DE1648521B2 - Einrichtung zur pruefung von bewegten materialbahnen, vorzugsweise von papierbahnen, auf fehlerstellen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Prüfung von bewegten Materialbahnen, vorzugsweise von Papierbahnen, auf Fehlerstellen durch Abtastung mit mindestens einer Lichtquelle zur Erzeugung des Abtastlichtes, mit quer zur Materialbahn und über die Breite der Materialbahn verteilten, gegeneinander abgeschatteten lichtelektrischen Empfängern und mit den Empfängern zugeordneten mechanischen Fühlern, die auf das von der Materialbahn durchgelassene oder von der Materialbahn reflektierte Abtastlicht ansprechen.

Zur Prüfung einer bewegten Materialbahn auf optisch erkennbare Fehler, wie Risse, Löcher und Fremdkörpereinschlüsse, ist es bekannt, die Materialbahn fotoelektrisch abzutasten. Dazu ist eine Reihe von Fotozellen quer zur Materialbahn über ihre gesamte Breite verteilt angeordnet und eine quer zur Materialbahn ausgerichtete Röhrenlampe, die als Lichtquelle für alle Fotozellen dient, vorgesehen. Es hat sich jedoch herausgestellt, das Abtasteinrichtunge.1 der genannten Art nicht auf Unebenheiten in der Materialbahn in Form von Falten, die vorwiegend in Richtung der Materialbahn oder in einem spitzen Winkel dazu verlaufen, antprechen. Solche Falten werden von dem Abtastlicht beidseitig beleuchtet, so daß sie keinen zur optischen Erfassung erforderlichen Schatten werfen. Bei dem Versuch, eine Schattenbildung durch quer zu der Materialbahn einfallendes Schräglicht zu erreichen, wirkt sich die über die Breite der Materialbahn abnehmende Beleuchtungsstärke störend aus.

Aus der DT-AS 11 99 022 ist bereits eine Einrichtung sowohl zum Erkennen von Rissen und Löchern als auch zum Feststellen von Unebenheiten bekannt. Bei dieser FinrirhtnriE ist zum Ermitteln von Rissen und Löchern einer i-o««««= zur fotoelektnscnen Wandlung des durch die Fehlerstellen in der Mater.albahn modulierten Lichtes der Lichtquellen in elektrische Steuers.gna-

^le ZurWststelking von Unebenheiten in der Materialbahn ist eine weitere Abtasteinheit und ein als Lichtschranke ausgebildeter mechanischer Fühler vorhanden der in dem direkten Lichtweg zwischen der ersten Lichtquelle und einer weiteren Fotozelle angeordnet ^dH Lichtschranke verhindert bei glatter Oberfläche der Materialbahn den Lichtzutritt zu der Fotozelle und wird durch eine Unebenheit «is dem Lichtweg ausgeschwenkt, so daß das von der ersten Lichtquelle ausgehende Licht direkt auf die Fotozelle fällt und ein Steuersignal auslöst.

Als Nachteil wird bei der bereits vorgeschlagenen Ei-richtung angesehen, daß zum Erkennen von Löchern und Rissen einerseits und von Unebenheiten andererseits immer zwei getrennte Abtastvorrichtungen erforderlich sind, wodurch sich ein erheblicher technischer Aufwand ergibt

Weiterhin steht der mechanische Fühler ständig mit der zu prüfenden Materialbahn in Berührung. Dadurch tritt bei dem Fühler Verschleiß auf und sehr empfindliche Materialballen können gar nicht geprüft werden.

Änderungen der Stärke der Materialbahn auf Grund von Herstellungsfehlern werden bei der genannten Einrichtung nicht erkannt und signalisiert, da der Fühler ständig auf der Materialbahn aufliegt und den direkten Lichtweg von der Lichtquelle zu der Fotozelle sperrt. Ebenso werden Falten in der Materialbahn, die sich etwa quer zu ihrer Transportrichtung über die gesamte Materialbreite oder auch nur über den von den einzelnen Fühlern erfaßten Bereich erstrecken, nicht erfaßt, da diese Falten den Lichtdurchtritt von der Lichtquelle zur Fotozelle verhindern. ...

Die bekanntgewordene Einrichtung ist daher nicht universell verwendbar und weist außerdem eine Unsicherheit bei der Fehlererkennung auf.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Prüfung von bewegten Matenalbahnen auf Fehlerstellen dahingehend zu verbessern, daß durch geeignete Ausgestaltung und Anordnung von Lichtquelle, Fotozelle und Fühler gleichzeitig Risse und Löcher in der Materialbahn und Unebenheiten vorgegebener Größe und beliebiger Orientierung sowie Dickenänderung der Materialbahn durch im wesentlichen berührungslose Abtastung feststellbar sind.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder mechanische Fühler aus einem elastisch biegsamen, einseitig eingespannten Metallstreifen besteht, der bezüglich seiner Längenausdehnung in der Ruhelage senkrecht zu der Materialbahn ausgerichtet und in Transportrichtung der Materialbahn durch erhabene Unebenheiten in der Materialbahn entgegen seiner Rückstellkraft auslenkbar ist, daß der Abstand des zur Abtastung der Unebenheiten der Materialbahn vorgesehenen Endes des mechanischen Fühlers zu der glatten Oberfläche der Materialbahn auf die größte zugelassene Höhe der Unebenheiten einstellbar ist, daß das Ende des mechanischen Fühlers eine Blende zur Beeinflussung des an den lichtelektrischen Empfänger gelangenden Lichtes trägt, die zwischen der Materialbahn und dem lichtelektrischen Empfänger angeordnet ist. Diese Einrichtung erfaßt in vorteilhafter Weise so-

wohl Risse und Löcher als auch Unebenheiten in der Materialbahn. Sie gestattet auch das gleichzeitige Erkennen beider Fehlerarten, wenn an Stelle des durchgelassenen Lichtes das von der Materialbahn reflektierte Licht ausgewertet wird.

Die Erfindung wird an Hand der F i g. 1 bis 3 erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Abiasteinhcit mit einem mechanischen Fühler in der Ruhelage,

F i g. 2 die Abtasteinheit mit dem mechanischen Fühler im ausgelenkten Zustand,

F i g. 3 eine Anordnung mehrerer Abtasteinheiten quer zur Materialbahn.

F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abtasteinheit.

Ein elastischer Fühler 1 ist einseitig derart in ein Lager 2 eingespannt, daß er in bezug auf seine Längenausdehnung annähernd senkrecht zu einer zu prüfenden Materialbahn 3 steht. Der Fühler ist als Zunge ausgebildet, die aus Federstahl, Phosphorbronze oder einem anderen elastischen Material bestehen möge. Durch Verschieben des Lagers 2 in Richtung eines Pfeils 4 wird der Abstand des zur Abtastung bestimmten Endes des Fühlers 1 zu der Oberfläche der Materialbahn 3 einstellbar. Der Abstand wird vorteilhafterweise so gewählt, daß er der höchstzulässigen Unebenheit in der Materialbahn 3 entspricht. Kleinere Unebenheiten können ohne Berührung unter dem Fühler 1 hindurchgleiten.

In der dargestellten Ruhelage, in der der Fühler 1 gegen einen Anschlag 5 anliegt, ist dieser gegenüber einer Fotozelle 6 so ausgerichtet, daß eine an dem Fühler 1 vorhandene Blende 7 das von der Materia'.bahn 3 durchgelassene Licht einer Lichtquelle 8 für eine Durchsicht-Abtastung nicht beeinflußt. In dieser Ruhelage verharrt der Fühier 1, wenn die Materialbahn 3 keine unzulässigen Unebenheiten aufweist, und dieselbe Anordnung kann zur optischen Erkennung von Rissen und Löchern verwendet werden. Diese Anordnung gestattet auch das gleichzeitige Erkennen beider Fehlerarten, wenn an Stelle der Lichtquelle 8 für Durchsicht-Abtastung eine andere Lichtquelle 8' tür Aufsicht-Abtastung der Materialbahn 3 vorhanden ist.

In F i g. 2 ist die Auslenkung des Fühlers 1 der ausführlich in F i g. 1 beschriebenen Abtasteinheit dargestellt.

Gelangt eine Unebenheit, z. B. eine Falte 9, an den Fühler I, so wird dieser in Ablaufrichtung der Materialbahn 3, die durch den Pfeil 10 dargestellt ist, mitgenommen und gegen seine Rückstellkraft aus der in F i g. 1 gezeichneten Ruhelage ausgelenkt. Dabei tritt die an dem Fühler 1 angebrachte Blende 7 in den Lichtweg zwischen Fotozelle 6 und Lichtquelle 8 bei Durchsicht-Abtastung bzw. Lichtquelle 8' bei Aufsicht-Abtastung. Die Blende 7 unterbricht je nach Größe der Auslenkung des Fühlers 1 mehr oder weniger vollständig den an die Fotozelle 6 gelangenden Lichtstrom, wodurch die Fehlermeldung ausgelöst wird. Nach dem Passieren der Knickfalte 9 legt sich der Fühler 1 wieder gegen den Anschlag 5 an.

Fig.3 zeigt eine sich über die Breite der Materialbahn 3 erstreckende Anordnung mehrerer Abtasteinheiten. Jede Abtasteinheit besieht aus einem Fühler 1 mit der Blende 7 und einer zugeordneten Fotozelle 6. Die Fotozellen 6 sind gegeneinander durch Zwischenwände 11 abgeschattet und über Leitungen 12 elektrisch parallelgeschaltet.

Die Lichtquellen 8 bzw. 8' sind Röhrenlampen, die sich über die gesamte Breite der Materialbahn 3 erstrecken.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   eine Abtasteinheit vorgesehen, die aus einer ersten Lichtquelle für eine Aufsichts-Abtastung, einer zweiten " für eine Durchsichts-Abiastung und aus

   Einrichtung zur Prüfung von bewegten Maierialbahnen, vorzugsweise von Papierbahnen, auf Feh- !erstellen durch Abtastung mit mindestens einer Lichtquelle zur Erzeugung des Abtastlichtes, mit quer zur Materialbahn und über die Breite der Materialbahn verteilten, gegeneinander abgeschatteten lichtelektrischen Empfängern und mit den Empfängern zugeordneten mechanischen Fühlern, die auf das von der Materialbahn durchgelassene oder von der Materialbahn reflektierte Abtastlicht ansprechen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder mechanische Fühler (1) aus einem ela- is stisch biegsamen, einseitig eingespannten Metallstreifen besteht, der bezüglich seiner Längenausdehnung in der Ruhelage senkrecht zu der Materialbahn (3) ausgerichtet und in Transportrichtung der Materialbahn (3) durch erhabene Unebenheiten in der Materialbahn (3) entgegen seiner Rückstellkraft auslenkbar ist, daß der Abstand des zur Abtastung der Unebenheiten der Materialbahn (3) vorgesehenen Endes des mechanischen Fühlers (1) zu der glatten Oberfläche der Materialbahn (3) auf die größte zugelassene Höhe der Unebenheiten einstellbar ist, daß das Ende des mechanischen Fühlers (1) eine Blende (7) zur Beeinflussung des an den lichtelektrischen Empfänger (6) gelangenden Lichtes trägt, die zwischen der Materialbahn (3) und den lichtelektrisehen Empfänger (6) angeordnet ist.