DE1648630B1

DE1648630B1 - PHOTOELECTRIC DEVICE FOR DETECTING SURFACES OF SURFACES, E.G. FOLDINGS ON MOVING TRAILS MADE OF FLAT MATERIAL WITH NORMALLY SMOOTH SURFACES, E.G. PAPER

Info

Publication number: DE1648630B1
Application number: DE19671648630
Authority: DE
Inventors: Paul Nash
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-03-23
Filing date: 1967-02-08
Publication date: 1971-03-04
Also published as: GB1128830A; FR1508671A; SE316927B

Description

Das Hauptpatent 1199 022 betrifft ein photoelektrisches Gerät zum Feststellen von Oberflächenerhebungen, z. B. Fältchen, auf sich bewegenden Bahnen aus Flachmaterial mit normalerweise glatter Oberfläche, z. B. Papier, mit mindestens einer Lichtquelle zum Ausleuchten eines Oberflächenabschnittes der Bahn und mindestens einer dieser zugeordneten Photozelle, bei dem eine auf der Oberfläche der Bahn aufliegende, sich in Querrichtung zu der letzteren erstreckende und in Richtung senkrecht zu ihr nachgiebig beweglich ausgebildete Lichtschranke vorgesehen ist, auf deren einer Seite die Lichtquelle und auf deren anderer Seite die Photozelle so angeordnet sind, daß eine Lichtbeaufschlagung der letzteren nur beim Abheben der Lichtschranke von der Bahnoberfläche durch Oberflächenerhebungen erfolgt. Der Gegenstand dieses Hauptpatents wurde durch das Zusatzpatent 1 296 824 dahingehend verbessert, daß die Lichtschranke mit Spiel in Richtung der Bewegung der von ihr abzutastenden Bahn an ihrer Halterung befestigt ist. The main patent 1199 022 relates to a photoelectric device for Detection of surface bumps, e.g. B. Wrinkles, on moving webs made of flat material with a normally smooth surface, e.g. B. paper, with at least a light source for illuminating a surface section of the web and at least a photocell assigned to it, in which a photocell lying on the surface of the web extending transversely to the latter and perpendicular to it her resiliently movable light barrier is provided, on one of which The light source on the side and the photocell on the other side are arranged in such a way that that a light exposure of the latter only when lifting the light barrier from the web surface is carried out by surface elevations. The subject of this main patent was improved by the additional patent 1 296 824 to the effect that the light barrier with play in the direction of the movement of the web to be scanned by it on its holder is attached.

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung des photo elektrischen Geräts nach diesem Zusatzpatent, deren Aufgabe es ist, eine weitere Vergrößerung seiner Empfindlichkeit zu ermöglichen und insbesondere jede das Anzeige- oder Meßergebnis verfälschende sprunghafte oder Flatterbewegung der Lichtschranke ebenso wie eine etwaige glättende Wirkung derselben auf die von ihr abzutastenden ObeI-flächenerhebungen der zu untersuchenden Flachmaterialbahn zu vermeiden. The invention relates to an improvement in the photoelectric device according to this additional patent, the task of which is to further enlarge his To enable sensitivity and in particular each of the display or measurement result falsifying erratic or fluttering movement of the light barrier as well as one any smoothing effect of the same on the ObeI surface elevations to be scanned the flat material web to be examined.

Bei einem photoelektrischen Gerät nach dem Hauptpatent und dem Zusatzpatent wird eine Empfindlichkeit verlangt, deren Ausmaß man sich vergegenwärtigen kann, wenn man bedenkt, daß es in entsprechenden Industriebetrieben oft notwendig ist, daß Oberflächenfehler mit einer Höhe in der Größenordnung von 0,01 mm fehlerfrei und zuverlässig auf Flachmaterial festgestellt werden müssen, das sich häufig mit einer Geschwindigkeit von etwa 366 m/min bewegt. For a photoelectric device according to the main patent and the additional patent a sensitivity is required, the extent of which one can visualize, if you consider that it is often necessary in corresponding industrial companies, that surface defects with a height on the order of 0.01 mm are defect-free and must be reliably determined on flat material that often deals with moves at a speed of about 366 m / min.

Ferner wird ein solches Gerät oft in Fabrikbetrieben, z. B. Papierfabriken, verwendet, in denen die betriebliche Umgebung wegen des Auftretens von Staub, Schwingungen oder hoher Luftfeuchtigkeit sowie anderer unerwünschter Umgebungseigenschaften alles andere als ideal ist. Dazu muß das Gerät während langer Zeiträume, oft in der Größenordnung einer Anzahl von Monaten, mit geringer und vorzugsweise sogar ohne Wartung oder Pflege auskommen. Sein Betrieb vollzieht sich oft ununterbrochen, da viele der Unternehmen, in denen diese Geräte gebraucht werden, in 24stündigem Sdhichtbetrieb sieben Tage in der Woche arbeiten. Deshalb wird das -Äußerste an Zuverlässigkeit benötigt, was wiederum ein Gerät von möglichst großer Einfachheit erfordert, das trotzdem den Toleranz- und anderen oben angegebenen Ansprüchen genügt, die von den Benutzern solcher Geräte gestellt werden. Da das Gerät häufig für Feinpapiere benutzt wird, darf die Oberfläche derselben auch in keiner Weise durch die Lichtschranke beschädigt werden. Furthermore, such a device is often used in factories, e.g. B. paper mills, used in which the operational environment due to the occurrence of dust, vibration or high humidity as well as other undesirable environmental characteristics everything other than ideal. To do this, the device must last for long periods of time, often on the order of magnitude a number of months, with little and preferably even no maintenance or Care get along. Its operation is often uninterrupted, as many of the companies, in which these devices are used, in 24-hour sdhichtbetrieb seven days work a week. Therefore the utmost reliability is needed, what in turn requires a device of the greatest possible simplicity that still has the Tolerance and other requirements specified above are sufficient by the users such devices are provided. Since the device is often used for fine papers, the surface of the same must not be damaged in any way by the light barrier will.

Zur Lösung der oben angegebenen Aufgabe und zur Schaffung eines den vorstehend weiterhin dargelegten Bedingungen genügenden Gerätes wird das photoelektrische Gerät nach dem Zusatzpatent 1 296 824 erfindungsgemäß in der Weise ausgebildet, daß die Lichtschranke über eine drehbar an ihr ge- lagerte Walze auf der Flachmaterialbahn aufruht und daß zwischen die Lichtschranke und ihre Halterung Mittel zur Dämpfung der Bewegungen der Lichtschranke zwischengeschaltet sind. To solve the above problem and to create one of the The device that meets the conditions set out above is the photoelectric Device according to the additional patent 1 296 824 designed according to the invention in such a way that the light barrier is rotatable on it stored roller on the flat material web rests and that between the light barrier and its holder means for damping the movements of the light barrier are interposed.

Ein auch bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten befriedigender Betrieb des Gerätes läßt sich dadurch gewährleisten, daß die Walze in Präzisionskugellagern an der Lichtschranke gelagert ist. A satisfactory operation even at high working speeds of the device can be ensured that the roller in precision ball bearings is stored on the light barrier.

Die Anpaßbarkeit des Geräts an unterschiedliche Arbeitsbedingungen läßt sich dadurch erleichtern, daß die Mittel zur Dämpfung der Bewegungen der Lichtschranke von Hand einstellbar ausgebildet sind. The adaptability of the device to different working conditions can be facilitated by the fact that the means for damping the movements of the light barrier are designed to be adjustable by hand.

Eine besonders wirksame und auf einfachem Wege zu verwirklichende Dämpfung der Bewegungen der Lichtschranke gelingt dadurch, daß die Mittel zur Dämpfung der Bewegungen der Lichtschranke einen Block aus Schaumstoff enthalten. A particularly effective one that is easy to implement Damping of the movements of the light barrier is achieved in that the means for damping the movements of the light barrier contain a block of foam.

Die Dosierung der auf die Lichtschranke ausgeübten Dämpfungswirkung nach den Betriebserfordernissen läßt sich einfach dadurch erzielen, daß an der Halterung mindestens ein Druckglied befestigt ist, durch das auf den Block ausübbar und das über in lotrechter Richtung verlaufende, darin angebrachte Schlitze und in diese eingreifende, an der Halterung befestigte Schrauben verstellbar ausgebildet ist. The dosage of the damping effect exerted on the light barrier according to the operating requirements can easily be achieved that on the bracket at least one pressure member is attached through which can be exerted on the block and the about in the vertical direction, made in it slots and in these engaging screws attached to the bracket is adjustable.

Eine mit einfachen baulichen Mitteln verwirklichbare Ausführungsform der Erfindung ist so ausgebildet, daß die Walze in den Schenkeln eines U-förmig ausgebildeten Bügels gelagert ist, der an einer aufrecht stehenden Kante der Lichtschranke vorzugsweise mittels Schrauben befestigt ist. An embodiment that can be realized with simple structural means the invention is designed so that the roller in the legs of a U-shaped trained bracket is mounted on an upright edge of the light barrier is preferably fastened by means of screws.

Das verbesserte Gerät nach der Erfindung kommt den Erfordernissen eines idealen Gerätes in höherem Grade nahe als bisher bekannte Formen dieser Geräte. Im einzelnen ist die Lichtschranke des Gerätes nach der Erfindung insofern selbstausrichtend ausgebildet, als seine Bauweise dazu führt, daß unter normalen Betriebsbedingungen und beim Fehlen einer korrigierenden Nachstellung die verbesserte Lichtschranke die Tendenz hat, sich ständig selbst nach dem unter ihr hindurchgehenden Flachmaterial auszurichten, um eine ständige Linienberührung mit diesem herbeizuführen. Gemäß der Erfindung wird eine einfache, jedoch zuverlässige rollende Berührung zwischen der Lichtschranke und dem zu prüfenden Flachmaterial vorgesehen. Ferner ist die Bewegung der erfindungsgemäßen Lichtschranke wirksam gedämpft, so daß sie in zuverlässiger Weise über die Flachmaterialoberfläche gleitet. Von Bedeutung ist ferner, daß diese Verbesserungen des Gerätes auf eine äußerst einfache und doch zuverlässige Weise erreicht werden. The improved apparatus of the invention meets the needs an ideal device to a greater degree than previously known forms of these devices. In detail, the light barrier of the device according to the invention is self-aligning designed as its design leads to that under normal operating conditions and in the absence of a corrective readjustment, the improved light barrier has a tendency to constantly look for the flat material passing under it align in order to bring about constant line contact with this. According to the invention provides a simple yet reliable rolling contact between the light barrier and the flat material to be tested. Furthermore, the Movement of the light barrier according to the invention effectively attenuated, so that they are more reliable Way over the flat material surface. It is also important that this Improvements to the device in an extremely simple yet reliable way can be achieved.

In der zur nicht beschränkenden Erläuterung der Erfindung dienenden Zeichnung zeigt F i g. 1 eine zum Teil abgebrochen dargestellte Draufsicht auf das photoelektrische Gerät zum Feststellen von Oberflächenerhebungen, F i g. 2 eine zum Teil im Schnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1 dargestellte Seitenansicht und Fig. 3 einen Teilseitenschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1. In the non-restrictive explanation of the invention Drawing shows F i g. 1 is a partially broken away plan view of the photoelectric device for detecting surface bumps, F i g. 2 one partly in section along the line 2-2 in FIG. 1 shown side view and 3 shows a partial side section along the line 3-3 in FIG. 1.

Ein zu prüfendes Flachmaterial 1 wird über eine Walze 2 und unter einer Lichtschranke 3 vorbeigezogen, wobei es zwischen der letzteren und der Walze 2 hindurchgeht. A flat material to be tested 1 is over a roller 2 and under a light barrier 3 passed, it being between the latter and the roller 2 passes through.

Die Halterung der sich selbst ausrichtenden Lichtschranke, die mit der nach dem Zusatzpatent übereinstimmt, umfaßt einen zentral angeordneten, balligen Stützpunkt4, der auf einem horizontalen Vorsprung 5 eines Gehäuseteils 6 aufruht und ein Paar Lichtschranken-Anschlagbolzen 8, die durch Öffnungen 9 in der Lichtschranke 3 hindurchgehen und an dem Vorsprung 5 befestigt sind. Die Lichtschranke 3 steht normalerweise bei 10 in Berührung mit den Anschlagbolzen 8, wie in F i g. 1 und 3 gezeigt. The bracket for the self-aligning light barrier that comes with which matches according to the additional patent, comprises a centrally arranged, spherical one Base4, which rests on a horizontal projection 5 of a housing part 6 and a pair Light barrier stop bolts 8, which go through openings 9 in light barrier 3 and attached to the protrusion 5. The light barrier 3 is usually by 10 in contact with the stop pin 8, as shown in FIG. 1 and 3 shown.

Claims

The light barrier 3 according to the invention is of the device according to the Additional patent designed differently in that it has a cross-section, the one upright edge 12 at the free end of the light barrier 3 (see FIG. F i G. 2). A substantially U-shaped bracket 13 with a long central part and short legs 15 is attached to the edge 12 by means of screws 14, such as from Fig. 1 and 2 can be seen. Between the pair of parallel legs 15 of the U-shaped bracket 13 is a precisely ground roller 18 is attached rotates in precision ball bearings 19, which in turn are attached to the legs 15 are. At each end of the roller 8 there is a ball bearing 19. The roller 18 must rotate at high speeds for a long time without showing any appreciable play can. In this way, a line of contact between the light barrier 3 and generated the flat material 1, which consists in a rolling contact.

Moving the photoelectric switch will be very simple, but anyway very reliable attenuated by a rectangular block 20 from a suitable Foam is used, which adheres to the light barrier 3 in connection with pressure members21, which are all attached to the bracket 6 by means of a screw 22 each, the through a slot 23 running in the vertical direction in each of the pressure members 21 goes through and is screwed into the holder 6. In this way you can that of the light barrier 3 along its line of contact 25 with the flask material web exerted pressure by vertically adjusting the pressure members 21 over the intermediate Block 20 are effective, control. The block 20 acts as an attenuator for prevention unwanted vibration and oscillation of the light barrier 3, if under this a surface irregularity passes by in the flat material to be tested.

In the drawing, there are quite narrow compression members 21 for each Light barrier shown, but preferably a long pressure link is used, that can better distribute the pressure over the block 20. A single long pressure link can be spread over several blocks on several aligned light barriers extend.

In summary it can be stated that with the invention a improved, simple, yet reliable device for determining surface fail is stated to be uninterrupted over extended periods of time, if at all required, little maintenance or supervision and is usable in quickly Reliably detects errors in moving flat materials without damaging them.

Claims: 1. Photoelectric device for detecting surface elevations, z. B. Wrinkles, on moving webs of flat material with normally smooth Surface, e.g. B. paper, with at least one light source for illuminating a Surface section of the web and at least one photocell assigned to it, one of which rests on the surface of the web and extends in the transverse direction to the the latter extending and designed to be resiliently movable in the direction perpendicular to it Light barrier is provided, on one side of which the light source and on whose the other side of the photocell are arranged so that light is applied to the the latter only when the light barrier is lifted from the web surface through raised surfaces takes place, and in which the light barrier with play in the direction of movement the path to be scanned by it is attached to its holder, according to additional patent 1296824, characterized in that the light barrier (3) can be rotated via a her mounted roller (18) rests on the flat material web (1) and that between the light barrier (3) and its holder (6, 5) means (20, 8) for damping the Movements of the light barrier (3) are interposed.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the roller (18) is mounted in precision ball bearings (19) on the light barrier (3).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the Means (20, 8) for damping the movements of the light barrier (3) a block (20) made of foam included.

4. Apparatus according to claim3, characterized in that on the holder (6, 5) at least one pressure member (21) is attached through which the block (20) a pressure can be exerted and the pressure applied in it, running in a vertical direction Slots (23) and in these engaging, on the bracket (6, 5) fastened screws (22) is adjustable.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the roller (18) in the legs (15) of a U-shaped bracket (13) is stored, which is preferably on an upright edge (12) of the light barrier (3) is fastened by means of screws (14).