DE2151100A1 - Strahlungsmessvorrichtung zum pruefen von materialbahnen - Google Patents

Description

• Strahlungsmeßvorrichtung zum Prüfen von Materialbahnen {Zusatz zu P 21 19 o62.5) Die Erfindung bezieht sich auf eine Strahlungsmeßvorrichtung zum Messen der Zusammensetzung und Qualität von Materialbahnen, insbesondere Papierbahnen mit einem Strahlungasenderjund entweder einem Transmissionsstralllung aufnehmenden Strahlungsempränger auf der gegenüberliegenden Seite der Bahn oder einem Reflektionsstrahlung aufnehmenden Strahlungsempfänger auf der gleichen Seite der Bahn, wobei die Strahlung von einer Strahlungsquelle durch ein Strahlungs-Leiterbündel geleitet wird, dessen Enden nahe an der Bahn liegen und eine Reihe bilden, die sich über die gesamte Breite der Bahn erstreckt, und wobei die Strahlung von anderen Strahlungsleiterenden aufgenommen und zum Empfänger geleitet wird, nach Patent ...(Patentanmeldung P 2 119 o62.5).
• Da bei dieser Anordnung die gesamte Länge der Lichtleitungen in Verbindung mit breiten Papierbahnen mehrere Kilometer beträgt, sollte das für die Lichtleiter verwendete Material in erster Linie billig sein, so daß die Kosten hier'zur nicht unannehmbar hoch werden. Zweitens sollte bedacht werden, daß infolge der großen Anzahl der Lichtleiter, die für ein LichtleiterbAndel nötig sind, das Gewicht der einzelnen Lichtleiter so klein wie nur irgend möglich wird,. so daß das gesamte LichtleiterbAndel sicht ist und somit an einfachen Stützkonstruktionen angebracht werden kann. Dies kann nlcht dadurch erfolgen, daß die Querschnittsfläche der Lichtleiter verringert wird, da die Lichtintensität, die zunMessen erforderlich ist, beeinträchtigt wird. Die gewdhnlich massiven Lichtleiter begegnen diesen Anforderungen nicht sehr gut. Ferner sind die Intensitätsverluste, die durch derartige massive Lichtleiter hervorgerufen werden, bei den hier in Betracht gezogenen Ifichtübertragungswegen ziemlich groß.
• Die obigen Forderungen können dadurch befriedigt und die Nachteile; dadurch beseitigt werden, daß gemäß der Erfindung die Strahlungsleiter Rohre mit reflektierenden Innenflächen sind, die mit reflektierenden Flächen versehen sind, die das Licht von den Rohren zu der Bahn leiten bzw. das von der Bahn kommende Licht in den Rohren sammeln, um es zum Strahlungsempfänger zu leiten.
• Die Rohre haben vorzugsweise rechteckigen Querschnitt, und das durch diese gebildete Bündel (Balken) erstreckt sich über die gesamte Breite der Papierbahn, wobei die Rohrwände an den reflektierenden Flächen mit oeffnungen oder Fenstern versehen sind.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an Hand von Zeichnungen näher erläutert.
• Fig. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einem Lichtrohrsystem, das oberhalb und unterhalb einer Materialbahn angeordnet ist.
• Fig. 2 a, 2 b und 2 c zeigen verschiedene Ausgestaltungen der Enden oder der reflektierenden Flächen der rohrförmigen Lichtleiter.
• Fig. 3 zeigt schematisch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung aus der Richtung der Materialbahn gesehen.
• Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Papierbahn P und durch Lichtleiterbündel, die auf beiden Seiten der Bahn angeordnet sind.
• Die Lichtleiter bestehen aus Rohren mit inneren Reflektionsfläche..
• Von einer einzigen, hochwirksamen Strahlungsquelle wird Infrarotstrahlung oder sichtbares Licht, das nachfolgend allgemein mit Licht bezeichnet wird, auf der Eingangsseite in sämtliche Rohrenden eingeleitet. Im einfachsten Falle kann eine große GlUhlampe verwendet werden. Das Rohrbündel enthält eine so große Anzahl von Lichtrthren, dassRohrenden in Querrichtung zur Papierbahn-nahe an der Papierbahn liegen können, beispielsweise mit Abständenvon zwei Zentimeter. Das Licht läuft nun das Rohrbündel entlang bis zum Ende des Lichtrohres, wo seine Richtung an den reflektierender Flächen nach unten auf die Papierbahn abgelenkt wird, und nachdem es die Papierbahn hindurch gegangen ist, die entsprechende Sammelt fläche des Lichtrohrendes erreicht, das auf der gegenüberliegender Seite der Bahn angeordnet ist und von dem die Lichtrohre in einem Bündel zum Empfänger gehen, wo jedes Lichtrohr seinerseits mit einem Detektor gekoppelt ist oder wo jedes Lichtrohr mit einem eigenen Detektorteil gekoppelt ist. Durch die Verwendung von metallenen Profilrohren mit glänzenden inneren Flächen als Licht leiter wird ein Bündel, das aus zahlreichen solchen Lichtrohren besteht, im Aufbau leicht. Es ist Jedoch sehr steif, wobei eine einfache und wenig aufwendige Abstützung die Enden der Lichtrohre exakt im gewünschten Abstand von der Papierbahn hält. In der Meßvorrichtung sind keine beweglichen Teile enthalten, und der Licht weg kann konstant gehalten werden. Hierin liegt ein beträchtlichei Vorteil, da der Luftspalt einen erheblichen Einfluß auf die Strahl lung und die Meßergebnisse hat.
• Fig. 1 zeigt in gestrichelten Linien die Strahlung, die von einem Lichtrohrbündel kommt, das oberhalb der Papierbahn angeordnet ist, wobei die Strahlung von dem am weitesten rechts liegenden Abschnitt kommt, durch die Bahn hindurchgeht und auf einen Empfänger trifft, der innerhalb des Bündels unterhalb der Bahn angeordnet ist.
• Die Abschnitte, die sich von diesem unterhalb der Papierbahn angeordneten Bündel nach links erstrecken, machen deutlich, daß das Lichtrohrbündel nicht nur aus vertikel übereinanderliegenden Rohren besteht, sondern auch auch nebeneinanderliegenden Rohren, so daß der Schnitt durch die Anordnung auch die Lichtrohre zeigt, die von der Schnittebene entfernt liegen. Diese Lichtrohrteile, die im Lichtrohrbündel oberhalb der Papierbahn weiter weg angeordnet sind, sin d in der Zeichnung ebenfalls dadurch angedeutet, daß entsprechende Reflektionsvorrichtungen durch gestrichelte Linien gezeichnet sind.
• Obwohl die in Fig. 1 gezeichneten und als Lichtleiter verwendeten Rohre so gezeigt sind, daß sie an den reflektierenden Flächen enden, können sie genauso gut sich über die gesamte Papierbahn erstrecken. Es ist nämlich offensichtlich, daß infolge der niedrii gen Kosten für die aus Metall gefertigten Rohre in der Breite einer gesamten Papierbahn hergestellt werden können, wobei sie an beiden Enden abgesttltzt werden und wobei das gesamte Lichtrohr; bündel über seine Länge eine gleichmäßige Dicke aufweist und sehr fest ist. An den entsprechenden Punkten ist für jedes Rohr eine oeffnung vorgesehen, und es sind Spiegel angebracht, die die Strahl lung gegen die Papierbahn richten, um die Lichtrohrenden gemäß der Erfindung zu erhalten. Der Endabsohnitt dieses Lichtrohrelements ist von keinem Nutzen für die Meßmthode, bei der die Transmissionsstrahlung gemessen wird und kann dadurch als Lichtrohrbündel auf der Empfängerseite nach dem Reflektionsverfahren verwendet werden. Auf diese Weise dient das gleiche Bündel, das aus leichten Rohren besteht, zu zwei Zwecken, worin ein besonderer Vorteil liegt, der durch diese Ausgestaltung der Erfindung erhalten wird.
• Die Fig. 2a, 2b und 2c zeigen eine vorteilhafte Rohrkonstruktion, die leichte Rohre verwendet und in der die Gesamtheit der Rohre vorzugsweise aus einem Rohrprofil besteht,- das in vertit kaler Richtung durch Zwischenwände in mehrere Teile unterteilt ist. In Fig. 2a, hat jeder Rohrabschnitt eine gemeinsame reflektierende Fläche, von der die Strahlung, die aus verschiedenen Teilen des Rohres kommt, durch eine Oeffnung oder ein Fenster hindurch reflektiert wird, das in der Rohrwand angeordnet ist, wie es durch gestrichelt gezeichnete Linien angedeutet ist. Das Lichtrohrende kann genauso gut als Empfangsende für die von der Materialbahn kommende Strahlung verwendet werden. In Fig. 2b hat jedes TeiLPohr seine eigene reflektierende Fläche, wobei die Reflektionsflächen in Längsrichtung gegeneinander versetzt sind und die Strahlung, die aus jedem Rohrabschnitt kommt, durch eine gemeinsame Öffnung oder ein gemeinsames Fenster in der Rohrwand reflektiert. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2c sind die reflektierenden Flächen teilweise gemeinsam, so daß die Strahlung, die von den Rohrabschnitten kommt, mehrfach zwischen den reflektierenden Flächen reflektiert wird, bevor sie die Öffnung oder das Fenster in der Rohrwand, angedeutet durch gestrichelte Linien, erreicht. Natürlich sind andere'Anordnungen der reflektierenden Flächen möglich. ähnliche Lichtrohrenden können sowohl auf der Sender- als auch auf der Empfängerseite verwendet werden, wobei es jedoch Uberaus nützlich ist, dte sich gegenüberliegenden Enden so auszuwählen, daß das Licht gleich lange Entfernungen zwischen verschiedenen Enden zurUcklegt. Da die Rohre ilberelnander und nebeneinander angeordnet sind, sind die reflektierenden Flächen, die über die Breite der Papierbahn verteilt sind, ebenfalls in Längsrichtung der Bahn gestaffelt. Dies ist in Fig. 3 gezeigt, in der ein Rohrbündel aus der Richtung der Papierbahn zu sehen ist, wobei die schraffierten Flächen die Öffnungen oder die Fenster andeuten, die in den Rohrwänden an den reflektierenden Flächen angeordnet sind.
• Wie aus dem vorstehenden hervorgeht, erfüllen die auf der Erfindung beruhenden Meßvorrichtungen die in der Einleitung erwähnten Anforderungen und sind daher sehr für moderne große und schnell laufende Papier-Herstellungsmaschinen geeignet. Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die an Hand der Zeichnung beschriebenen Ausführungformen, und es sind andere Ausführungen und Anwendungen möglich.

Claims (9)

Patentansprüche

1. Strahlungsmeßvorrichtung zum Messen der Zusammensetzung und Qualität von Materialbahnen, insbesondere Papierbahnen, mit einem Strahlungssender und entweder einem Transmissionsstrahlung aufnehmenden Strahlungsempfänger auf der gegenUberliegenden Seite der Bahn oder einem Reflektionsstrahlung aurnehmenden Strahlungsempfänger auf der gleichen Seite der Bahn, wobei die Strahlung von einer Strahlungsquelle durch ein 8trihlungs-LeitungsbUndel geleitet wird, dessen Enddanahe an der Bahn liegen und eine Reihe bilden, die sich über die gesamte Breite der Bahn erstreckt, und wobei die Strahlung von anderen Strahlungsleiterenden aufgenommen und zum Empfänger geleitet wLrd, nach Patent ...(Patentanmeldung P 2 119 062.5), dadurch gekennzeichnet, daß die StrahlungBleiter Rohre mit reflektierenden Innenflächen sind, die mit reflektierenden Fl«2en versehen sind, die das Licht von den Rohren zu der Bahn leiten, bzw. das von der Bahn kommende Licht in den Rohren sammeln, um es zum Strahlungsempfänger zu leiten.

2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das BUndel aus leichten Rohren besteht, die sich vollständig Uber die Breite einer Bahn erstrecken und daß die Wände der Rohre an den reflektierenden Flächen mit t)ffnungen oder Penste versehen sind.

3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtrohre übereinander und nebeneinander angeordnet sind, und daß die reflektierenden Flächen des Rohrbündels, die über die Breite der Bahn verteilt sind, ebenfalls in Längsrichtung der Bahn gegeneinander versetzt sind.

4. Meßvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Reflektionsverfahren die Seite der Rohre des Rohrbündels, die sich über die gesamte Breite der Bahn erstreckt, von der Strahlungsquelle nach außen erstreckt und die an den reflektierenden Flächen beginnt, als StrahlrohrbUndel der Empfängerseite verwendet wird.

5. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre im Querschnitt rechteckförmig sind.

.6. Meßvorrichtung nach einem der AnsprUche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aesamtheit der Rohre aus einem Rohrprofil besteht, das durch mehrere vertikale Zwischenwände' aufgeteilt ist.

7, Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gegekennzeichnet, daß mehrere übereinanderliegende Strahlungsrohre die gleiche Reflektionsfläche aufweisen (Fig. 2a).

8. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,'dadurch gekennzeichnet, daß jedes der übereinanderliegenden Rohre seine eigene Reflektionsfläche hat, durch die die Strahlung reflektiert wird, die zwischen einer Öffnung oder einem Fenster, das an der äußersten der Bahn gegenüberliegenden Rohrwand vorgesehen ist, und dem Rohrende hindurcgeht

9. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinanderliegenden Rohre teilweise gemeinsame auf beiden Seiten reflektierende Flächen aufweisen, zwischen denen die Strahlung mehrfach reflektiert wird und zwischen dem;Rohrende und der Offnung oder dem Fenster der äußersten, der Bahn gegenüberliegenden Rohrwand hindurchgeht.