die Kameralinse
zu senden. Oben wurde/die Möglichkeit der Durclifiihrung des Verfahrens bei nicht
in horizontaler Lage befindlichen Weisblech hingewiesen. Solange die Abweichung
von der Horizontalen nicht so gross ist, dass die Spiegelreflektion in die Kamera
eintritt, macht die symmetrische Anordnung der Lichtquellen die Iniensitätsanderungen
in der Stärke der diffusen die Reflektion/durch Verkippung des Bleches hervorgerufen
werden, weitgehend unwirksam.
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Figur 10 zeigt eine praktische Ausflihrungsform der Einanderzuordnung
der Lichtquellen, des Betrachters und des Weissbleches.
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Der Bandbetrachter deckt ausserdem periodisch wiederkehrende Fehler,
wie beispielsweise solche, die durch einen Fehler im valezwerk hervorgerufen wurden,
auf, falls die Amplitude der Abtastbewegung des Betrachters auf die durch den Durchmesser
der fehler haften Walze, welche den Fehler veranlasst, gegebene Länge abgestimmt
ist. Hierfür eignet sich eine bei E angedeutete nicht nachleuchtende R~hre, welche
es ermöglicht, den Fehler stroboskopisch sichtbar zu machen. Für die Versorgung
beider Empfänger kam dann die gleiche Kamera verwendet werden. Eine einzige Kamera
ist geeignet, um bis zu vier Bildschirme zu versorgen, vorausgesetzt, dass die,
Leitungen verhältnismässig kurz sind.
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Die Sberwachung kann auch unter Bleuchtung des Bleches in der Querrichtung,
d. h. von der Seite aus erfolgen. Diese Anordnung ist von Vorteil für das Erfassen
von Relieffehlern, wie parallel zur Bevegungsrichtung des Weissbleches verlaufenden
Kratzern bei der Untersuchtung.
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Bei einer solchen Anordnung muss jedoch das Licht aus einer einzelnen
Lichtquelle unter einem grösseren Winkel von einem Fehler in der Mit-te des Bandes
gestreut werden, als bei einem solchen in der Nähe der Bandkante. Diese Schwierigkeit
lässt sich durch Verwendung einer sehr hellen Beleuchtung un-ter sehr schrägem Winkel
vermeisen, sodass der Unterschied zwischen den erforderlichen Streuwinlceln nur
einen Bruchteil des gesamten Winkels betragt.
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Wahlweise können auch sorgfaltigerf diesel Sonderzweck angepasste
Beleuchtungsanordnungen verwendet werden.
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Es kann erwünscht sein, eine besondere Anzeige für den Fall zu geben,
dass das Blech stark aus der Horizontalen abweicht. Bine Anordnung für dieaen Zweck
ist in Figur 7 dargestellt. Sie besteht aus einer optischen Binheit 0, einer Kamera
C',
einheit und einer Empfangsröhre F. Im einzelnen. besteht die optische Einheit 0,
wie aus Bigur 11 ersichtlich ist, aus einer Licht quelle L, einer Blende D, einer
halbreflektierenden Platte P, einer Linse Lg einer zweiten Blende D'mit einem Schlitz
S und einem Okular G'. Wie ersichtlich, wird hierdurch ein Bild erhalten,
das
der Spiegelreflektion proportional ist und durch langsames Abtas-en des Bildes durch
eine Speocher-oder Nachleuchtr~hre in zu der Dõnge von S senkrechter Richtung Kann/das
Verhalten der Spiegelreflektion iioer eine erhebliche Innge des Bleches aufgezeiehnet
werden
In Figur 12 ist schematisch eine Betrachtungsanirdnung mit einem sich bewegenden
Schlitz dargestellt,inder das mit T bezeichnete Weissblech sich in Richtung des
Pfeiles A bewegt. Obere und untere Beleuchtungsrampen S erzeugen den gewünschten
ausserhalb des spiegelnden liegenden Kinkel der Beleuchtung und beleuehten einen
Streifen X des Weissbleches, welcher quer zu dessen Bewegungsrichtung verleuft.
Die aube H, welche den Betrachtungsschlitz aufweist, liegt dem Streifen X so gegen³ber,
dass sie das Sichtgeld der schematisch zusammen mit der O.tikzumAnhaltendesBildes
dargestellten Fernsehkamera/auf den Streifen einschrankt. Ein Antrieb D 1, der die
das Weissblech vorwõtysbewegende Walze an-
dreht ³ber ein geeignetes Getriebe einen oder mehrere Spiegel in der optiscben Einheit
so, dass diese dbts mit der für das genaue Anhalten des Bildes geeigneten Geschwindigkeit
rotieren.
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Im Falle ihrer praktischen Anwendung wird die Apparatur in einem aus
vier aufrechtstehendenJalzstahlgliederngebildetenGestell aufgebaut und in dieses
ein grossflächiger Spiegel (mit rückwärtiger
zur Ablenkung der Sichtrichtung der Kamera eingehaut, Die Haube H bildet ein im
wesentli : : hen genau gleichschenkliges Dreiecke. Der grosso Spiegel liegt flach
an einer BAD ORIGINAL 809813/0822 -23-
Seite des Dreiecks. Die
gegenüberliegende Ncke des Dreiecks ist zur³ckgeschnitten und dort die rotierende
Spiegeleinheit untergebracht. Der Schlitz verl@uft quer ³ber die Grundflõche des
Dreieckes und ist gegenüber den Kantien der Ober-und Unterseite dert Haube verhetzt,
um die Kanten des Schlitzes gegen falsches Licht abzuschirmen, das als von den Streifen
reflektiert sichtbar sein könnte. Aus dem gleichen Grunde erstrec. t sich ein b/lihder
Teil des Schlitzes bis ³ber die jeweils erforderliche ³ffnung hinaus, der so das
einzige Objekt darstellt, das ³ber die volle Breite des Streifens als in diesen
reflektiert erkennbardeinwürde.
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Die Haube besteht aus Holz oder Hartfaserplatten. Samit sich die
Kamera leichter in horizontaler Anordnung anbringen lässt, ist in die rotierende
Spiegele@nheit ein Planspiegel, der eine andere unter rechtem Winkel erfolgende
Reflektion ergibt, eingebaut.
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Es können verschiedene
ausserhalb des spiegelnden Bereichs/liegenden Winkels verwendet werden. Wie sich
herausgeste lt hat, ist der als "Holzmaserung" (dieser Ausdruck gibt genau das von
dieseia Fehler auf dem Weissblech hervorgerufene I ; Iuster wieder) belcaimte Fehler
bei/ausserhalb des spiegelnden liegenden Winkele der Beleuchtung von 10 bis 20°,
unter denen fast alle anderen Fehler' durch Fernsehbeebachtung erkennbar sind, nicht
sichtbar. Bei Verwendung einer genau eingestellten Beleuchtung wurde festgestellt,
dass dieser Fehler ³ber den Fernsehkanal lediglich zwischen 3 unmd 5# suisserhalb
der Spiegelung leigende Winkel erkennber ist.
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Bei 3# lõuft das in den Bereich der spiegelnden Reflektion des Weissblechs
ein. Andere Arten von Fehlern beginnen bei erstklassigem Weissblech dunkler gegen
den Hintergrund der reflektierten
Strahlen zu erscheinen. Innerhalb
des Bereichs von 3° kis 5° steigt die Ilenge des von erstklassigem Material reflektierten
Lichtes sehr schnell mit Verkleinerung des au#ehalb des spe-jegelnden liegenden
Winkels an. Die zur Wiedergabe der Holzmaserung und ebenso anderer Fehler, Welche
sich in geringfügigen Knderungen der Konturen der Oberfläche (bbeEpielsweise die
Oberfläche nicht unyrtbrechende Streifengefüge) manifestieren, geeigneten Bedingungen
sind jedoch Sür die Ermittlung der Ilehrzahl der Fehler nicht geeignet. Um Fehler,
wie die Holzmaserung und andere gröBere Fehler aufzufinden, wird die Haube gekippt
und dadurch die Sicht achse der Kamera leicht geneigt. Bei einer Ausführungsform,
bei welcher die Lampeneiheiten symmetrisch oberhalb und unterhalb der Haube angeordnet
sind und den zu prüfenden Teil des Bandes unter einem ungefõhrt 10# au#erhalb des
spiegenden liegenden Winkels erleuchten, wird die Haube um 2 1/2° gekippt, um die
außerhalb des spiegelnden liegenden Winkels f³r die oberen und unteren Beleuchtungsrampen
auf ungefähr 4° (llinimum) und 15° (Mittelwert) zu verändern. Die Wirkung dieser
Winkeländerung wird noch dadurch vergrößert, daB die Haube auf einen weiter oben
-liegenden Teil des Streifens gerichtet ist.
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Bei einer Ausführungsform des Systems mit sich bewegendem Schlitz
wird als fortlaufend rotierender Vielflächenspiegel ein doppelseitiger Spiegel verwendet.
Hierbei wird die Welle einer Walze des Walzwerks zum L1trieb eines Gebermotors benutzt,
welcher seinerseits, einen Empfänger tber ein 50 : 1 untersetzendes Getriebe mit
geeigneter Geschwindigkeit
tt. eibt. Zwischen die Walzewelle und
den Empfänger wird eine ' zweck@õssige Untersetwung geschaltet, um dem Spiegel die
richtige Winkelgeschwindigkeit zu erteilen. Es entsteht dadurch auf dem Empfõn erschirm
beu einer Lineargeschwindigkeit des Weissbleches von ca. 460 m/min alle zwei Sekunden
ein Bild. Mittels einer geeigneten lange nachleuchtenden Bildkameraröhre lässt sich
ein Bild erzeugen, das õhrend eienes Zeitraums von zwischen einer hal ben bis zu
zehn Sekunden oder mehr, entsprechend der Leuchtkraft des Ausangsgegenstandessichtbarbleibt.
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Im Betriebe lõsst das Bild des Schlitzes, während es sich nach unten
iiber den Emofõngerschirm bewegt, hinter sich eine "Farbspur"von dem durch die Beleuch-tungsbedingungen
in Verbindung mit den Eigenschaften des Fernsehkanals hervorgerufenen Aussehen des
Bleches. Durch Aufhellen des Empfangsschirmes durch entsprechende Betätigung seiner
Helligkeitssteuerung lässt sich ein "Bild"des Weissbleches erhalten, das weitgehend
der Wirklichkeit entspricht und unter mit "spitzem Winkel" erfolgender Beleuchtung
die durch die Spannung des Materials hervorgerufenen Spaimungsrunzeln erkennen lõsst.
Die richtige Einstellung der Helligkeit des Empfangsschirmes ist jedochdia einer
so geringen tielligkeittdass erstklassiges Material eine vernachlässigbare Aufhellung
des Schirmes hervorruft, während fehlerhaftes Material auf diesem hell erscheint.
Es lägst sich eine so auffällige Herstellung der Fehler erzielen, dass ihre Auswertung-in
sehr kurzer Zeit erfolgen kann, sodass ein Pr³fer eine beträchtliche Zahl von Bildern
je Minute bearbeiten kann.
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Eine besondere hohe Untersuchungsgeschwindigkeit lõsst sich durch
die Verwendung einer lange nachleuchtenden Wiedergabeeinheit in der Fernsehanlage
erreichen, welche es deshalb erm~glicht, eine Learaahl von Bilden in der iedergabeeinrichtung
zu aberlagern. Die Dunkelfeldwiedergabe ermöglicht die praktische Anwendung diesser
Merknale, falls die Zabl der Fekler gering, ist, weil dann die M~glichkeit, dass
ein Fehler von dem anderen überdeckt wird, klein ist. Falls der Serich des Fehlers
gross ist, so ist das Haterial als Auscchuss zu klassifizieren und das Machleuchten
der T7ieder-abe ulach-t
des S fehlerhaften Materials nicht weniger unsicher als bei so geringer Untersuchungsgeschwin.
digkeit, dass ein Bild bereits verschwinder, bevor es durch das nächste ersetst
wind. Die Irkung der ~bereinauderlagerung der Bilder in sehr viel scllnellerer leise
als sie abklingen, besteht darin, dass auf lem Schirm eine "Zusammenballung " von
Fehlern sichtbar vird, die eine Funktion der Anzahl der in einem Bereich von n x
A Gr~sse auf des Streifen vorhaadener Fehler ist, wobei A die durch das Gesichtsfeld
des Fernsehkanals überdeckte Fläche und n die Zanzi der innerhalb der Nachleuchtadauer
eines Bildes wiedergesehenen Bilder ist. Im Falle einer Wiedergabe, die nach einem
oonentialgesetz abklingt, ist die Helligkeit der letzterzeugten Fehlerbilderamrussteu,jedochergibtdieuamtnenballung
gleichwohl eine weitgehead genaue Abschõtzungsm~glichkeit der Häufigkeit des Auftretem
von Fe lern.
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Solclie bis zu 100% grossen Untersuchungsgeschwindigkeiten lasses
sich durch Verwendung eines fortlaufend rotierenden Vielflachenspiegels errichen.
Die besonderen Eigenschaften eines Systems,
das aus einem sehr
eingeschränkten Gesichtsfeld Bilder
beschrõnken die Brauchbarkeit einess Systems von Spiegeln, die auf der Aussenflõcne
eines Prismas oder einer Trommel angeordnet siiud. Die Gr³nde hierf³r lassen sich
wie folgt zusammenfassen: Wie oben bereits erwõhnt wurde, bewirkt die bildhaltende
Wirkung des rotierenden Spiegels, dass das sich belegende Band stillster end und
umgekehrt der feste Schlitz. t als sich quer über das Gesichtsfeld bewegend erscheint.
Um eine voll ausgeleuchtete Abbildung des Schlitzes zu erhalten, muss der Spiegel
den vollen Durchmesser des von dein Schlitz aus in die Kameralinse eintretenden
Strahlenbündels an jedem Punkt seiner Begegungsbahn reflektieren.
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Uicrzu ; guss der Spiegel si. ch quer über den Raum vor der Kameralinse
in der gleichen Richtung und mit der gleichen Winkelgesohwiniigkeit bewegen, wie
das Bild des Schlitzes erzeugt wird.
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Um dies zu erreiclen, muss der Drehpunkt des Spiegels vor dem Spiegel
und nicht hinter diesem liegen. Die fortschreitende Bewet des Spiegels, welche durch
den begrenzten Radius jedes Vielfläcnensystems hervorgerufen wird, lässt sich dann
verwenden, um einen Spiegel von kleinstem Durchmesser in der richtigen Stellung
zu halten, in welcher er ein Strahlenb'. indel mit dem vollen erforderlichen Durchmesser
in die Kameralinse sendet. Der nachste Spiegel erzeugt ein anderes Bild in der Kamera,
sobald das von dem ersten Spiegel erzeugte Bild aus dem Gesichtsfeld herauswandert.
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Ein diesen Bedingungen gen³gendes unn eine 100%-ige Abtastung ermöglichendes
optisclies System besteht aus eider Mehrzahl von
Spiegelstreifen,
die, wie in Fi 13 dargestellt, an der Innenfläche einer rotierenden Trommel befestigt
sind. In dieser Figur sind die Spiegel mit Sm und die Trommel mit Dl bezeichnet.
Die einfallenden und reflektierenden Strahlenbiindel m³ssen in einer rechtwinklig
zur Achse der Trommel verlaufenden Ebene liegen. Das Lichtstrahlenbündel, das von
dem Blechstreifen T kommt, der sich in der Pfeilrichtung A bewegt, ist durch den
Schlitz S 1 in der Maske M 1 definiert. Es fällt in das rotierende Vielflächenspiege
system über einen sehr achräggestellten Spiegel 0 1 und tritt nact Reflektion durch
dieses System in die Fernsehkamera C 1 durch ein rechtwinkliges Prisma P 1 ein.
Die Kamera kann infolge dieser Anordnung so aufgestellt werden, dass der einfallende
Strahl auf der gleichen Seite der Trommel liegt wie die Kamera. Ein Ende der Trommel
ist dadurch kapselbar, wodurch die Anbringung des Drapzapfens, um welchen die Trommel
umlauft, vereinfacht wird.
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Der Winkel zwischen'den Spiegeln muss die Hälfte des Gesichtsfeldes
der Fernsehkamera in Richtung der Bandbewegung betragen. Bei Verwendung einer 30
mm"Vidital"-Linse beträgt das vertikale Gesichtsfeld 18°, sodass die Spiegel in
9 entsprechenden Abständen, d. ho 40 Spiegelt auf der Trommel, angeordnet werden.
Die Trommel kann aus Aluminium hergestellt werden. Ihr Innendurchmesser kann 51
cm betragen, in welchem Falle die Abmessungen der r³ckwõrts versilberten Spegel
40 x 90 mm betragen.
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Wenn die Kameras durch die Trommel blioken, laesen eioh theoretisch
in jeder Stellung, in welcher die rotierenden Spiegel
unter 45°
zut Vertikalen geneigt sind, vier Kameras versorgen.
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Verlõsst, wie bei der bewchriebenen Ausf³hrungsform, das Strahlenbõndel
die Trommel an dem gleichen Ende desselben, an welchem es eingetreten ist, so lassen
sich zwei Rameras anordnen, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, mit Rameras
mit verscliiedenen Jigenschaften, wie verschiedener Verrosserung, verschiedenen
ausserhalb des spiegelnden Bereichs liegenden Winkeln asw. zu/experimentieren.
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Bei einer Ausführungsform, bei der zwei. Kameras verwendet werden,
ist die Sichtachse der einen Kamera nach oben verscnwenkt, wõhreno die andere. rechtwinklig
auf den Streifen gerichtet ist. Ein zusätzliches Paar von im Wege jedes der Strahlenbündel
liegenden Spiegeln, die dis abgesetzte Spiegel rinnen und aussen) bezeichnet crerden
können, erfüllt zwei Funktionen : 1. Ein Patr der Spiegel lenkt die Sichtachse der
Kamera um den Winkel nach oben, dar erforderlich ist, damit diese in die Trommel
horizontal einläuft und sie in horizontaler Richtung Verlõsst.
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2. Die inneren Spiegel (auf welche das von dem Streifen kommende Licht
zuerst auffõllt), sind soweit eingebract, bis die Trennung der beiden Betrachungsachsen
so erfolgt ist, dass dic""=' auf denselben Teilen des Bandes konvergieren. Die Haube
ist mit zwei Schlitzen versehen und in der Mitte des Schirms ver d³nne metalliche
ldatt eine/Scheidewand nach oben, welche je tinen der Schlitze gegen die gegenüberstehende
Kamera abschirmt.
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Die beiden zur Beleuchtung eines Querstreifens auf dem Weissblech
dienenden Lampenrampen arbeiten in aunõhernd 15# ausserhalb des -spiegelnden Bereichs,
jedoch vermindert die Neigung der Sichtachse der unteren K. j. mere den ausserhrlb
der Spiegelung liegenden Winkel bis auf zwischen 4 bis 5# im Ninimum, falls die
Abnessungen der Lichtquelle und des Schlitzes dies zulassen. Die untere Kamera wird
dann zv/eckmäsigfürdenZweckdesNachweises"siwinkliger "Fekler eingestellt. Gleichzeitig
kann die obere Camera mit ungefähr 15° ausserhalb der Spiegelung unter Benutzung
beder Lichtrampen fir die Beleuch-tu arbeiven.
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Die Trommel T, nird durch einen 40 : l untersetzten Empfängermotor
angetrieben. Hierdurch ist eine Welle f³r Schaltzwecke verf³gbar, welche eine Umdrehung
je Spiegelfläche ausführt. Die aus Bmpfängermotor und Getriebekasten bestehende
Anordnung wird um clie Spindel der Trommel ausserhalb des Bereichs der Lichtbundel
und der Kameras angeordnet. Zur Vermeidung heftiger bei plötzlichem Stillsetzen
des Walzwerkes denkbarer Trägheitsbeanspruchungen ist die Spiegeltromnel, welche
gemõss dem Ausf³hrungsbeispiel etwa 23 kg wiegt, mit einer auf ihre welle aufestnten
Reibungskupplung versehen. Bei einer Lineargeschwindigkeit von ca. 460 m/sec rituert
die Trommel mit etwa 15 Upm. gemmes diesem Ausf³hrungsbeispiel betrõgt die Lõnge
des Weges von der rotierenden Spiegelfläche bis zu dem Blech 2, 43 m und bis zur
Kameralinse 2, 54 m. Dies entspricht einer Be egung des Bandes von etwa 0, 75 m
je Spiegelfläche oder etwa 30, 5 rn je Trommeldrehung.
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Das Kamerafeld beträgt ungefähr 105 zu 79 cm und lasso einen sehr
kleinen Spalt auf jeder Seite der Bandkanten frei. Die geringf³-gige
Doppeluntersuchung
als Folge der vertikalen Uberdeckung lässt aich durch Einstellung der Rqhmenamplitude
auf ein, @ ~berdeckung @ von 75 cm vermeiden.
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Bei Untersuchungen mittels dieses Systems unter Verwendung eines stark
nachleuchtenden Empfõngers und eines aufhellenden Schirmes mit dunklem Hintergrund
lässt sich bei einer begrenzten Xahl von "Weissen: Fehlern eine bequeme und lesbare
Wiedergabe erzeugen, wobei die Signale sich niemals so anhõufen, dass/aurch die
Wiedergabe ge tort wird.-Unter 100%-iger ~bersichtlichkeit kann durch die Fotografie
ein immer betriebsbereites Verfahren zur ständigen Aufzeichnung und Ortung von Fehlern
aber die Linge einer Bobine aus Weissblech geschaffcn ; rerden. Es lassen sich Filme
mit einer Belichtung je oder von mehreren Spiegelflächen je Bild je nach der erw³nschten
Genauigkeit der Fehlerortungherstellen.Hierfür' eignet sich ein wenig nachleuchtendes
System. Eine Filmspule von etwa 30, 5 m Länge eines 16 mm Films enthaA41t 4 000
oder, wenn der Film auf einem 8 mm Doppellaufsystem verwendet wird, ttxtt 16 000
Einzelbilder, wobei sich diese Abgrenzungwahrscheinlich als ausreicilend erweisen
d³rfte. Mit einer solchen Filmspulelässt sich die Beschaffenhiet einer Bandlõnge
von etwa 3000 bis 12000 m fortlaufend aufzeichnen. Falls eine hohe Genauigkeit der
Ortung der Fehler nicht erforderlich ist, können auch viel kleinere Filmez längen
benutzt werden. Es steht ein grosser Bereich von Hilfsverfahren der fotografischen
Wiedergabe hierf³r zur VErf³gung. Obwohl im Rahmen der Erfindung nur theoretisch
fotografisch ohne Zwischenschaltung
des Fernsehensgearbeitetwerdenkann,eröffnet
das Fernuchen wertvolle zusätzliche Erleichterungen der Uberwachungs-und KontrollmÍglichkeiten.
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Wie ersichtlicil, werden durch die oben beschriebenen Apparaturen
Einrichtungen zur ~berwachung der Oberfläche von Weissbleoh geschaffen, welche es
ermöglicht, eine Anzahl von aufeinanderfolgenden Teilen des Bleches gleichzeitig
in Augenschein zu nehmen, während, falls die gleiche Zahl von Teilen visuell geprüft
werden siisste, der mit dieser Arbeit Beauftragte die Beurteilung aller dem jeweisls
letzten vorausgehenden Bereiche im Gedächtnis behalten müsste, bevor er auf Brauchbarkeit
oder auf Ausschuse . 5 entscheidet, was zu Irrtümern führen muss. Die Verwendung
der neuen Apparatur ermöglicht eine zusammenhõngende Inaugenscheinnahme und auch
visuelle Pr³fung von zu untersuchenden Bereichen bei Lineargeschwindigkeiten, bei
denen dies bisher unmöglich war.
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Ausserdem kann, wie das in der britischen Patentschrift 894 570 beispielsweise
beschrieben ist, eine selbsttätige Untersuchung auch durch Anwendung der beschriebenen
Systeme und Erzeugung eineE elektrischen Signals durch die Fernsehkamera erfolgen,
wobei dieses Signal zwecks Feststellung
Klassifizierung der Fehler die Amplitude und die Zeitdauer differenziernden Atromkrissen
zugeleitel werden kann.
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Patentanspr³che: