DE19709963A1 - Verfahren zur Überwachung der Produktion von Flachmaterial mittels eines im nahen Infrarot arbeitenden Spektrometers und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Überwachung der Produktion von Flachmaterial mittels eines im nahen Infrarot arbeitenden Spektrometers und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Info

Publication number
DE19709963A1
DE19709963A1 DE19709963A DE19709963A DE19709963A1 DE 19709963 A1 DE19709963 A1 DE 19709963A1 DE 19709963 A DE19709963 A DE 19709963A DE 19709963 A DE19709963 A DE 19709963A DE 19709963 A1 DE19709963 A1 DE 19709963A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fiber
flat material
transfer
optical
optical fibers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19709963A
Other languages
English (en)
Inventor
Siegfried Dr Straemke
Ursula Dr Schumacher
Thomas Ischdonat
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
QUALICO GmbH
Original Assignee
QUALICO GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by QUALICO GmbH filed Critical QUALICO GmbH
Priority to DE19709963A priority Critical patent/DE19709963A1/de
Priority to JP53904498A priority patent/JP2001518184A/ja
Priority to EP98906846A priority patent/EP0966672A1/de
Priority to PCT/DE1998/000232 priority patent/WO1998040727A1/de
Publication of DE19709963A1 publication Critical patent/DE19709963A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/86—Investigating moving sheets
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/4738—Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
    • G01N21/474—Details of optical heads therefor, e.g. using optical fibres
    • G01N2021/4742—Details of optical heads therefor, e.g. using optical fibres comprising optical fibres
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/359—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using near infrared light
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G02B6/3502—Optical coupling means having switching means involving direct waveguide displacement, e.g. cantilever type waveguide displacement involving waveguide bending, or displacing an interposed waveguide between stationary waveguides
    • G02B6/3504—Rotating, tilting or pivoting the waveguides, or with the waveguides describing a curved path
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G02B6/354—Switching arrangements, i.e. number of input/output ports and interconnection types
    • G02B6/3554—3D constellations, i.e. with switching elements and switched beams located in a volume
    • G02B6/3558—1xN switch, i.e. one input and a selectable single output of N possible outputs

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung der Produk­ tion von Flachmaterial sowie eine nach diesem Verfahren arbeitende Vor­ richtung. Sie eignet sich insbesondere für die Online-Prozeßkontrolle bei der kontinuierlichen Herstellung von Flächenwaren, wie Papier, Textilien, Folien usw. Mittels der Vorrichtung können die meisten Prozeßchemikalien chemisch spezifisch erfaßt werden. Auf diese Weise können auch schnell­ ste Verarbeitungsprozesse, wie z. B. bei der Papierherstellung und -verede­ lung ausreichend präzise verfolgt werden. Die Vorrichtung eignet sich da­ her bei allen kontinuierlichen Produktionsprozessen, bei denen ein oder mehrere Inhaltsstoffe qualitätsbestimmend sind. Sie wird deshalb an Mi­ schern, Kalandern, Foulards, Rakeln, Dämpfern und Trocknern installiert, um Komponenten, Additive, Produktaufträge beim Beschichten, Imprägnieren, Kaschieren sowie den Feuchtgehalt beim Trocknen konstanter regeln zu können.
Verfahren und Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind bekannt. So ist es beispielsweise bekannt, an der Traverse eine Lichtleiterfaser anzu­ ordnen, die motorich hin- und her bewegt wird, so daß die Bahn Flachma­ terial, die sich unter der Traverse befindet, zick-zackförmig abgefragt wird. Derartige mechanische Bewegungen sind jedoch nachteilig.
Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so anzugeben und weiterzubilden, daß das Flachmaterial entlang einer großen Anzahl von parallel zur Transportrichtung verlaufenden Spuren, die z. B. im Abstand von einigen Zentimetern vorgesehen sind, beobachtet wird und alle Spuren nacheinan­ der abgefragt, also ihre Informationen dem Spektrometer zugeleitet werden, wobei während der Abfrage nicht die Spuren in ihrer Reihenfolge an der Traverse, sondern in einer hiervon deutlich anderer Reihenfolge beobach­ tet werden.
Gelöst wird diese Aufgabe verfahrensmäßig durch ein Verfahren zur Über­ wachung der Produktion von Flachmaterial mittels eines im nahen Infrarot arbeitenden Spektrometers, dem über eine Faseroptik von dem Flachmateri­ al diffus reflektiertes Licht zugeleitet wird, wobei das Flachmaterial in seiner Längsrichtung transportiert wird und im Abstand vom Flachmaterial eine Traverse angeordnet ist, die quer zur Längsrichtung angeordnet ist und in der eine größere Anzahl von Lichtleiterfasern mit ihrem ersten Endbereich zum Flachmaterial hin angeordnet sind, so daß die Endbereiche dieser Lichtleiterfasern jeweils reflektiertes Licht entlang einer jedem Endbereich zugeordneten Spur aufnehmen und die Lichtleiterfasern das erfaßte Licht an einen Umschalter weiterleiten,
  • - der nacheinander jede einzelne Lichtleiterfaser für eine Zeitspanne mit mindestens eine Transferfaser in optischen Kontakt bringt, welche das Licht der jeweils ihr zeitweise zugeordneten Lichtleiterfaser an das Spek­ trometer leitet, wo es erfaßt und anschließend bewertet wird,
  • - in dem die zweiten Endbereiche der einzelnen Lichtleiterfasern parallel zueinander auf einem Kreisbogen gleichverteilt angeordnet sind in einer Reihenfolge, die der Reihenfolge der Spuren nicht entspricht,
  • - in dem die mindestens eine Transferfaser auf einem Dreharm angeordnet ist, der um das Zentrum des Kreisbogens gedreht wird und einen Endbe­ reich der Transferfaser schrittweise vom zweiten Endbereich einer Licht­ leiterfaser zum zweiten Endbereich der benachbarten Lichtleiterfaser be­ wegt und die Transferfaser so mit dem einzelnen Lichtleiterfaser nachein­ ander in optischen Kontakt bringt und
  • - in dem die Transferfaser frei drehbar gehalten ist, so daß sie trotz Dre­ hung des Dreharms möglichst gering tordiert wird.
Vorrichtungsmäßig wird sie gelöst durch eine Vorrichtung zur Durchfüh­ rung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Überwachung der Produktion von Flachmaterial mit einem im nahen infrarot arbeitenden Spektrometer, mit einer Faseroptik, die von dem Flachmaterial diffus reflektiertes Licht dem Spektrometer zuleitet, mit einer Traverse, die im Abstand von dem in sei­ ner Längsrichtung transportierten Flachmaterial angeordnet ist, quer zu dieser Längsrichtung das Flachmaterial übergreift und in der eine größere Anzahl von Lichtleiterfasern jeweils mit ihrem ersten Endbereich so ange­ ordnet sind, daß die freien Enden zum Flachmaterial gerichtet sind und Licht entlang einer ihnen jeweils zugeordneten Spur aufnehmen, mit einem Umschalter,
  • - in dem die zweiten Endbereiche der Lichtleiterfasern parallel zueinander und gleich verteilt entlang eines Kreisbogens in einem Stator angeordnet sind, wobei ihren freien Enden im wesentlichen in einer Ebene liegen und ihre Reihenfolge sich von der Reihenfolge der Spuren unterscheidet,
  • - in dem mindestens eine Transferfaser mit ihrem einen Endbereich in ein­ em Dreharm angeordnet ist, der eine parallel zu den zweiten Endbereichen und durch das Zentrum des Kreisbogens verlaufende Drehachse hat, der diesen einen Endbereich so hält, daß er nacheinander in optischen Kon­ takt mit den einzelnen Lichtleiterfasern kommt und schrittweise angetrie­ ben ist, so daß der optische Kontakt zwischen der Transferfaser und einer Lichtleiterfaser jeweils für eine kurze Zeitspanne aufrechterhalten bleibt und
    mit einem Drehlager, daß zentrisch die Transferfaser aufnimmt und sie frei drehbar hält, so daß sie trotz Drehung des Dreharms möglichst wenig tordiert wird.
Verwendet wird hierbei vorteilhafterweise ein Spektrometer, wie es bei­ spielweise in der PCT/DE 96/00662 beschrieben ist. Es arbeitet mit PbS-Fotoleitern.
Erfindungsgemäß sind die zweiten Endbereiche der Lichtleiterfasern auf einem Kreisbogen angeordnet und werden durch den umlaufenden Dreharm, der schrittweise gedreht wird, jeweils für eine kurze, allen Lichtleiterfa­ sern gleiche Zeitspanne mit der Transferfaser verbunden. Die Anordnung der Lichtleiterfasern an der Traverse ist anders als die Reihenfolge der Transferfasern auf dem Kreisbogen. Insbesondere ist die Anordnung so, daß niemals zwei Lichtleiterfasern, die an der Traverse unmittelbar be­ nachbart sind, auch auf dem Kreisbogen unmittelbar benachbart sind. Ent­ lang der Spuren wird daher immer ein kleiner Abschnitt jeder einzelnen Spur für die Überwachung benutzt, entlang der Bahn Flachmaterial und entlang der Spuren springt die Abfrage ständig hin und her. Dadurch wird eine wesentlich bessere Abfrage als bei einem zick-zack-förmigen Hin- und Hergehen erreicht.
Je mehr Transferfasern eingesetzt werden, umso häufiger kommt jede ein­ zelne Spur dran. Die Transferfasern sind so mechanisch gehalten, daß sie sich bei der Drehbewegung des Dreharms frei drehen können, also selbst nicht tordiert werden. Entweder bleibt die Transferfaser vollständig unge­ dreht, oder es wird ein erstes Teilstück der Transferfaser gedreht und mit einem zweiten, ungedrehten Teilstück der Transferfaser optisch gekoppelt.
Unter Nahinfrarot wird der Bereich oberhalb des sichtbaren Lichtes, also ab 0,8 Mikrometer bis etwa 2,5 Mikrometer verstanden, insbesondere der Bereich 1,2 bis 2,3 Mikrometer. Als Fasern für Lichtleiterfasern und die Transferfaser werden wasserfreie Quarzfasern mit Quarzumhüllung verwen­ det. Sie weisen möglichst wenige OH-Banden im nahen Infrarot auf. Sie haben zudem eine ausreichende mechanische Stabilität. Sie sind Einzelfa­ sern, der Durchmesser ist z. B. 60 Mikrometer
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen, die unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden. In dieser zeigen:
Fig. 1 Eine Prinzipdarstellung der Verfahrensschritte und der Vorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Teilstück eines Stators eines Umschalters,
Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Untersicht auf einen Dreharm,
Fig. 4 ein axiales Teilschnittbild durch einen Umschalter zur Erläuterung der Anordnung der Transferfaser und
Fig. 5 eine Darstellung entsprechend Fig. 4 für eine andere Ausführung der Anordnung der Transferfaser.
Wie Fig. 1 zeigt, wird eine Bahn Flachmaterial 20, hier beispielsweise eine mehrere Meter, z. B. drei Meter, breite Papierbahn, entlang einer Längs­ richtung 22, die man auch als Förderrichtung bezeichnen kann, mit großer Geschwindigkeit, beispielsweise mehrere Meter pro Sekunde, transportiert. Das Flachmaterial 20 läuft an einer frei drehbaren oder drehangetriebenen Walze 24 entlang. In unmittelbarer Nähe dieser Walze 24 ist eine Traverse 26 angeordnet, die sich über die gesamte Breite des Flachmaterials 20 er­ streckt und in der eine Vielzahl von Lichtleiterfasern 28 so angeordnet sind, daß ihre im Bereich der Traverse 26 befindlichen ersten Endbereiche mit ihren freien Enden zum Flachmaterial 20 gerichtet sind und von dort diffus reflektiertes Licht einer nicht näher dargestellten Beleuchtungs­ quelle aufnehmen. Die freien Enden dieser Lichtleiterfasern 28 sind gleich­ abständig über die Traverse verteilt, beispielsweise im Abstand von einig­ en Zentimetern, z. B. 5 cm, angeordnet. Demgemäß wird mit jeder einzelnen Lichtleiterfaser entlang einer Spur 30 beobachtet, die parallel zur Längs­ richtung 22 verläuft. In der Fig. 1 sind die Spuren 1, 2, 3, 4, 5 . . . (n-1) und n angedeutet. Diese Spuren 30 sind natürlich nur gedanklich vorhanden, sie sind nicht sichtbar.
Die insgesamt n-Lichtleiterfasern 28 werden gebündelt von der Traverse 26 zu einem Umschalter 32 geführt. Ihre zweiten Endbereiche sind auf einem Stator 34 dieses Umschalters 32 gleich verteilt auf einem Kreisbogen ange­ ordnet. Die freien Enden dieser zweiten Endbereiche liegen möglichst genau in einer Ebene, die parallel zur Oberfläche des Stators 34 verläuft. Sie ragen möglichst wenig, z. B. maximal 1 mm, gegenüber der Oberfläche des Stators 34 vor. Sie sind in an sich bekannter Weise in Fassungen 51 gehal­ ten, die sie genau positionieren und in einer verbesserten Ausführung auch örtlich in der Ebene des Stators zu justieren gestatten.
Die Reihenfolge, in der die zweiten Endbereiche der Lichtleiterfasern 28 entlang des Kreisbogens auf dem Stator 34 angeordnet sind, ist einerseits deutlich unterschiedlich zur Reihenfolge der Spuren 30 und andererseits bewußt unterschiedlich. In einer bevorzugten Ausbildung sind zwei Licht­ leiterfasern 28, die am Stator 34 unmittelbar benachbart sind, in der Tra­ verse 26 deutlich unterschiedlichen Spuren zugeordnet. Bei n=60 Lichtlei­ terfasern 28 sind z. B. die typischen Sprünge mindestens 10, typischerweise mindestens 20 Spuren. Bei drei Meter Breite des Flachmaterials sind die Spuren 30 in diesem Fall im 5 cm-Abstand voneinander.
Dem Stator 34 ist ein Dreharm 36 unmittelbar zugeordnet, dieser Dreharm rotiert schrittweise um eine Drehachse 38, die senkrecht zur Ebene des Kreisbogens steht und durch dessen Zentrum verläuft. Am Dreharm ist in einem Mittenabstand, der exakt dem Radius des Kreisbogens entspricht, ein Endbereich einer Transferfaser 40 so gehalten, daß er möglichst dicht und fluchtend mit den einzelnen zweiten Endbereichen der Lichtleiterfasern 28 in Übereinstimmung gebracht werden kann, also ein optischer, berührungs­ loser Kontakt möglichst guter Qualität zwischen jeder einzelnen Lichtlei­ terfaser 28 und der Transferfaser 40 hergestellt werden kann. Demgemäß ist der Abstand des freien Endes der Transferfaser von den freien Enden der Lichtleiterfasern 28 so gering wie möglich gewählt. Die zweiten Endbe­ reiche der Lichtleiterfasern 28 und auch der genannte Endbereich der Transferfaser 40 sind parallel zueinander und parallel zur Drehachse 38. Die Transferfaser 40 hat die Aufgabe, die von den einzelnen Lichtleiterfa­ sern 28 jeweils erhaltenen optischen Informationen einem Spektrometer 42 zuzuleiten. Dort wird in an sich bekannter Weise das Spektrum erfaßt, bewertet und das Ergebnis für die Produktionssteuerung benutzt.
Der Dreharm 36 dreht sich in Schritten, hierzu ist er beispielsweise mit einem kontinuierlich sich drehenden Antriebsmotor über eine geeignete mechanische Vorrichtung, z. B. Maltesergetriebe, verbunden, oder der Motor selber ist ein Schrittmotor, entweder von Hause aus oder wird durch eine Ansteuerelektronik als Schrittmotor betrieben. Maltesergetriebe sind an sich bekannt, sie werden beispielsweise bei Filmaufnahme- und -wiederga­ begeräten eingesetzt, um einen Film ruckweise in der Bildebene zu bewe­ gen.
Schrittmotoren sind beispielsweise für Uhrenantriebe und andere Stellauf­ gaben bekannt. Für die Erfindung eignen sich auch Motoren, die an sich kontinuierlich umlaufen, aber durch eine Elektronik, auf die später noch eingegangen wird, in den einzelnen Winkelpositionen der Lichtleiterfasern 28 so angehalten und positioniert werden, daß eine möglichst ideale Über­ einstimmung zwischen den einzelnen Lichtleiterfasern 28 und der Transfer­ faser 40 erreicht wird.
Bei den Fig. 2 und 3 ist auf dem Stator 34 bzw. dem Dreharm 36 nicht nur der Kreisbogen dargestellt, auf dem sich die freien zweiten Endberei­ che der Lichtleiterfasern 28 bzw. das freie Ende der Transferfaser 40 be­ finden, sondern im gezeigten Ausführungsbeispiel außerhalb dieses Kreises sind noch auf einem Kreisbogen 44 punktförmige Lichtquellen exakt auf denselben Radien wie die einzelnen Lichtleiterfasern 28 angeordnet. Es sind also ebenso viele Lichtquellen 46 wie Lichtleiterfasern 28 vorgesehen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, die Lichtquellen 46 justierbar, zumin­ dest in Umfangsrichtung justierbar auszubilden. Die punktförmigen Licht­ quellen 46 können beispielsweise durch sehr kleine Löcher, die von außen durch ein gemeinsames Leuchtmittel, beispielsweise eine Wolframlampe, be­ leuchtet werden, ausgebildet sein. Auf dem Dreharm 36 ist in einem Ab­ stand von der Drehachse 38, der dem Radius des Kreisbogens 44 entspricht, eine optische Empfängeranordnung 48 vorgesehen, die das von den Licht­ quellen 46 stammende Licht empfangen und auswerten kann. Ihr ist eine Elektronik nachgeschaltet, die mit dem Motor 49 verbunden ist. Die opti­ sche Empfängeranordnung ist beispielsweise in Umfangsrichtung länglich ausgebildet oder besteht aus mehreren einzelnen optischen Empfängern. Die optische Empfängeranordnung 48 ist so ausgebildet, daß beim Drehen des Dreharmes bereits ein Signal einer Lichtquelle 46 aufgenommen wird, bevor die Transferfaser 40 und die der Lichtquelle 46 zugehörige Lichtleiterfaser 28 in Übereinstimmung sind. Wenn diese Übereinstimmung allerdings erre­ icht ist, gibt die optische Empfängeranordnung ein spezielles Signal, bei­ spielsweise ein maximales Signal ab. Dadurch ist es möglich, die exakte Position der Lichtleiterfaser 28 gegenüber der Transferfaser 40 über die optische Empfängeranordnung für jede einzelne Lichtleiterfaser 28 zu er­ mitteln und die Signale der optischen Empfängeranordnung 48 für die Steuerung eines Motors 49 zu verwenden, der exakt seine Drehbewegung immer dann für kurze Zeit unterbricht, wenn Transferfaser 40 und eine Lichtleiterfaser 28 in optischem Kontakt sind.
Die optische Empfängeranordnung 48 kann auch in anderer Form realisiert werden, beispielsweise mit einer Strichcodescheibe. Dann müssen allerdings die zweiten Endbereiche der jeweiligen Lichtleiterfasern 28 so justierbar sein, daß sie eindeutig einem Strich der Strichcodescheibe zugeordnet werden können.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der eine Endbereich der Transferfa­ ser 40 im Dreharm 36 drehgelagert. Für die Drehlagerung wird ein Lager 50 eingesetzt das möglichst präzise ist und geringe Lagerreibung hat, bei­ spielsweise ein Nadellager. Eine innere Hülse eines derartigen Lagers 50 umfaßt einen Mantel der Transferfaser 40 und legt somit die Transferfaser 40 präzise fest. Die Transferfaser 40 ist zumindest über einen Teil ihres Verlaufs durch einen flexiblen, drehfesten Mantel, insbesondere einen Me­ tallwellenschlauch 52 umhüllt und so geschützt. Vorzugsweise übernimmt der Mantel auch Torsionskräfte. Die Transferfaser 40 wird innerhalb der mechanisch zulässigen Krümmungsradien so wenig wie möglich gebogen, sie ist vorzugsweise mittels einer Klammer 54, die sich auf der Drehachse 38 befindet und stationär ist, fixiert.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist die Transferfaser 40 aufgeteilt in zwei Teilstücke. Ein erstes Teilstück ist drehstarr im Dreharm 36 gelagert, dort ist also kein Nadellager vorgesehen. Dafür wird dieses erste Teil­ stück am Ort der Klammer 54 in einem Lager 50 gehalten. Es ist dort in unmittelbarem optischen Kontakt mit einem zweiten Teilstück mit der Transferfaser 40, das die Verbindung zum Spektrometer 42 abschließt. Bei dieser Ausführung dreht sich das erste Teilstück der Transferfaser 40 also mit dem Dreharm 36, dies ist im Gegensatz zur Ausführung, bei der im Dreharm 36 ein Lager 50 vorgesehen ist.
In den bisher angesprochenen Ausführungen hat der Dreharm 36 lediglich eine Transferfaser 40. Dies ist so nicht notwendig, er kann auch mehrere Transferfasern, z. B. 2, 3 usw. aufnehmen, wenn er entsprechend ausgebil­ det ist. Man wird dabei eine symmetrische Anordnung wählen, beispielswei­ se bei zwei Transferfasern 40 diese um 180° versetzen, bei drei Transferfa­ sern einen Versatz von 120° wählen usw.
Der Umschalter 32 ist in einem Gehäuse 56 angeordnet. Dieses ist staub­ dicht und vorzugsweise auch luftdicht ausgeführt. Alle kritischen opti­ schen Übergänge im Bereich des Umschalters 32 sind dadurch geschützt, insbesondere staubgeschützt. Das Gehäuse 56 wird beispielsweise mit troc­ kenem Gas, z. B. Stickstoff, ständig gespült und unter Überdruck gehalten oder es sind andere geeignete Maßnahmen, wie beispielsweise eine Mikro­ öffnung, vorgesehen, um Zutritt von Staub, Luftfeuchtigkeit usw. zu ver­ hindern.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, daß der Umschalter 32 entfernt vom Flachmaterial 20 angeordnet werden kann. Bei der Produktion fällt immer wieder Staub und dergleichen an. Lediglich die Traverse 26 ist in unmittelbarer Nähe des Flachmaterials 20. Hier bietet es sich an, die freien ersten Endbereiche der Lichtleiterfasern 28 beständig durch Druckluft, Druckgas und dergleichen zum umspülen, damit sich auf den freien enden kein Schmutz und dergleichen absetzen kann.
Fig. 1 zeigt noch auf einzelnen Spuren stärker ausgezogene Bereiche 58. Diese, die lediglich das Meßprinzip verdeutlichen sollen und tatsächlich nicht sichtbar sind, sollen verdeutlichen, daß während sie unter der Tra­ verse 26 durchlaufen, die jeweilige Spur vom Spektrometer 42 meßtech­ nisch erfaßt wird. Die Zeichnung nach Fig. 1 verdeutlicht, daß ein derar­ tig erfaßter Bereich 48 einer Spur sehr viele Spuren entfernt ist vom nachfolgend oder zuvor erfaßten Bereich einer anderen Spur. In einer vorteilhaften Ausbildung sind die Sprünge zumindest bei der Hälfte der Spuren größer als 1/10 der Gesamtspurenzahl, vorzugsweise größer als 1/6, insbesondere 1/5 und vorzugsweise 1/4 der Gesamtspurenzahl. Dadurch springt der Ort auf dem Flachmaterial 20, der gerade vom Spektrometer 52 erfaßt wird, ständig hin und her, was zu einer guten Erfassung der ge­ samten Breite des Flachmaterials 20 führt.

Claims (9)

1. Verfahren zur Überwachung der Produktion von Flachmaterial (20) mit­ tels eines im nahen Infrarot arbeitenden Spektrometers (42), dem über eine Faseroptic von dem Flachmaterial (20) diffus reflektiertes Licht zugeleitet wird, wobei das Flachmaterial (20) in seiner Längsrichtung (22) transportiert wird und im Abstand vom Flachmaterial (20) eine Tra­ verse (26) angeordnet ist, die quer zur Längsrichtung (22) verläuft und in der eine größere Anzahl von Lichtleiterfasern (28) mit ihrem ersten Endbereich zum Flachmaterial (20) hin angeordnet sind, so daß die End­ bereiche dieser Lichtleiterfasern (28) jeweils reflektiertes Licht entlang einer jedem Endbereich zugeordneten Spur (30) aufnehmen und die Lichtleiterfasern (28) das erfaßte Licht an einen Umschalter (30) wei­ terleiten,
  • - der nacheinander jede einzelne Lichtleiterfaser (28) für eine Zeit­ spanne mit mindestens eine Transferfaser (40) in optischen Kontakt bringt, welche das Licht der jeweils ihr zeitweise zugeordneten Licht­ leiterfaser (28) an das Spektrometer (42) leitet, wo es erfaßt und an­ schließend bewertet wird,
  • - in dem die zweiten Endbereiche der einzelnen Lichtleiterfasern (28) parallel zueinander auf einem Kreisbogen gleichverteilt angeordnet sind in einer Reihenfolge, die der Reihenfolge der Spuren (30) nicht ent­ spricht,
  • - in dem die mindestens eine Transferfaser (40) auf einem Dreharm (36) angeordnet ist, der um das Zentrum des Kreisbogens gedreht wird und einen Endbereich der Transferfaser (40) schrittweise vom zweiten End­ bereich einer Lichtleiterfaser (28) zum zweiten Endbereich der benach­ barten Lichtleiterfaser (28) bewegt und die Transferfaser (40) so mit dem einzelnen Lichtleiterfaser (28) nacheinander in optischen Kontakt bringt und
  • - in dem die Transferfaser (40) frei drehbar gehalten ist, so daß sie trotz Drehung des Dreharm (36) möglichst gering tordiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für minde­ stens die Hälfte, vorzugsweise alle n Lichtleiterfasern (28) folgende Aussage gilt: Die einer Lichtleiterfaser (28) am Umschalter (30) unmit­ telbar benachbarte Faser ist an der Traverse (26) mindestens n/10 Spu­ ren (30), vorzugsweise mindestens n/5 und insbesondere n/4 Spuren (30) entfernt.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Überwachung der Produktion von Flachmaterial (20) mit einem im nahen Infrarot arbeitenden Spektrometer (42), mit einer Faseroptik, die von dem Flachmaterial (20) diffus reflektiertes Licht dem Spektrometer (42) zuleitet, mit einer Traverse (26), die im Abstand von dem in seiner Längsrichtung (22) transportierten Flachmaterial (20) angeordnet ist, quer zu dieser Längsrichtung (22) das Flachmaterial (20) übergreift und in der eine größere Anzahl von Lichtleiterfasern (28) jeweils mit ihrem ersten Endbereich so angeordnet sind, daß die freien Enden zum Flachmaterial (20) gerichtet sind und Licht entlang einer ihnen jeweils zugeordneten Spur (30) aufnehmen, mit einem Umschalter (30),
  • - in dem die zweiten Endbereiche der Lichtleiterfasern (28) parallel zueinander und gleich verteilt entlang eines Kreisbogens in einem Sta­ tor (34) angeordnet sind, wobei ihren freien Enden im wesentlichen in einer Ebene liegen und ihre Reihenfolge sich von der Reihenfolge der Spuren (30) unterscheidet,
  • - in dem mindestens eine Transferfaser (40) mit ihrem einen Endbereich in einem Dreharms (36) angeordnet ist, der eine parallel zu den zweiten Endbereichen und durch das Zentrum des Kreisbogens verlaufende Drehachse (38) hat, der diesen einen Endbereich so hält, daß er nach­ einander in optischen Kontakt mit den einzelnen Lichtleiterfasern (28) kommt und schrittweise angetrieben ist, so daß der optische Kontakt zwischen der Transferfaser (40) und einer Lichtleiterfaser (28) jeweils für eine kurze Zeitspanne aufrechterhalten bleibt und
    mit einem Drehlager (50), das zentrisch die Transferfaser (40) aufnimmt und sie frei drehbar hält, so daß sie trotz Drehung des Dreharms (36) möglichst wenig tordiert wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trans­ ferfaser (40) an ihrem einen Endbereich im Dreharm (36) drehbar gela­ gert ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trans­ ferfaser (40) ein erstes Teilstück aufweist, das in einem gleichachsig mit der Drehachse (38) des Dreharms (36) angeordneten Drehlager (50) frei drehbar angeordnet ist, an diesem Drehlager endet und dort mit einem zweiten, stationären Teilstück optisch gekoppelt ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Transferfaser (40) einen Fasermantel aufweist und daß im Drehlager der Mäntel der Transferfaser (40) in einer starren Hülse ein­ gefaßt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trans­ ferfaser (40) mit einem nicht tordierbaren, aber flexiblen Schlauch, insbesondere Wellenschlauch, z. B. Metallwellenschlauch (52), umhüllt ist, mit den sie vorzugsweise drehfest verbunden ist.
8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl n der Lichtleiterfasern (28) größer als 20, vorzugsweise größer als 40 und insbesondere größer als 50 ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Um­ schalter (30) in einem staubdichten Gehäuse (56) angeordnet ist, das vorzugsweise hermetisch abgeschlossen ist.
DE19709963A 1997-03-11 1997-03-11 Verfahren zur Überwachung der Produktion von Flachmaterial mittels eines im nahen Infrarot arbeitenden Spektrometers und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens Withdrawn DE19709963A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19709963A DE19709963A1 (de) 1997-03-11 1997-03-11 Verfahren zur Überwachung der Produktion von Flachmaterial mittels eines im nahen Infrarot arbeitenden Spektrometers und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
JP53904498A JP2001518184A (ja) 1997-03-11 1998-01-27 近赤外範囲で作動する分光計により平坦材料の製造を監視する方法、および該方法を実施するための装置
EP98906846A EP0966672A1 (de) 1997-03-11 1998-01-27 Verfahren zur überwachung der produktion von flachmaterial mittels eines im nahen infrarot arbeitenden spektrometers und vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens
PCT/DE1998/000232 WO1998040727A1 (de) 1997-03-11 1998-01-27 Verfahren zur überwachung der produktion von flachmaterial mittels eines im nahen infrarot arbeitenden spektrometers und vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19709963A DE19709963A1 (de) 1997-03-11 1997-03-11 Verfahren zur Überwachung der Produktion von Flachmaterial mittels eines im nahen Infrarot arbeitenden Spektrometers und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19709963A1 true DE19709963A1 (de) 1998-09-17

Family

ID=7822953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19709963A Withdrawn DE19709963A1 (de) 1997-03-11 1997-03-11 Verfahren zur Überwachung der Produktion von Flachmaterial mittels eines im nahen Infrarot arbeitenden Spektrometers und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0966672A1 (de)
JP (1) JP2001518184A (de)
DE (1) DE19709963A1 (de)
WO (1) WO1998040727A1 (de)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000026648A1 (de) * 1998-11-02 2000-05-11 Qualico Gmbh Vorrichtung zum erfassen von eigenschaften einer in laengsrichtung transportierten warenbahn
DE19857896C1 (de) * 1998-12-15 2000-08-31 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Auswertung von spektroskopischen Messungen an festen Materialien mit räumlich und/oder zeitlich variierenden Oberflächen
DE19944216A1 (de) * 1999-09-15 2001-03-22 Armin Steuer Prägedruckverfahren und Prägedruckvorrichtung
WO2001042771A1 (de) * 1999-12-11 2001-06-14 Qualico Gmbh Vorrichtung zum erfassen von eigenschaften einer bewegten papierbahn mit polychromator und ir-detektormatrix
WO2001042770A1 (de) * 1999-12-11 2001-06-14 Qualico Gmbh Vorrichtung zum erfassen von eigenschaften einer bewegten papierbahn
WO2001048462A1 (en) * 1999-12-29 2001-07-05 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method and apparatus for controlling the manufacturing quality of a moving web
WO2002057831A1 (en) * 2001-01-22 2002-07-25 Optokem Limited Light scattering particle characterisation apparatus and detection means suitable therefor
US6606942B2 (en) 2001-02-26 2003-08-19 Armin Steuer Die stamping method and die stamping device
DE102005023160A1 (de) * 2005-05-19 2006-11-23 Beltz, Robert, Dipl.-Math. Vorrichtung zur Erfassung und Bewertung von hygroskopischen Materialien
EP1741829A3 (de) * 2002-08-08 2007-03-07 Metso Paper Karlstad Aktiebolag Messanordnung in einer verkürzten Trockenpartie einer Tissuemaschine
DE10021103B4 (de) * 1998-11-02 2012-03-29 Metso Paper Automation Oy Vorrichtung zum Erfassen von Eigenschaften einer in Längsrichtung transportierten Warenbahn

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6191430B1 (en) * 1998-11-20 2001-02-20 Honeywell International Gel point sensor
DE19912500A1 (de) 1999-03-19 2000-09-21 Voith Sulzer Papiertech Patent Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen von Eigenschaften einer laufenden Materialbahn

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5019710A (en) * 1989-03-30 1991-05-28 Measurex Corporation Optical system for detecting properties of traveling sheet materials
US6060677A (en) * 1994-08-19 2000-05-09 Tiedemanns-Jon H. Andresen Ans Determination of characteristics of material
CA2156029C (en) * 1995-08-14 2000-02-29 John O. Smiley Optical switching device

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6548812B1 (en) 1998-11-02 2003-04-15 Metso Automation Oy Device for detecting the properties of a web of material transported in the longitudinal direction
DE10021103B4 (de) * 1998-11-02 2012-03-29 Metso Paper Automation Oy Vorrichtung zum Erfassen von Eigenschaften einer in Längsrichtung transportierten Warenbahn
WO2000026648A1 (de) * 1998-11-02 2000-05-11 Qualico Gmbh Vorrichtung zum erfassen von eigenschaften einer in laengsrichtung transportierten warenbahn
DE19850335B4 (de) * 1998-11-02 2008-06-05 Metso Paper Automation Oy Vorrichtung zum Erfassen von Eigenschaften einer in Längsrichtung transportierten Warenbahn
DE19857896C1 (de) * 1998-12-15 2000-08-31 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Auswertung von spektroskopischen Messungen an festen Materialien mit räumlich und/oder zeitlich variierenden Oberflächen
DE19944216A1 (de) * 1999-09-15 2001-03-22 Armin Steuer Prägedruckverfahren und Prägedruckvorrichtung
DE19944216B4 (de) * 1999-09-15 2010-02-04 Armin Steuer Prägedruckverfahren und Prägedruckvorrichtung
WO2001042770A1 (de) * 1999-12-11 2001-06-14 Qualico Gmbh Vorrichtung zum erfassen von eigenschaften einer bewegten papierbahn
US6586739B2 (en) 1999-12-11 2003-07-01 Metso Automation Oy Device for detecting characteristics of a moving paper web
WO2001042771A1 (de) * 1999-12-11 2001-06-14 Qualico Gmbh Vorrichtung zum erfassen von eigenschaften einer bewegten papierbahn mit polychromator und ir-detektormatrix
US6452679B1 (en) 1999-12-29 2002-09-17 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method and apparatus for controlling the manufacturing quality of a moving web
AU781286B2 (en) * 1999-12-29 2005-05-12 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method and apparatus for controlling the manufacturing quality of a moving web
WO2001048462A1 (en) * 1999-12-29 2001-07-05 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method and apparatus for controlling the manufacturing quality of a moving web
WO2002057831A1 (en) * 2001-01-22 2002-07-25 Optokem Limited Light scattering particle characterisation apparatus and detection means suitable therefor
US6606942B2 (en) 2001-02-26 2003-08-19 Armin Steuer Die stamping method and die stamping device
EP1741829A3 (de) * 2002-08-08 2007-03-07 Metso Paper Karlstad Aktiebolag Messanordnung in einer verkürzten Trockenpartie einer Tissuemaschine
DE102005023160A1 (de) * 2005-05-19 2006-11-23 Beltz, Robert, Dipl.-Math. Vorrichtung zur Erfassung und Bewertung von hygroskopischen Materialien
WO2006136249A1 (de) 2005-05-19 2006-12-28 Robert Beltz Vorrichtung und verfahren zur erfassung und bewertung von hygroskopischen materialien
DE102005023160B4 (de) * 2005-05-19 2007-04-05 Beltz, Robert, Dipl.-Math. Vorrichtung zur Erfassung und Bewertung von hygroskopischen Materialien

Also Published As

Publication number Publication date
WO1998040727A1 (de) 1998-09-17
JP2001518184A (ja) 2001-10-09
EP0966672A1 (de) 1999-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19680764C2 (de) Kompakter optischer Schalter
DE19709963A1 (de) Verfahren zur Überwachung der Produktion von Flachmaterial mittels eines im nahen Infrarot arbeitenden Spektrometers und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
EP1035781B1 (de) Maschine, insbesondere netzwerk mit maschine, sowie verfahren zur wartung und/oder diagnose von maschinen
DE3045336A1 (de) "messvorrichtung zum feststellen bestimmter ausgewaehlter eigenschaften einer bewegten bahn"
EP0368073A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ausrichten der abgemantelten Enden von Rundkabeln
EP0192835A1 (de) Vorrichtung zum kontinuierlichen Ermitteln der Masse eines Faserbandes
DE2943431A1 (de) Messgeraete fuer geformte konturen
DE3735202A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur positionserfassung der kanten von sich bewegenden bahnen
DE1295234B (de) Einrichtung zum Umwandeln einer in optisch wahrnehmbarer Form aufgezeichneten Analoggroesse in eine digitale Groesse
DE2732806B2 (de) Lichtsignalübertrager zwischen gegenseitig verdrehbaren Apparateteilen
CH692665A5 (de) Spinnereivorbereitungsmaschine, z.B. Karde oder Krempel.
EP0146917B1 (de) Einrichtung zum Erkennen des Vorhandenseins von Transportgut auf der Mantelfläche eines rotierenden Transportkörpers
DE102010017904A1 (de) Koordinatenmessgerät mit Gegengewicht für einen Messschlitten
EP0513432A1 (de) Vorrichtung zur Ermittlung des Durchhanges einer laufenden Materialbahn quer zu ihrer Längsrichtung
EP1045052B1 (de) Fadenführungsrohr
DE2506058B2 (de) Faserbandaufloesevorrichtung fuer eine offen-end-spinnvorrichtung
DE3827234A1 (de) Tangentialriemenantrieb fuer spinn- oder zwirnmaschinen
DE4115841A1 (de) Vorrichtung zur optischen kontrolle von gegenstaenden
EP0182981B1 (de) Vorrichtung zum Abziehen eines Lichtwellenleiters aus einem angetriebenen, rotierenden Teller
DE2119062A1 (de) Strahlungsmeßvorrichtung
DE3102684C2 (de)
DE3601443A1 (de) Vorrichtung zum fuehren und optischen abtasten von flaechigen objekten
DE2251852C3 (de) Lesevorrichtung für eine einspurige binär kodierte Aufzeichnung
DE2939539A1 (de) Umschaltvorrichtung fuer lichtwellenleiter
DE2018356A1 (de) Optisches Prüfgerät

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee