DE2362835C2

DE2362835C2 - Vorrichtung zur berührungslosen Feststellung bzw. Messung von vorzugsweise flüssigen Beschichtungen

Info

Publication number: DE2362835C2
Application number: DE19732362835
Authority: DE
Inventors: Leo Dipl.-Ing. Riedelmayer; Johann Wien Steidl
Original assignee: Oesterreichisches Forschungszentrum Seibersdorf GmbH
Current assignee: Oesterreichisches Forschungszentrum Seibersdorf GmbH
Priority date: 1972-12-21
Filing date: 1973-12-18
Publication date: 1984-02-23
Also published as: DE2362835A1; ATA1093972A; AT377361B

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur berührungslosen Feststellung bzw. Messung von vorzugsweise flüssigen Beschichtungen auf einem Trägermaterial, insbesondere von Klebstoffbeschichtungen auf Papierbögen, wie während der Herstellung von Briefumschlägen oder dgl. an einer schneüaufenden Maschine, mit einem Kondensator, in dessen elektrisches Feld das Trägermaterial nach dem Aufbringen der Beschichtung eingebracht wird und die durch die Beschichtung bewirkte Kapazitätsänderung des Kondensators als der aufgebrachten Beschichtung zugeordnete Meßgröße ausgewertet wird, sowie Schaltungsanordnungen für die Vorrichtung.

Bei Briefumschlagherstellungsmaschinen, insbesondere bei schnell laufenden, bedeutet es einen großen Zeit- und Materialverlust, wenn das Fehlen des Klebstoffauftrages an einer der drei Umschlagklappen erst bei der Paketierung der fertigen Briefumschläge bemerkt wird. Eine visuelle Beurteilung nach der Auftragung des Klebstoffes ist grundsätzlich nicht möglich und wirtschaftlich nicht tragbar.

Aus der CH-PS 4 17 151 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, Kapazitätsänderungen, die durch das Eindringen einer oder mehrerer Papierschichten in das elektrische Feld eines durch beidseitig von diesen Schichten befindlichen Elektroden gebildeten Kondensators bewirkt werden, zur Messung der Qualität der Papierschichten, wie z. B. dei Dicke, zu verwenden. Dabei ist der Meßkondensator oberhalb und unterhalb der Papierschichten angeordnet Dies ist auch bei einem Verfahren und einer Vorrichtung gemäß US-PS 30 12 193 der Fall, bei dem das zu prüfende Gut in das in sich geschlossene elektrische Feld zwischen die den Kondensator bildenden Elektroden gebracht wird.

Als nachteilig hat sich bei verschiedenen Probenly-

pen, insbesondere jedoch beim nachträglichen Einbau ^ von Prüfsystemen in bereits bestehende Produktionsari-

^r lagen ergeben, daß eine derartige bekannte beidseitig vom Prüfgut befindliche Anordnung der Elektroden des Meßkondensators nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, mit der eine berührungslose Feststellung bzw. Messung ,von vorzugsweise flüssigen Beschichtungen bei unterschiedlichsten Probentypen möglich ist Insbesondere soll ein nachträglicher Einbau der Vorrichtung in bereits bestehende Produktionsanlagen möglich sein.

Als Lösung wird vorgeschlagen, daß der Kondensator als einseitig offener Kondensator ausgebildet ist, der aus -idem beschichteten Trägermaterial und den auf derselben einen Seite der Förderbahn angeordneten zwei Elektroden besteht

Durch die Anbringung der den Kondensator bildenden Elektroden auf einer Seite des zu piüfenden Gutes ^aIs einseitig offener Kondensator wird das Probengut /hur teilweise in das elektrische Streufeld des Kondensators eingebracht Dadurch ist es möglich, mit ausreichender Empfindlichkeit das Vorhandensein von flüssigen Beschichtungen auf dem Trägermaterial nachzujweisen. Die Feststellung des ordnungsgemäß aufgebrachten Klebstoffes ist mit der Vorrichtung unmittelbar nach der Klebstoffauftragswalze kontinuierlich und automatisch möglich, wobei das Fehlen des Klebstoffes sofort optisch und/oder akustisch anzeigbar ist Das Ausgangssignal kann auch zur automatischen Stillsetzung der Maschine verwendet werden. Dank der Kleinheit des Meßfühlers und der einseitigen Anbringung ist der nachträgliche Einbau an bereits bestehenden Produktionsanlagen möglich, ohne deren Funktion zu behindern. Erst dadurch besteht die Möglichkeit, den Klebstoffstrich am Umschlag, wenn gewünscht auch an mehreren Stellen, gleichzeitig überwachen zu kennen.

Eine Schaltungsanordnung für die erfindungsgemäße Vorrichtung sieht vor, daß der Kondensator als frequenzbestimmendes Bauteil eines ersten Oszillators vorgesehen ist, daß ein zweiter Oszillator mit einer konstanten, ggf. jedoch einsteilbaren Schwingfrequenz vorgesehen ist, daß die Ausgänge der beiden Oszillatoren an eine Mischeinrichtung angeschlossen sind und der Ausgang der Mischeinrichtung mit dem Eingang eines selektiven elektronischen Schalters verbunden ist, welcher Schalter im Stromkreis einer optischen und/oder akustischen Anzeigevorrichtung und/oder des Antriebs der Briefumschlagherstellungsmaschine vor-

gesehen ist.

Eine andere Schallungsanordnung sieht vor, daß der Kondensator als das Tastverhältnis eines ersten Multivibrators bestimmender Bauteil vorgesehen ist, daß ein zweiter Multivibrator mit konstantem, ggf. ο jedoch einstellbarem Tastverhältnis vorgesehen ist, daß die Ausgänge der beiden Multivibratoren mit den Eingängen einer impulsvergleichFeinrichlung verbunden sind, deren Ausgang an eine Impulsdekodiereinrichtung angeschlossen ist, die zur Ansteuerung einus selektiven, elektronischen Schalters vorgesehen ist, welcher Schalter im Stromkreis einer optischen und/oder akustischen Anzeigevorrichtung und/oder des Antriebs der Briefumschlagsmaschine vorgesehen ist.

In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise r> dargestellt. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 die Anordnung des Kondensators zu der Bahn der Briefumschläge und

F i g. 2 und 3 Schaltungsanordnungen zur Auswertung der Kapazitätsänderungen des Kondensators.

In F i g. 1 sind mit ί schuppenartig aneinander und ?t übereinander liegende Briefumschläge bezeichnet, die Lauf einem Förderer 2 transportiert werden. Durch die '_t Waize 3 wird jeder Briefumschlag an entsprechenden Stellen mit Klebstoff beschichtet Danach gelangt jeder Briefumschlag 1 in das elektrische Feld der beiden '"" Kondensatorplatten 4 und 5. Die Kondensaiorplatte 5 in ', der Fig. 1 ist nicht sichtbar, da sie hinter der Platte 4 r angeordnet ist. An den durch die Koudensatorplatttn 4 und 5 gebildeten Kondensator ist die Auswerteeinrichtung 6 angeschlossen, die Kapazitätsveränderungen des 'Kondensators 5, 6 mißt und in Abhängigkeit vom r" Meßergebr.is, beispielsweise dem Bedienungspersonal signalisiert, daß die Klebstoffbeschichtung ausgesetzt ', hat und daß die Schicht nicht die gewünschte Dicke bzw. Abmessung aufweist.

Ebenso kann durch die Auswerteeinrichtung die Stillsetzung der genannten Maschine zur Herstellung der Briefumschläge bewirkt werden.
,_c Fig.2 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Festste!- ;. lung bzw. Messung von Kapazitätsänderungen am Kondensator 4, 5. Dieser Kondensator ist ein die Schwingfrequenz bestimmender Bauteil eines ersten Oszillators 7. Mit 8 ist ein zweiter Oszillator bezeichnet. Die Schwingfrequenz des Oszillators 7 ist durch den Kondensators 4, 5 beeinflußbar, d. h., wird ein mit ,Klebstoff beschichteter Briefumschlag in das elektrische Feld des Kondensators 4, 5 gebracht, se ändert sich dessen Kapazität, was die Schwingfrequenz des Oszillators 7 verändert Der Oszillator 8 schwingt mit einer konstanten, gegebenenfalls aber auch einstellbaren Schwingfrequenz.

Die Wechselspannungen beider Oszillatoren werden an die Eingänge einer Mischeinrichtung 9 geführt. Am Ausgang der Mischeinrichtung 9 steht dann eine Wechselspannung zur Verfügung, deren charakteristische Größen im wesentlichen durch die Schwingfiequenz der beiden Oszillatoren 7, S bestimmt werden. Die in der Mischeinrichtung 9 gewonnene Wechselspannung wird dann einem selektiven elektronischen Schalter 10 im wesentlichen durch die Diode 11, das Potentiometer 12, und den Verstärker 13 samt Schalltransistor gegeben. Neben de" Funktion der Diode 11 als Einwegventil kann auch deren gewählte Schwellspaiinung in Verbindung mit dem variablen Abgriff am Potentiometer 12 zur Einstellung der Ansprechempfindlichke.l des elektronischen Schalters 10 bei Kapazitätsänderungen des Kondensators 4,5, die durch das Einbringen der beschichteten Briefumschläge in dessen elektrischern Feld entstehen, herangezogen werden. Die am Potentiometer 12 abgreilbare geglättete Spannung wird zjr Steuerung des Verstärkers 13 bzw. des Schahtransistors herangezogen, wodurch Alarmeinrichtungen einschaltbar und/oder der Antrieb der Briefumschlaghersiellungsmaschine abschaltbar sind.

Als Schwingungsfrequenzen für die beiden Oszillatoren 7, 8 können sowohl gleiche Frequenzen als auch verschiedene Frequenzen vorgesehen werden.

Zur Auswertung der von der Mischeinrichtung 9 ^gelieferten Wechselspannung im Hinblick auf ihre ^Frequenz (also die Differenzfrequenz zwischen den tatsächlichen Schwingfrequenzen der beiden Oszillatoren 7,8) kann auch ein nicht dargestellter Diskriminator Vorgesehen worden. Hierzu ist beispielsweise ein LC-Kreis geeignet, an dem die von der Mischeinrichtung gelieferte Frequenz mit der Resonanzfrequenz des LC-Kreises vergleichbar und auswertbar ist.

Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind zwei ,.gleichlaufende Multivibratoren 14, 15 vorgesehen. Das 'Tastverhältnis des Multivibrators 14 ist durch den den Briefumschlägen zugeordneten Kondensator 4, 5 !veränderbar. Das Tastverhältnis des Multivibrators 15 ist konstant, könnte aber erforderlichenfalls einstellbar ,sein. An die Ausgänge der Multivibratoren 14,15 ist eine ilmpulsvergleichseinrichtupg 16 angeschlossen, die die Unterschiede der Tastverhältnisse der beiden Multivif bratoren feststellt und an eine Dekodiereinrichtung 17 weiterleitet. In der Dekodiereinrichtung 17 wird der in der Vergleichseinrichtung 16 gewonnene Differenzim- *puls zwischen den Impulsen der beiden Multivibratoren 14,15 in eine Steuerspannung für einen elektronischen Schalter 18 umgewandelt, der beispielsweise in Abhängigkeit von der Größe der Steuerspannung ein Relais für eine elektrische Warnvorrichtung und/oder eine Signallampe 20 und/oder für den Antnebskreis 21 der ^Briefumschlagherstellungsmaschine erregt.

Die Klebstoffbeschichtung bewirkt also eine Änderung des Dielektrikums des Kondensators 4, 5. Im allgemeinen ist a!s Beschichtung für einen Träger jedes Material verwendbar, das dielektrische Eigenschaften besitzt.

Gemessen werden können sowohl wasserlösliche Klebstoffe als auch Klebstoffe in einem anderen Mittel, v/ie z. B. Ammoniak. Die Messung des aufgetragenen Klebstoffes erfolgt vorzugsweise im feuchten Zustand, d. h. vor Abdampfen des Lösungsmittels. Der Kondensator muß nicht unbedingt, wie in den Zeichnungen dargestellt, mit der Walze zum Aufbringen des Klebstoffes auf einer Seite des Förderbandes liegen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur berührungslosen Feststellung bzw. Messung von vorzugsweise flüssigen Besehichtungen auf einem Trägermaterial, insbesondere von ^r> Klebstoffbeschichtungen auf Papierbögen, wie während der Herstellung von Briefumschlägen oder dgl. an einer schnellaufenden Maschine, mit einem Kondensator, in dessen elektrisches Feld das Trägermaterial nach dem Aufbringen der Beschich- ι ο tif" eingebracht wird und die durch die Beschichtung bewirkte Kapazitätsänderung der Kondensators als der aufgebrachten Beschichtung zugeordnete Meßgröße ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator als einsei- ι ^r> tig offener Kondensator ausgebildet ist, der aus dem beschichteten Trägermaterial und den auf derselben einen Seite der Förderbahn angeordneten zwei Elektroden besteht.

2. Schaltungsanordnung für die Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator als frequenzbestimmendes Bauteil -eines ersten Oszillators vorgesehen ist, daß ein zweiter Oszillator mit einer konstanten, ggf. jedoch einstellbaren Schwingfrequenz vorgesehen ist, daß die Ausgänge der beiden Oszillatoren an eine Mischeinrichtung angeschlossen sind und der Ausgang der Mischeinrichtung mit dem Eingang eines selektiven elektronischen Schalters verbunden ist, welcher Schalter im Stromkreis einer optischen und/oder akustischen Anzeigevorrichtung und/oder des Antriebs der Briefumschlagherstellungsmaschine vorgesehen ist

3. Schaltungsanordnung für die Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator als das Tastverhältnis eines ersten Multivibrators bestimmender Bauteil vorgesehen ist, daß ein zweiter Multivibrator mit konstantem, ggf. jedoch einstellbarem Tastverhältnis vorgesehen ist, daß die Ausgänge der beiden Multivibratoren mit den Eingängen einer Impulsvergleichseinrichtung verbunden sind, deren Ausgang an eine Iinpulsdekodiereinrichtung angeschlossen ist, die zur Ansteuerung eines selektiven, elektronischen Schalters vorgesehen ist, welcher Schalter im Stromkreis einer optischen und/oder akustischen Anzeigevorrichtung und/oder des Antriebs der Briefumschlagsmaschine vorgesehen ist.