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

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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)

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