DE19506456C2 - Kontrolleinrichtung zur Überwachung des Laufes zweier übereinanderliegender Papierbahnen in einer Papierverarbeitungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontrolleinrichtung zur Über­ wachung des Laufes zweier übereinanderliegender Papier­ bahnen in einer Papierverarbeitungsmaschine, mit photo­ elektrischen Sensoren, deren Lichtstrahlen auf die Ober­ fläche der Papierbahnen gerichtet sind.

Bei bestimmten papierverarbeitenden Maschinen, z. B. in einer automatischen Kontennachverarbeitungsanlage, die einem Laserdrucker nachgeschaltet ist, muß der Lauf zweier übereinanderliegender Papierbahnen überwacht werden. Die Kontennachbearbeitungsanlage weist eine sogenannte Slitter/Merger-Einheit auf. In dieser Einheit wird eine breite Papierbahn zunächst durch Längsschneide­ messer in Längsrichtung in ihrer Mitte geteilt, so daß zwei halb so breite Papierbahnen entstehen. Diese beiden Papierbahnen werden anschließend übereinandergebracht und kantengenau übereinanderliegend weitertransportiert. Da die breite Papierbahn bereits mit Querperforierungen versehen ist, die im Abstand der Formathöhe angeordnet sind, kann es vorkommen, daß eine der Papierbahnen reißt und nicht zusammen mit der zweiten Papierbahn weitertransportiert wird. Deshalb ist eine Kontrollein­ richtung erforderlich, die das Vorhandensein von zwei übereinanderliegenden Papierbahnen überwacht. Eine be­ kannte Kontrolleinrichtung arbeitet mit einer Licht­ schranke, die beide Papierbahnen gleichzeitig durch­ leuchtet. Die Lichtschranke muß so eingestellt sein, daß beim Vorhandensein von zwei Papierbahnen kein Licht auf die Empfänger-Photozelle trifft, während beim Fehlen einer Papierbahn der Lichtstrahl die verbliebene Papier­ bahn durchdringt und auf die Empfänger-Photozelle trifft.

Damit dieses System funktioniert, muß die Lichtschranke vom Bediener der Maschine auf die jeweilige Transparenz der Papierbahnen justiert werden. Wird dies vergessen, dann reagiert die Kontrolleinrichtung bei Verarbeitung einer Papierqualität mit geringerer Transparenz über­ haupt nicht mehr oder nicht mehr zuverlässig. Für dickere Papiere oder solche mit geringer Transparenz, ist die bekannte Kontrolleinrichtung überhaupt nicht geeignet.

Aus der DE 42 16 653 A1 ist eine aus einer Abschlagvor­ richtung und mindestens einem Abrißdetektor bestehende Vorrichtung zum Durchtrennen einer Papierbahn in einer Pressenpartie einer Papiermaschine bekannt, die bei einem Abriß der Papierbahn eine Betätigung der Abschlagvorrich­ tung veranlaßt. Die Papierbahn ist dabei auf einem end­ losen Band aus Trockenfilz angeordnet, welches die Papierbahn trägt und sich zusammen mit der Papierbahn weiterbewegt. Der Abrißdetektor weist eine Sende-/Empfangseinheit auf, die einerseits bei Beginn eines Produktionszyklus und bei jedem erkannten Abriß der Papierbahn das Spektrum der aktuellen Farbtönung des jeweiligen Trockenfilzes registriert und abspeichert, und die andererseits bei einem späteren Abriß der Papier­ bahn über einen Vergleich der Farbtönung des Trocken­ filzes des aktuellen Abrisses und des vorhergehenden Meßwertes die Abschlagvorrichtung dann (und nur dann) aktiviert, wenn die abgespeicherte und gegebenenfalls aktualisierte Farbtönung des Trockenfilzes erkannt wird. Die Sende-/Empfangseinheit ist dabei so konzipiert, daß sie die Farbtönung des Trockenfilzes als Funktion der Reflexionseigenschaften in Gestalt normierter Rot-Grün- Blau-Lichtwerte, gegebenenfalls unter Einfluß eines Helligkeitswertes, analysiert und abspeichert. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird also der Lauf zweier übereinanderliegender Bahnen, nämlich einer Papierbahn und einer Filzbahn, mit einer einzigen Sende- und Empfangseinheit überwacht. Damit diese einzige Sende-/Empfangseinheit überhaupt das Fehlen der Papierbahn im Falle eines Abrisses derselben erkennen kann, muß die Sende-/Empfangseinheit geeignete Filter aufweisen, mittels der das reflektierte Licht in normierte Rot-, Grün- und Blau-Werte zerlegt wird. Nach ihrer Zerlegung wird die festgestellte Farbtönung des jeweiligen Trockenfilzes in ihrer spektralen Zerlegung gemessen, analysiert und in der Empfangseinheit abgespeichert. Eine Auswertelogik der Empfangseinheit nimmt dann einen Vergleich zwischen dem abgespeicherten Wert des Trockenfilzes und einem aktuellen Meßwert des Trockenfilzes bei abgerissener Papierbahn vor.

Abgesehen davon, daß ein derartiger Abrißdetektor bei einer Papierverarbeitungsmaschine viel zu teuer wäre, würde sie bei der Überwachung zweier Papierbahnen nur dann funktionieren, wenn diese Papierbahn unterschied­ liche Farbe aufweisen würde. Bei den hier zur Debatte stehenden papierverarbeitenden Maschinen weisen jedoch die beiden Papierbahnen in der Regel die gleiche Farbe und auch die gleiche Struktur auf. Deshalb könnte der vorbekannte Abrißdetektor überhaupt nicht zwischen beiden Bahnen unterscheiden.

Der Erfindung liegt daher die Rufgabe zugrunde, eine Kontrolleinrichtung zur Überwachung des Laufes zweier übereinanderliegender Papierbahnen in einer Papierver­ arbeitungsmaschine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau eine zuverlässige Überwachung von Papierbahnen beliebiger Transparenz ermöglicht, ohne daß bei einem Wechsel der Papierqualität Justierarbeiten erforderlich sind.

Dieses Problem wird nach der Erfindung durch die in den Patentansprüchen 1 oder 5 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung geht dabei von dem Gedanken aus, den Lauf jeder einzelnen Papierbahn durch einen eigenen, auf Reflexion ansprechenden, photoelektrischen Sensor zu überwachen. Bei störungsfreiem Lauf wird der von dem jeweiligen Sensor ausgesandte Lichtstrahl von der zuge­ ordneten Papierbahn reflektiert und von dem Empfänger­ teil desselben empfangen. Wenn jedoch die zugeordnete Papierbahn in einem Bereich vor der Platte reißt, dann wird die der gerissenen Papierbahn zugekehrte Oberfläche der Platte nicht länger von der Papierbahn abgedeckt, sobald das an die Rißstelle angrenzende Ende der gerisse­ nen Papierbahn die Platte passiert hat. Da die Oberfläche der Platte ein anderes Reflexionsverhalten aufweist als die Papierbahn, reagiert der der gerissenen Papierbahn zugeordnete Sensor und gibt ein entsprechendes Signal ab. Die Oberfläche der Platte kann so ausgewählt werden, daß sie garantiert ein anderes Reflexionsverhalten auf­ weist als alle Papiersorten, die die papierverarbeitende Maschine durchlaufen sollen. Infolgedessen reagieren die photoelektrischen Sensoren immer nur dann, wenn durch das Fehlen einer Papierbahn kein oder zu wenig Licht von der Plattenoberfläche reflektiert wird. Die erfindungs­ gemäße Kontrolleinrichtung muß also, im Gegensatz zu der eingangs erwähnten bekannten Kontrolleinrichtung nicht mehr auf die jeweilige Papiertransparenz eingestellt werden, wodurch Fehler vermieden werden. Darüber hinaus wird durch die dünne Platte der Papierlauf nicht beein­ trächtigt.

Die Erfindung ist in folgendem, anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispieles, näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt der Kontrolleinrichtung quer zur Papierlaufrichtung nach der Linie I-I der Fig. 2,

Fig. 2 einen Längsschnitt der Kontrolleinrichtung nach der Linie II-II der Fig. 1.

In der Zeichnung sind mit 1 und 2 zwei übereinanderliegende Papierbahnen bezeichnet, die in einer papierverarbeitenden Maschine aufeinanderliegend in Papierlaufrichtung A bewegt werden. Die Kontrolleinrichtung 3 weist eine dünne Platte 4 auf, welche sich in Papierlaufrichtung A erstreckt und die am Rand der Papierbahnen 1, 2 zwischen diese eingreift. An den beiden gegenüberliegenden Seiten der Platte 4 ist je ein auf Reflexion ansprechender, photoelektrischer Sensor 5 bzw. 6 angeordnet. Die Lichtstrahlen 5a und 6a dieser beiden Sensoren 5, 6 sind von entgegengesetzten Seiten her senk­ recht auf die zugeordnete Papierbahn 1 bzw. 2 und die dahinter befindliche Platte 4 gerichtet.

Die den Sensoren 5, 6 zugekehrten Oberflächen 4.1 und 4.2 der Platte 4 müssen ein gegenüber den Papierbahnen 1 und 2 völlig unterschiedliches Reflexionsvermögen aufweisen. Nachdem Papier, insbesondere weißes Papier, welches hier zumeist verarbeitet werden soll, ein gutes Reflexionsver­ mögen aufweist, sind die beiden Oberflächen 4.1 und 4.2 lichtabsorbierend ausgebildet. Die Oberflächen 4.1 und 4.2 können geschwärzt sein. Zweckmäßig kann auch die gesamte Platte 4 aus schwarzem Kunststoff bestehen.

Die Funktion ist folgende:

Solange beide Papierbahnen 1, 2 vorhanden sind, wird der von dem zugehörigen photoelektrischen Sensor 5 bzw. 6 ausgehende Lichtstrahl 5a bzw. 6a von der Papierbahn 1 bzw. 2 reflektiert und das Empfängerteil jedes Sensors 5, 6 nimmt dieses reflektierte Licht auf. Die Sensoren 5, 6 sind so eingestellt bzw. ausgebildet, daß sie bei Auftreffen von reflektiertem Licht nicht reagieren. Reißt jedoch z. B. die obere Papierbahn 1 in Laufrichtung A vor der Platte 4, dann wird die Oberfläche 4.1 nicht mehr von der Papierbahn 1 abgedeckt, sobald das an die Rißstelle angrenzende Ende die Platte passiert hat. Der Lichtstrahl 5a wird von der schwarzen Oberfläche 4.1 dann nicht länger reflektiert. Dies wird von Empfänger­ teil des Sensors 5 erkannt und über ein entsprechendes Signal die Maschine stillgesetzt.

Gegebenenfalls kann die Platte an ihren den beiden Sensoren zugekehrten Seiten auch lichtreflektierende Oberflächen aufweisen. In diesem Fall ist es jedoch notwendig, daß diese Oberflächen schräg zur Papierlaufrichtung bzw. schräg zu den von den Sensoren ausgehenden Lichtstrahlen geneigt sind. Fehlt eine der Papierbahnen, dann wird der vom zugehörigen Sensor ausgesandte Lichtstrahl von der schräg geneigten, reflektierenden Oberfläche entsprechend dem Gesetz Einfallswinkel = Ausfallswinkel nicht mehr zum Sensor reflektiert und das Empfängerteil des Sensors reagiert dementsprechend.

Claims (5)

1. Kontrolleinrichtung zur Überwachung des Laufes zweier übereinanderliegender Papierbahnen in einer Papierverarbeitungsmaschine, mit photoelektrischen Sensoren, deren Lichtstrahlen auf die Oberfläche der Papierbahnen gerichtet sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine am Rand der Papierbahnen (1, 2) zwischen beide Papierbahnen eingreifende, stationäre, dünne Platte (4) vorgesehen ist, die sich parallel zu den Papierbahnen erstreckt, daß an den beiden gegenüberliegenden Seiten der Platte (4) je ein auf Reflexion ansprechender, photoelektrischer Sensor (5, 6) angeordnet ist, daß die Platte (4) an ihren beiden, den Sensoren (5, 6) zugekehrten Seiten je­ weils eine Oberfläche (4.1, 4.2) aufweist, deren Reflexionsverhalten geringer ist als das der Papier­ bahnen (1, 2) und daß die Lichtstrahlen (5a, 6a) beider Sensoren von jeweils entgegengesetzten Seiten her auf die zugehörige Papierbahn (1, 2) und die dahinter befindliche Platte (4) gerichtet sind, so daß unabhängig von der Papiersorte die photoelektri­ schen Sensoren immer nur dann reagieren, wenn durch das Fehlen einer Papierbahn kein oder zu wenig Licht von der jeweiligen Plattenoberfläche (4.1, 4.2) reflektiert wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (4) an ihren beiden, den Sensoren (5, 6) zugekehrten Seiten lichtabsorbierende Oberflächen (4.1, 4.2) aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen (4.1, 4.2) geschwärzt sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (4) aus schwarzem Kunststoff besteht.

5. Kontrolleinrichtung zur Überwachung des Laufes zweier übereinanderliegender Papierbahnen in einer Papierver­ arbeitungsmaschine, mit photoelektrischen Sensoren, deren Lichtstrahlen auf die Oberfläche der Papierbah­ nen gerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine am Rand der Papierbahnen (1, 2) zwischen beide Papier­ bahnen eingreifende, stationäre, dünne Platte (4) vorgesehen ist, die sich parallel zu den Papierbahnen erstreckt, daß an den beiden gegenüberliegenden Seiten der Platte (4) je ein auf Reflexion ansprechender, photoelektrischer Sensor (5, 6) angeordnet ist, daß die Lichtstrahlen (5a, 6a) beider Sensoren von je­ weils entgegengesetzten Seiten her auf die zugehörige Papierbahn (1, 2) und die dahinter befindliche Platte (4) gerichtet sind, und daß die Platte an ihren beiden, den Sensoren zugekehrten Seiten lichtreflektie­ rende Oberflächen aufweist, die zu den Papierbahnen geneigt sind, so daß beim Fehlen einer Papierbahn der vom zugehörigen Sensor ausgesandte Lichtstrahl von der schräg geneigten Oberfläche nicht mehr zum Empfänger­ teil dieses Sensors reflektiert wird.