DE1573508C3 - Vorrichtung zum Aufsuchen und Orten von Streifen auflaufenden Bahnen bei der Herstellung von Fotopapieren und -filmen - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Aufsuchen und Orten von Streifen oder andersartigen Fehlern auf laufenden Bahnen bei der Herstellung von Fotopapieren und -filmen, bei der ein mit einem Strahler und einem fotoelektrischen Wandler ausgestatteter Meßkopf auf einer Transportvorrichtung über der laufenden Bahn hin und her beweglich angeordnet ist und mit einer feststehenden Anzeigevorrichtung verbunden ist.

Die einfachste, bekannteste, aber auch sehr unsichere Methode zum Feststellen von Streifen beim Begießen von Fotopapieren oder beim Gießen von Filmen ist das Beobachten der laufenden Bahn mit dem Auge im streifenden reflektierten Licht während des Gießens oder des Abmusterns der fertig begossenen Bahn unter den gleichen Bedingungen. Eine andere sehr aufwendige und zeitraubende Methode ist die Überwachung der gefertigten Bahn nach statistisehen Gesichtspunkten, wobei Stücke aus der Bahn herausgeschnitten, belichtet und entwickelt werden. Alle diese Methoden sind zu subjektiv und deshalb zu unsicher.

Es sind auch bereits insbesondere für die Papierherstellung Verfahren und Vorrichtungen bekannt, mit denen Streifen gefunden werden können. Bei diesen Systemen wird in der Regel ein Lichtzeiger über die Papierbahn senkrecht zu deren Laufrichtung geführt. Das Hauptanliegen bei diesen Vorrichtungen ist jedoch nicht die Streifensuche, sondern die Suche nach Flecken, Löchern u. dgl. Es ist auch eine Vorrichtung bekannt, die mit einem speziellen elektronischen Auswertekanal für die Streifensuche ausgestattet ist. Bei dieser Vorrichtung werden Fehler, die beim Abtasten mit dem Lichtzeiger gemeldet werden und die in Laufrichtung der Bahn aufeinanderfolgen, summiert. Auf diese Weise können jedoch nur Streifen gefunden werden, wenn der Störuntergrund nicht zu groß ist.

Alle bekannten Vorrichtungen haben für das Aufsuchen von Streifen bedeutende Nachteile. Sie sind nämlich nur bei hohem Signal/Rauschverhältnis zur Streifensuche geeignet. Oft aber ist dieses Verhältnis durchaus nicht groß. So ist z.B. bei einer besonders wichtigen Suchaufgabe, nämlich der Streifensuche, beim Begießen von Fotopapier oder Fotofilm die für das Aufsuchen von Streifen verfügbare Lichtleistung nur klein. Andererseits sind die bekannten Suchapparaturen außerordentlich aufwendig. Zu den aufwendigen eigentlichen Suchsystemen kommen dann noch weitere umfangreiche Vorrichtungen zur Auswertung der Ergebnisse und Protokollierung hinzu.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Streifensuchgerät zu entwickeln, das als Betriebsmeßgerät direkt in eine Produktionsstrecke für fotografische Papiere bzw. Filme eingesetzt werden kann. Die Empfindlichkeit muß dabei so hoch sein, daß die Streifenerkennung bereits unmittelbar nach der Beschichtung der Bahn mit der fotografischen Emulsion erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Apparatur der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß der Meßkopf hinter einer Begießeinrichtung im noch nassen Bereich der laufenden Bahn angeordnet ist und der Strahler so ausgebildet ist, daß die auf die laufende Bahn auftreffende Strahlung im Bereich der Wellenlänge der Absorptionsbande von Wasser bei 2 u liegt.

Die Ausnutzung der Absorptionsbande des Wassers bei 2 μ ist zwar in der Meßtechnik bei Papierbahnen bereits bekannt, jedoch für das von der Erfindung völlig verschiedene Problem der Feuchtemessung.

Betrachtet man beispielsweise die Wirkung der Einrichtung beim Aufsuchen von Streifen auf Fotopapier, so spielt sie sich nach dem folgenden Schema ab: Das Meßlicht fällt auf den nassen Beguß, wird teils von dem darin enthaltenen Wasser absorbiert, wird von der Papierunterlage zu fast 100% remittiert, durchläuft zum zweiten Mal den Beguß, wobei es wiederum zum Teil absorbiert wird, und gelangt schließlich auf den Empfänger. Weist nun die Schichtdicke an der eben vom Licht durchleuchteten Stelle einen Unterschied zur mittleren Schichtdicke auf, so tut sich dies in einer sich ändernden Absorption und damit einem sich ändernden Meßausschlag kund. Um eine einwandfreie Messung zu erhalten, wird vorzugsweise gegenüber der Meßstelle die Bahn über Walzen angesaugt und gespannt, um ein Flattern der Bahn im Bereich der Meßstelle zu verhindern. Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung findet als Strahler eine Fadenlampe Anwendung, deren Faden etwa 20 mm lang und 0,2 mm dick ist. Das Bild des Fadens wird vorzugsweise im Verhältnis 1 : 2 auf der laufenden Bahn abgebildet und hat etwa die Breite der schmälsten zulässigen Streifen und ist sehr lang gegenüber der Breite. Je langer der Faden ist, desto besser hebt er einen Streifen aus dem Störuntergrund, der auf sonstigen Ungleichmäßigkeiten des Begusses beruht, heraus. Der Länge des Bildes

ist aber eine Grenze gesetzt, weil bei zu langem Fadenbild es nicht mehr hinreichend gut gelingt, die Papierbahn räumlich zu definieren. Dadurch wird wiederum der Länge des Lampenfadens eine Bedingung auferlegt: Erzeugt man das erwähnte Bild in der Abmessung von etwa 0,5 mm Breite und 5 cm Länge auf der Bahn durch eine zu starke Vergrößerung des Lampenfadens, so wird dieser zu dünn und damit zu fragil. Wählt man eine zu starke Verkleinerung, so wird der Faden zu lang. Er wird dann leicht von Schwingungen angeregt, wobei er meist in der Nähe eines Aufgängungspunktes bricht. Es wurde gefunden, daß der obenerwähnte Kompromiß, der zu einem etwa 0,2 mm dicken, 2 cm langen Faden bei einer Vergrößerung von 1 : 2 führt, günstig ist. Nach einem alternativen Vorschlag der Erfindung wird als Lichtquelle eine Bandlampe angewendet. Es werden vorzugsweise Bänder benutzt, deren Länge wesentlich größer als ihre Breite ist, z.B. Verhältnis 1 : 5. Die Anwendung eines Bandes hat den Vorteil, daß der Leuchtkörper nicht so fragil ist wie bei einem Faden. Ein weiterer Vorteil ist, daß beim Abtasten eines Streifens im Beguß zwei Signale geliefert werden, eines, wenn das Bild der einen Kante des Leuchtkörperbandes über den Streifen wandert, ein zweites, wenn das Bild der anderen Kante über den Streifen läuft. Die Eigenschaft, zwei entgegengesetzt gleiche Signale in einem festen Zeitabstand voneinander zu liefern, kann zur Charakterisierung eines Begußstreifens verwertet werden. Der Meßkopf selbst bewegt sich auf einer Transportvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 m pro 5 see über die laufende Bahn. Es dürfen so wenig wie möglich Erschütterungen auf den Meßkopf übertragen werden, um die Messung nicht durch Störimpulse zu beeinträchtigen und auch den empfindlichen Lampenfaden zu schützen. Deshalb ist der Meßkopf mit der Transportvorrichtung über ein elastisches Zwischenglied verbunden. Die von der laufenden Bahn reflektierte Strahlung wird von einem fotoelektrischen Wandler aufgefangen, der mit dem nachgeschalteten Vorverstärker durch starre Verdrahtung verbunden ist, die ihre Kapazität in bezug auf ihre Umgebung bei Erschütterungen des Meßkopfes in vernachlässigbarer Weise ändert. Als Vorverstärker wird ein Halbleiterverstärker verwendet, der ebenfalls gegen Erschütterungen unempfindlich ist. Der nachgeschaltete Hauptverstärker sondert das für die Erkennung der Streifen wichtige Frequenzband aus. Dieses Band wird im wesentlichen festgelegt durch die Zeit, in der der Meßstrahl den schmälsten vorkommenden Streifen abtastet. Der Hauptverstärker gibt das Signal weiter an den Diskriminator, der auf einen Sollwert eingestellt ist und der beim Überschreiten des Sollwertes durch die Meßwerte Fehlersignale aussendet, die als Impulse Transistorteile ansteuern, die sie in eine geeignete Form bringen, um eine Fehleranzeigevorrichtung anzusteuern.

Nach einer besonders zweckmäßigen Weiterführung der Erfindung wird der Streifen nicht nur angezeigt, sondern überdies der Stelle der Bahn zugeordnet, an der er sich befindet. Zu diesem Zweck ist die Transportvorrichtung des Meßkopfes mit einer Schreibvorrichtung der zur Registrierung dienenden Anzeigevorrichtung gekoppelt, deren Papiervorschub mit der laufenden Bahn synchronisiert ist. Die den Diskriminator verlassenden Impulse betätigen die Schreibvorrichtung, die bei Impulsempfang beispielsweise Löcher in ein mit Metall beschichtetes Registrierpapier einbrennt. Mittels dieser Einrichtung entsteht dann eine äquiforme Abbildung der Bahn auf dem Registrierpapier, wobei die registrierten Fehlerstellen denen auf der Bahn eindeutig zugeordnet sind. Diese Art der Aufzeichnung hat den Vorteil, daß die Fehlersignale bei einiger Übung einwandfrei als solche erkannt, bestimmt und von den Störsignalen, die der Einrichtung anhaften und sogar in der Überzahl sein können, unterschieden werden können. Es stellt sich z.B. ein auf der Bahn vorhandener Streifen als eine streifenförmige Punktfolge auf dem Regislrierpapier dar und kann als solche deutlich von einem statistisch angeordneten Störuntergrund unterschieden werden. Eine im Hinblick auf gewisse Störeinfiüsse zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung betrifft die Anordnung eines Zeitverzögerungsgliedes zwischen dem fotoelektrischen Wandler und der Schreibvorrichtung. Auf diese Weise entstehen an Stelle einer äquiformen Abbildung der Bahn auf dem Registrierpapier deren zwei, nämlich eine für die eine Bewegungsrichtung des Meßkopfes und die andere für dessen Gegenbewegung. Das Abbild eines in der Bahn auftretenden Streifens erscheint dann auf dem Registrierpapier als zwei parallel zueinander und dicht nebeneinanderliegende streifenförmige Punktfolgen. Der Vorteil dieser Darstellungsweise besteht darin, daß Störeinflüsse auftreten können, wenn beispielsweise der Meßkopf in seiner Bewegung in immer derselben Richtung gehemmt wird. Derartige Störeinflüsse führen dann zu einer einfachen streifenförmigen Punktfolge auf dem Registrierpapier und können deshalb von Fehlern auf der zu prüfenden Bahn, die sich stets als Doppelpunktfolgen abbilden, gut unterschieden werden. Man kann auch zwei Registriereinrichtungen verwenden, von denen eine die groben und die andere die feinen Fehler registriert. Dazu sind selbstverständlich zwei Diskriminatoren erforderlich, die auf verschiedene Sollwerte eingestellt sind.

Die Vorteile der Erfindung sind in erster Linie in der erhöhten Empfindlichkeit zu sehen. Wichtig ist auch, daß die Streifen unmittelbar nach ihrer Enstehung angezeigt werden. In vielen Fällen kann nämlich die Fehlerquelle, die für das Auftreten von Streifen verantwortlich ist, beseitigt werden. Dies bedeutet gegenüber der nachträglichen Prüfung des fertigen Produktes eine erhebliche Materialersparnis.

Die Streifenerkennung geht auf Absorptions- und Reflexionsunterschiede zurück, die ihrerseits durch kleinste Schichtdickenabweichungen hervorgerufen werden. Mit dem neuen Gerät werden derart geringfügige Abweichungen auf Grund des Empfindlichkeitsgewinnes zuverlässig angezeigt. Der Empfindlichkeitsgewinn ist eindeutig auf die Verwendung einer Meßlichtwellenlänge im Bereich der Wasserabsorptionsbande bei 2 μ zurückzuführen.

In einer Zeichnung sei nun an einem Beispiel das Wesen der Erfindung schematisch erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Streifensuche an einer Begießvorrichtung in Draufsicht und

F i g. 2 den Meßkopf und die

F i g. 3 und 4 das Ergebnis einer Bandabtastung.

In F i g. 1 läuft unter dem Gießer 1 zum Auftragen

der Emulsion die Bahn 2 her. Über deren noch nas-

5 6

sem Bereich ist die Fehlersucheinrichtung3 angeord- In Fig.3 zeigt die abzutastende Bahn2 einen net, die im wesentlichen aus dem Meßkopf 4 besteht, Streifen 24 als Fehler. Bei 25 ändert der Streifen auf der auf der von dem Motor 5 hin und her bewegten der Bahn seine Länge, in bezug auf die Bahnkante. Transportvorrichtung 6, die quer über der laufenden Bei 26 setzt der Streifen für ein kurzes Stück aus. Bei Bahn 2 angeordnet ist, mit elastischen Zwischenglie- 5 27 sind Teile aus dem Rand der Bahn ausgerissen, dem 7 befestigt ist. Die vom Strahler 19 (F i g. 2) des 28 sei eine Stelle, bei deren Durchlaufen unter dem Meßkopfes 4 ausgehende Strahlung wird von der Meßkopf 4 die Bahn 2 zusätzlich zu ihrer normalen Bahn 2 reflektiert und vom fotoelektrischen Wand- Laufrichtung eine Bewegung in der Bahnebene senkler 8, der eigentlich im Meßkopf 4 (Fig. 2) angeord- recht zu dieser Richtung ausführt,
net ist, aber in F i g. 1 zur besseren Veranschauli- io In F i g. 4 ist das Ergebnis des Abtastvorgänges chung außerhalb desselben dargestellt wurde, aufge- auf dem Registrierstreifen 14 wiedergegeben. Auf fangen, in elektrische Energie umgewandelt und in dem Registrierstreifen 14 mit den Rändern 29 befinden Vorverstärker 9 eingespeist. Der nachgeschaltete det sich ein Bereich mit den Rändern 30, innerhalb Hauptverstärker 10 ist mit dem Diskriminator 11 dessen der Markierungsstift sich bei dem Abtastvorverbunden, der die Fehlersignale beim Überschreiten 15 gang bewegt. Wenn die Fehlersucheinrichtung 3 den des Sollwertes weitergibt an das Zeitverzögerungs- Rand der Bahn 2 überschreitet, tritt in jedem Falle glied 12, wobei die Fehlersignale von Transistorele- ein hohes Signal auf, das den eingestellten Pegel weit menten in eine geeignete Form gebracht werden, um überschreitet. Die Bahnränder markieren sich daher die Schreibvorrichtung 13 zu betätigen, die auf dem auf dem Registrierstreifen 14 in einer Punktfolge 31. Registrierstreifen 14 einen Schrieb erzeugt. Der* 20 In dem schraffierten Teil zwischen den Rändern 30 Meßkopf 4 ist über den Seilzug 15 und das mit einer und 31 spielen sich irgendwelche Vorgänge bei der Rückstellfeder (nicht dargestellt) versehene Rad 16 Abtastung ab, die teils zur Markierung des Regikraftschlüssig mit dem Rad 17 der Transportvorrich- strierstreifens 14 führen können, teils den Registriertung 18 der Schreibvorrichtung 13 gekoppelt. streifen 14 unmarkiert lassen, im übrigen aber nicht In Fig.2 ist auf dem Meßkopf4 die Fadenlampe 25 weiter interessieren. Bei 32 sieht man die Verschie-19 angeordnet. Der ausgesandte Strahl geht durch bung der Bahnkante in bezug auf den Meßkopf 4. das Objektiv 20, das ein hohes Öffnungsverhältnis Der Streifen 24 auf der Bahn mit seiner Unterbrebesitzt. Zwischen Objektiv 20 und Bahn 2 ist das FiI- chung 26 und seiner Lageverschiebung 25 in bezug ter 21 angeordnet, das das Fotopapier vor Belichtung auf die Bahnränder wird in der Punktfolge 33 schützt. Der reflektierte Strahl fällt auf das Filter 22, 30 wiedergegeben. Bei 34 wurde eine Marke z.B. zu das den Bereich der Wellenlänge der Wasserabsorp- einem wichtigen Zeitpunkt angebracht. Neben den tion von etwa 2 μ aussondert. Der nachgeordnete bisher bezeichneten Objekten können sich noch eine Kondensor 23 leitet einen Teil des diffus reflektier- mehr oder weniger große Zahl von Registrierpunkten ten Strahls auf den fotoelektrischen Wandler 8, der auf dem Registrierpapier befinden, die von irgendbeispielsweise als Bleisulfidzelle ausgebildet ist. 35 welchen Störvorgängen herrühren mögen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Aufsuchen und Orten von Streifen auf laufenden Bahnen bei der Herstellung von Fotopapieren und -filmen, bei der ein mit einem Strahler und einem fotoelektrischen Wandler ausgestatteter Meßkopf auf einer Transporteinrichtung über der laufenden Bahn hin und her beweglich angeordnet ist und mit einer feststehenden Anzeigevorrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf (4) hinter einer Begießeinrichtung (1) im noch nassen Bereich der laufenden Bahn (2) angeordnet ist und der Strahler (19) so ausgebildet ist, daß die auf die laufende Bahn (2) auftreffende Strahlung im Bereich der Wellenlänge der Absorptionsbande von Wasser bei 2 u liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahler (19) aus einer Fadenlampe besteht, deren Faden etwa 20 mm lang und 0,2 mm dick ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahler aus einer Bandlampe besteht.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinlichtung (6) mit einer Schreibvorrichtung (13) der zur Registrierung dienenden Anzeigevorrichtung (13, 18) gekoppelt ist, deren Papiervorschub mit der laufenden Bahn (2) synchronisiert ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem fotoelektrischen Wandler (8) und der Schreibvorrichtung (13) ein Zeitverzögerungsglied (12) angeordnet ist.