DE2325763A1 - DEVICE FOR FINDING PARTICULARLY SMALL PINSTICK HOLES OR PORES IN PREFERRED MATERIAL FOUNDED AS RAIL - Google Patents

DEVICE FOR FINDING PARTICULARLY SMALL PINSTICK HOLES OR PORES IN PREFERRED MATERIAL FOUNDED AS RAIL

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DE2325763A1
DE2325763A1 DE19732325763 DE2325763A DE2325763A1 DE 2325763 A1 DE2325763 A1 DE 2325763A1 DE 19732325763 DE19732325763 DE 19732325763 DE 2325763 A DE2325763 A DE 2325763A DE 2325763 A1 DE2325763 A1 DE 2325763A1
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Hans-Hermann Driesen
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DRIESEN HANS HERMANN
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DRIESEN HANS HERMANN
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    • 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
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/8901—Optical details; Scanning details

Description

Vorrichtung zum Auffinden insbesondere nadelstichartig kleiner Löcher oder Poren in vorzugsweise als Bahn gefördertem Material. Device for locating, in particular pinprick-like, small holes or pores in material preferably conveyed as a web.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auffinden insbesondere nadelstichartig kleiner Löcher oder Poren in vorzugsweise als Bahn gefördertem Material, bei der auf der einen Seite des Materials eine Lichtquelle und auf dessen anderer Seite photoelektrische Mittel angeordnet sind, die das durch etwa vorhandene Löcher oder Poren hindurchtretende Licht empfangen und in elektrische Signale umsetzen.The invention relates in particular to a device for finding pinprick-like small holes or pores in material preferably conveyed as a web, with a light source on one side of the material and on the other Side photoelectric means are arranged, which through any existing holes or receive light passing through pores and convert it into electrical signals.

Bei der Herstellung und Weiterverarbeitung von bestimmten Materialien, insbesondere als Bahn geförderter Materialien besteht häufig die Notwendigkeit, Fehler des Materials oder seiner Beschichtung in Form von Löchern, Poren oder dünnen Stellen aufzufinden, damit das Material als fehlerhaft markiert und aussortiert werden kann. Diese Kontrolle kann bei Materialbahnen aus Papier-, Blech-, Alufolie, Kartonagen, Textilien odgl. vorgenommen werden.In the production and processing of certain materials, in particular as a web of conveyed materials there is often the need to Defects in the material or its coating in the form of holes, pores or thin ones Find places so that the material is marked as faulty and sorted out can be. This control can be carried out on material webs made of paper, sheet metal, aluminum foil, Cardboard boxes, textiles or the like. be made.

Es ist bereits eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung bekannt, bei der als photoelektrische Mittel Photozellen in einer Reihe quer zur Laufrichtung der Materialbahn angeordnet sind. Die große Anzahl der bei breiten Bahnen notwendiqen Photozellen macht die Vorrichtung teuer.It is already a device of the type mentioned at the outset genus known, in which photocells in a row transverse to the photoelectric means Direction of travel of the material web are arranged. The large number of broads Photocells required for the tracks make the device expensive.

Bei sehr kleinen Defekten entspricht die Empfindlichkeit der Vorrichtung nicht immer den Anforderungen.In the case of very small defects, the sensitivity corresponds to the device not always the requirements.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine relativ billige Vorrichtung zum Auffinden von Löchern oder Poren zu schaffen, die sich durch hohe Empfindlichkeit auszeichnet. Wenn im Folgenden vom Auffinden von Löchern gesprochen wird, so sind damit auch andere Unregelmäßigkeiten einer Materialschicht gemeint, die eiiie Veränderung des Lichtdurchtritts zur Folge haben, wie Poren, dünne Stellen, Fettflecke odgl.It is the object of the invention to provide a relatively inexpensive device to find holes or pores that are characterized by high sensitivity excels. If in the following we speak of finding holes, so are This also means other irregularities in a material layer, the change the passage of light, such as pores, thin spots, grease spots or the like.

Bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung sind erfindungsgemäß auf der Empfangsseite Lichtleitfasern vorgesehen, deren Eingangsenden über den zu untersuchenden Bereich des Materials verteilt angeordnet sind, und deren Ausgangsseiten gebündelt einem gemeinsamen Photovervielfacher zugeordnet sind.In a device of the type mentioned at the outset, according to the invention Optical fibers provided on the receiving side, the input ends of which via the to area of the material to be examined are arranged distributed, and their exit sides are bundled and assigned to a common photomultiplier.

/leit Unter "Lichtfasern" werden die bekannten, biegsamen Glasfaserstränge zur Fortleitung von Licht verstanden. / leit Under "light fibers" are the well-known, flexible glass fiber strands understood to transmit light.

Vorzugsweise sind die Eingangsenden der Lichtleitfasern in einer Reihe quer zur Laufrichtung der Materialbahn angeordnet.Preferably the input ends of the optical fibers are in a row arranged transversely to the running direction of the material web.

Ist in der an den Eingansenden der Lichtleitfasern vorbeilaufenden Materialbahn ein Loch vorhanden, so leitet die nächstliegende Lichtleitfaser das hindurchtretende Licht als Impuls über eine Sammellinse zu einem Photovervielfacher, der den Lichtimpuls in einen elektrischen Impuls umsetzt, Letzterer wird in einem nachgeschalteten Verstärker verstärkt.Is in the bypassing the incoming ends of the optical fibers If there is a hole in the material web, the closest optical fiber will guide it light passing through as a pulse via a converging lens to a photomultiplier, which converts the light impulse into an electrical impulse, the latter becomes in a amplified downstream amplifier.

Der verstärkte elektrische Impuls kann ein Relais zum Ausschalten des Bahntransports steuern oder ein Magnetventil steuern, das eine Flüssigkeit zur Markierung und/oder Abdichtung auf die Materialbahn spritzt.The amplified electrical impulse can turn off a relay control of the rail transport or control a solenoid valve that supplies a liquid Marking and / or sealing sprayed onto the web of material.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert.The invention is described below using an exemplary embodiment and the drawing explained in more detail.

Die Figur zeigt eine Vorrichtung zum Auffinden von Löchern in einer Materialbahn 1, die die Vorrichtung durchläuft.The figure shows a device for finding holes in a Material web 1 that passes through the device.

Unter der Materialbahn ist ein nach oben offener Lichtkasten 2 angeordnet, in dem nicht gezeigte Lampen vorgesehen sind.A light box 2, which is open at the top, is arranged under the material web, in which lamps not shown are provided.

Oberhalb der Materialbahn 1 ist eine Dunkelkammer 3 angeord-/deren Vorderwand der Deutlichkeit halber rfortlasn ist.A darkroom 3 is arranged above the material web 1 Front wall is rfortlasn for the sake of clarity.

net1 Im Boden 4 der Dunkelkammer 3 ist quer zurLaric zur der Materialbahn 1, die durch Pfeile gekennzeichnet ist, ein schmaler Schlitz 5 vorgesehen. Mehrere Lichtleitfasern 6 sind mit ihren Eingangsenden 7 am Schlitz 5 angeordnet, während ihre Ausgangsenden 8 mittels einer Schelle 9 odgl. gebündelt sind. über den gebündelten Ausgangsenden 8 befindet sich eine Sammellinse 10, über der ein Photovervielfacher 11 angeordnet ist. Der Photovervielfacher 11 ist über Leitungen 12 und 13 mit der Eingangsseite eines Verstärkers 14 verbunden, dessen Ausgangsseite über Leitungen 15 und 16 mit einem Magnetventil 17 verbunden ist. über eine Rohrleitung 18 wird dem Magnetventil aus einem nicht gezeigten Vorratsbehälter eine Flüssigkeit, die aus der Düse 19 in Form eines gerichteten Strahls 20 austreten kann, zugeführt.net1 In the floor 4 of the darkroom 3 is perpendicular to the laric to the material web 1, which is indicated by arrows, a narrow slot 5 is provided. Several Optical fibers 6 are arranged with their input ends 7 on the slot 5, while their output ends 8 or the like by means of a clamp 9. are bundled. over the bundled Output ends 8 is a converging lens 10, above which a photomultiplier 11 is arranged. The photomultiplier 11 is via lines 12 and 13 with the Connected to the input side of an amplifier 14, the output side of which via lines 15 and 16 is connected to a solenoid valve 17. via a pipeline 18 the solenoid valve from a reservoir, not shown, a liquid that can emerge from the nozzle 19 in the form of a directed jet 20 is supplied.

Am Umfang des Bodens 4 der Dunkelkammer 3 sind Bürsten 21 angeordnet, die die Materialbahn 1 berühren.Brushes 21 are arranged on the circumference of the bottom 4 of the darkroom 3, which touch the material web 1.

Ein Blendenband 22 mit einem Schlitz 23 ist mit seinem einen Ende drehfest auf einer Spindel 24 gelagerten Spindelmutter 25 befestigt.A diaphragm band 22 with a slot 23 is at one end Spindle nut 25 rotatably mounted on a spindle 24.

Die Spindel 24 kann mittels eines Drehknopfes 26 betätigt werden. Das Blendenband 22 ist in der Dunkelkammer 3 über Umlenkrollen 27, 28 und 29 geführt. Es tritt durch einen Schlitz 30 im Boden 4 der Dunkelkammer 3 aus, wird über nicht gezeigte Umlenkrollen geführt, tritt durch einen Schlitz 31 wieder in die Dunkelkammer ein und endet an einer Aufwickeltrommel 32, deren nicht gezeigte Feder bestrebt ist, diese in Pfeilrichtung zu drehen. Die Aufwickeltrommel 32 arbeitet also nach dem Rolloprinzip und hält das Blendenband 22 straff gespannt.The spindle 24 can be actuated by means of a rotary knob 26 will. The diaphragm band 22 is guided in the darkroom 3 over pulleys 27, 28 and 29. It exits through a slot 30 in the bottom 4 of the darkroom 3, but is not about The pulleys shown are guided through a slot 31 back into the darkroom and ends at a take-up drum 32 whose spring, not shown, endeavors is to turn it in the direction of the arrow. The take-up drum 32 therefore continues to work the roller blind principle and keeps the cover strip 22 taut.

Im Betrieb wird die zu untersuchende Materialbahn 1 durch nicht gezeigte Fördermittel in Pfeilrichtung transportiert. Sie passiert dabei den Lichtkasten 2 und die darüber angeordnete Dunkelkammer 3. Das aus dem Lichtkasten 2 gegen die untere Seite der Materialbahn geworfene Licht durchdringt bei einem etwa vorhandenen Loch die Materialbahn und gelangt durch den Schlitz 5 im Boden 4 der Dunkelkammer 3 an das Eingangsende 7 der nächstliegenden Lichtleitfaser 6, die diesen Lichtimpuls zum Ausgangsende 8 der betreffenden Lichtleitfaser leitet. Von dort trifft der Lichtimpuls auf eine Sammellinse 10, in deren Brennpunkt der Photovervielfacher 11 angeordnet ist. Dort wird der Lichtimpuls in einen elektrischen Impuls umgesetzt, und letzterer wird im nachgeschalteten Verstärker so weit verstärkt, daß das an den Ausgang des Verstärkers 14 geschaltete Magnetventil 17 gesteuert werden kann. Beim Eintreffen des elektrischen Impulses spritzt das Magnetventil nach der Fördergeschwindigkeit entsprechender Verzögerung einen Strahl einer Flüssigkeit 20 auf die Materialbahn.In operation, the material web 1 to be examined is not shown by Funds transported in the direction of the arrow. She passes the light box 2 and the above arranged darkroom 3. The one from the light box 2 against the Light thrown from the lower side of the material web penetrates if there is any Hole the material web and pass through the slot 5 in the bottom 4 of the darkroom 3 to the input end 7 of the closest optical fiber 6, which this light pulse leads to the output end 8 of the optical fiber in question. The light pulse hits from there onto a converging lens 10, in the focal point of which the photomultiplier 11 is arranged is. There the light pulse is converted into an electrical pulse, and the latter is amplified so far in the downstream amplifier that the output of the Amplifier 14 switched solenoid valve 17 can be controlled. Upon arrival of the electrical impulse, the solenoid valve injects according to the conveying speed corresponding delay a jet of a liquid 20 onto the material web.

Die Flüssigkeit 20 kann eine schwarze oder farbige Markierflüssigkeit sein und später auszusortierende Ausschußstücke kennzeichnen. Im Falle von saugfähigen Materialbahnen kann die Flüssigkeit auch Wasser sein, so daß die elektrische Leitfähigkeit z.B. einer Papierbahn/beruhrende Kontaktbürsten eines elektrischen Fühlstromkreises einen Stromstoß auslöst, der zur Aussortierung des Ausschußstückes führt oder den Transport der Materialbahn anhält.The liquid 20 can be a black or colored marking liquid Mark his and later rejects to be sorted out. In the case of absorbent Material webs, the liquid can also be water, so that the electrical conductivity e.g. a paper web / touching contact brushes of an electrical sensing circuit triggers an electrical surge, the one for sorting out the scrap leads or stops the transport of the material web.

Die räumliche Anordnung des Magnetventils 17 gegenüber der Materialbahn ist beliebig und hängt weitgehend von der Art der gewünschten Markierung ab. Es ist auch möglich, eine Flüssigkeit mit abdichtenden Eigenschaften zu wählen, so daß die schadhafte Stelle mit abdichtender Flüssigkeit besprüht und abgedichtet wird. Dies wird sich mit einem Magnetventil nur bei schmalen Bändern bewerkstelligen lassen. Bei breiten Bahnen können mehrere Magnetventile in einer Reihe nebeneinander quer zur Laufrichtung der Materialbahn angeordnet sein, so daß an der schadhaften Stelle ein abdichtender Streifen über die gesamte Breite der Bahn aufgetragen wird.The spatial arrangement of the solenoid valve 17 in relation to the material web is arbitrary and depends largely on the type of marking desired. It it is also possible to choose a liquid with sealing properties, so that the damaged area is sprayed with sealing liquid and sealed will. A solenoid valve will only do this with narrow belts permit. In the case of wide webs, several solenoid valves can be placed next to each other in a row be arranged transversely to the direction of travel of the material web, so that on the defective Place a sealing strip across the width of the web.

Im Lichtkasten können auch mehrere Lichtquellen quer zur Laufrichtung der Materialbahn angeordnet sein, die mit einer bestimmten Frequenz nacheinander einzeln eingeschaltet werden, so daß sich ein segmentweises Abfragen der Bahn auf Löcher ergibt. Falls beim Einschalten einer Lichtquelle der Photovervielfacher reagiert, kann bei Anordnung mehrerer Magnetventile in Reihe, die synchron nacheinander an den Verstärker geschaltet werden, eine genaue Markierung und gewünschtenfalls eine eng begrenzte Abdichtung der Fehlerstelle erreicht werden.Several light sources can be installed in the light box at right angles to the direction of travel the web of material be arranged one after the other with a certain frequency are switched on individually, so that a segment-by-segment query of the path Results in holes. If the photomultiplier reacts when a light source is switched on, If several solenoid valves are arranged in series, they start synchronously one after the other the amplifier, an exact mark and if desired one tightly limited sealing of the defect can be achieved.

Schaltungen zur Durchführung derartiger Steuerungen sind bekannt.Circuits for performing such controls are known.

Sollen schmale Materialbahnen untersucht werden, so müssen die Eingangsenden der überzähligen Lichtleitfasern gegen Fremdlicht abgeschirmt werden. Dies geschieht durch das Blendenband 22. Durch Betätigen des Drelltnopfes 26 läßt sich der Schlitz 23 im Blendenband 22 so einstellen, daß nur der benötigte Teil der Lichtleitfaserreihe freigegeben wird.If narrow material webs are to be examined, the input ends must be the excess optical fibers are shielded from extraneous light. this happens through the diaphragm band 22. By pressing the twist button 26, the slot 23 in the diaphragm band 22 so that only the required part of the optical fiber row is released.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist nicht auf die Untersuchung von Materialbahnen beschränkt. Sie kann beispielsweise auch zum Lochkartenlesen verwendet werden. Durch die hohe Empfindlichkeit der Vorrichtung kann der Durchmesser der Löcher verringert werden, wodurch auf der Karte mehr Information gespeichert werden kann, oder man kann bei gleicher Informationsmenge die Lochkarte verkleinen.The device according to the invention is not intended for investigation limited by webs of material. It can also be used, for example, to read punch cards be used. Due to the high sensitivity of the device, the diameter the holes are reduced, which means that more information is stored on the card or you can reduce the size of the punch card with the same amount of information.

Claims (12)

Patentansprüche: Patent claims: 9 Vorrichtung zum Auffinden insbesondere nadelstichartig kleiner Löcher oder Poren vorzugsweise als Bahn gefördertem Material, bei der auf der einen Seite des Materials eine Lichtquelle und auf der anderen Seite photoelektrische Mittel angeordnet sind, die das durch etwa vorhandene Löcher oder Poren hindurchtretende Licht empfangen und in elektrische Signale umsetzen, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfangsseite Lichtleitfasern (6) vorgesehen sind, deren Eingansenden (7) über den zu untersuchenden Bereich des Materials (1) verteilt angeordnet sind, und deren Ausgangsseiten (8) gebündelt einem gemeinsamen Photovervielfacher (11) zugeordnet sind.9 Device for locating, in particular pinprick-like, small holes or pores, preferably as a web conveyed material, on the one hand of the material a light source and, on the other hand, photoelectric means are arranged, which passes through any holes or pores that may be present Receiving light and converting it into electrical signals, characterized in that optical fibers (6) are provided on the receiving side, the input of which (7) are arranged distributed over the region of the material (1) to be examined, and whose output sides (8) are bundled and assigned to a common photomultiplier (11) are. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsenden (7) der Lichtleitfasern (6) in einer Reihe quer zur Laufrichtung der Materialbahn (1) angeordnet sind. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the input ends (7) the optical fibers (6) in a row transversely to the direction of travel of the material web (1) are arranged. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsenden (8) der Lichtleitfasern gebündelt vor einer Sammellinse (10) angeordnet sind, und daß der Photovervielfacher (11) im Brennpunkt der Sammellinse (10) angeordnet ist. 3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the output ends (8) the optical fibers are bundled in front of a converging lens (10), and that the photomultiplier (11) is arranged at the focal point of the converging lens (10). 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitfasern (6) die Sammellinse (10) und der Photovervielfacher (11) in einer Dunkelkammer (3) angeordnet sind. 4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the optical fibers (6) the converging lens (10) and the photomultiplier (11) in a darkroom (3) are arranged. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtempfangsseite durch an der Dunkelkammer (3) angeordnete, die Materialbahn (1) berührende Bürsten (21) ge genüber Fremdlicht abgeschirmt ist. 5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the light receiving side by brushes arranged on the darkroom (3) and touching the material web (1) (21) is shielded from extraneous light. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zu untersuchenden Materialbahn (1) und den Eingangsenden (7) der Lichtleitfasern (6) eine verstellbare Blende (22, 23) angeordnet ist. 6. Apparatus according to claim 1 to 5, characterized in that between the material web to be examined (1) and the input ends (7) of the optical fibers (6) an adjustable diaphragm (22, 23) is arranged. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Photovervielfacher (11) ein Verstärker (14) nachgeschaltet ist. 7. Apparatus according to claim 1 to 6, characterized in that the photomultiplier (11) is followed by an amplifier (14). 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Verstärkers (14) wenigstens ein Magnetventil 17) angeschaltet ist, das auf einen Steuerbefehl eine Flüssigkeit (20) auf die Materialbahn (1) spritzt. 8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the At least one solenoid valve 17) is connected to the output of the amplifier (14), which a liquid (20) sprays onto the material web (1) in response to a control command. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (20) eine Markierflüssiqkeit ist. 9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the liquid (20) is a marking fluid. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit (20) lochdichtende Eigenschaften aufweist.10. Apparatus according to claim 8, characterized in that the liquid (20) has hole-sealing properties. 11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Magnetventile (17) in Reihe quer zur Laufrichtung der Materialbahn (1) angeordnet und mit dem Ausgang des Verstärkers (14) verbunden sind.11. The device according to claim 8, characterized in that several Solenoid valves (17) arranged in series transversely to the direction of travel of the material web (1) and are connected to the output of the amplifier (14). 12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Lichtquellen quer zur Materialbahn (1) angeordnet sind, und daß elektrische Steuerkreise vorgesehen sind zwecks Einschaltung der einzelnen Lichtquellen nacheinander und zwecks synchroner Betätigung der den Lichtquellen quer zur Materialbahn zugeordneten Magnetventile (17).12. Apparatus according to claim 1 to 11, characterized in that several light sources are arranged transversely to the material web (1), and that electrical Control circuits are provided for the purpose of switching on the individual light sources one after the other and for the purpose of synchronous actuation of the light sources assigned transversely to the material web Solenoid valves (17). L e e r s e i t eL e r s e i t e
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2369560A1 (en) * 1976-11-01 1978-05-26 Ici Ltd Detector for irregularities in continuous plastic webs - monitoring light reflection using optical fibres for irradiation and reflection
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