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Einrichtung zur Plächenmessung von unregelmäßig gestal-
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teten ebenen Gegenständen wie z.. Leder.
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Flächnmessung von unregelmäßig
gestalteten ebenen Gegenstanden z.B. Leder mittels der Lichtsignale eines Lichtrasters.
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Es sind einige Einrichtungen der Flächenmessung von unregelmäßig
gestalteten Gegenstanden bekannt geworden, die eine Fördervorrichtung zum Transportieren
des Leders ausweisen, eine lineare Lichtqueile, die über oder unter der Fördervorrichtung
angeordnet ist und die mit einem fotoelektronischen Abtastsystem von einzelnen Fotozellen
an den Meßstellen über die ganze Breite der Fördereinrichtung charakterisiert ist.
Der Lichtraster d.h. das Zerteilen der gemessenen Fläche in einzelne Elemente, die
über ilotozellen dann elektrische Impulse geben, deren die dann die gemessene Fläche
ausdrückt, kommt 80 zustande, daß das Umschalten von einzelnen Sotoelementen elektronisch
gelöst ist, und dieses Umschalten abhängig von der Geschwindigkeit der Fördereinrichtung
gesteuert wird. Der iiichtraster ist dann selbstverständlich von der Geschwindigkeit
der Fördereinrichtung abhängig, und das gemessene Leder muB sich ganz synchron mit
der Fördereinrichtung bewegen. Dieses an sich einfache Prinzip hat aber einen sehr
großen Nachteil, daß das gemessene Leder nicht während der Messung angehalten werden
kann z.B. beim Einlauf in diese Maschinen. Die Maschinen, die auf diesem
Prinzip
konstruiert sind, weisen sehr lange Transportbänder aus. Sie sind in den einzelnen
Ländern zur Messung in der Praxis nicht zugelassen, weil die Gefahr der Beeinflussung
der Meßergebnisse durch das Bedienungspersonal zu hoch ist. Auch das Ausbreiten
von ganz weichem Leber mit Faltenbildung ist bei diesem System schwer realisierbar.
Das foto elektronische Abtastsystem mit z.B. 128 Fotozellen bei breiten Maschinen
mit der elektronischen Umschaltung von einzelnen Meßstellen ist auch für die Praxis
immer noch zu kompliziert.
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In letzter Zeit sind auch elektronische Meßmaschinen konstruiert
und auf dem Markt angeboten worden, die das problematische " Anhalten " von Leder
beim Meßvorgang lösen. Die Konstruktion dieser Maschinen ist von dem Prinzip der
mechanischen Flächenmeßmaschinen beeinflußt.
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Es sind über die ganze Arbeitsbreite einzelne Räder angeordnet, immer
in Distanz einer iYseßstelle, in der Praxis 25 mm. In diesen Rädern sind immer 2
Fotozellen angeordnet, die die Fläche des Leders abtasten. Das Licht wird durch
eine durchsichtige Walze zugeführt, auf der die einzelnen Räder laufen. Die Räder
werden durch die iteibung an der Lederoberfläche angetrieben d.h.: beim Anhalten
des Leder werden auch die Räder zum Stillstand gebracht, und die messung wird unterbrochen.
Dieses für die Praxis sehr vorteilhafte System hat aber den liachteil, daß elektrische
Impulse, die aus Fotozellen der einzelnen Räder die Längen der einzelnen Lederstreifen
unter den Rädern
angeben, ganz separat gezählt werden müssen. D.h.
für jedes Itad muß ein separater elektronischer Impulszähler angeordnet werden.
Fach dem Ende der Messung müssen dann die Summen von den einzelnen Zahlern auf einen
zentralen Zähler übertraben werden. Auch die ganze mechanische Anordnung mit vielen
mechanischen Teilen und die umfangreiche Elektronik werden sich negativ auf die
Wartung in der praxis und selbstverständlich auch auf die nerstellungskosten dieser
Maschinen auswirken.
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Es sind auch Meßsysteme aus der Fach- und Patentliteratur bekannt
(z.B.: deutsche Patentschrift Nr.
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1 249 539, österreichische Patentschrift Nr. 168 865 und französische
Patentschriften Nr. 1 020 285, 1 035 812), wo systeme beschrieben sind, die bloL
mit 1 oder 2 Fotozellen arbeiten. Vliese Systeme aber lösen nicht das Problem dea
" Anhaltens von Leder während des Meßvorganges. Alle diese Systeme synchronisieren
das Umschalten von Meßstellen mit der Fortbewegung der Transporteinrichtung und
nicht mit der Bewegung aes Leders selbst.
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Die Einrichtung zur Flächenmessung von unregelmäßig gestalteten ebenen
Gegenstanden nach dieser Xrfindung löst das Anhalten des Leders wahrend des Meßvorganges
und benützt zu der ganzen Abtastung der Lederoberfläche nur 1 oder 2 Fotozellen.
Diese Sinrichtung arbeitet so, daß das gemessene Leder zwischen 2 Rotationswalzen
durchläuft, von denen 1 Walze einen motorischen Zwangsantrieb ausweist, und die
2. Walze bei dem Durchgang des gemessenen Leders mittels der Reibung mit der Oberfläche
des gemessenen
Leders angetrieben wird. Dabei werden proportional
mit der station der mit Leder angetriebenen Walze einzelne Meßstellen nacheinander
umgeschaltet, und diese meßstellen sind in der Geraden der Berührung der Walzen
angeordnet. Die Umschalteinrichtung der Meßstellen ist mechanisch mit der Walze,
die mit dem Leder angetrieben wird, gekuppelt, sodaß beim Stillstand der Rotation
dieser Walze (z.B. beim Anhalten des gemessenen Leders) gleichzeitig das Umschalten
der Meßstellen unterbrochen wird.
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Im Halle einer kleinen Winkelverschiebung der Walze wie z.B. beim
Auftreten einer kleinen Schwingung u.s.w. kann nur eine einzelne Meßstelle fehlerhaft
umgeschaltet werden. Die beiden Walzen, die des Leder transportieren, haben eine
lichtdurchlässige Oberfläche, und im Inneren der Walzen sind aie Meßstellen angeordnet.
Die Meßstellen sind aus den Enden von 2 systemen von Lichtleitern gebildet.
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Die Licatleiter sind durch hohle Achsen der beiden Walzen durchgeführt.
Das Umschalten der Meßstellen erfolgt proportional mit der Rotation der mit Leder
angetriebenen Walze, immer an den Enden von einem der beiden Lichtleitersysteme,
die sich außerhalb des Walzenraumes befinden. Sehr vorteilhaft ist das Umschalten
von Meßstellen mit Hilfe eines Lichtstrahlers von einer punktförmigen Lichtquelle.
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kit dieser Anordnung ist es möglich, sehr starke Lichtintensitaten
an den Meßstellen zu erreichen. Bei dieser Anordnung werden dann die Enden des 2.
Lichtleitersystemes, die nicht in den Raum der Walze eingeschlossen sind, ein fach
einem feststehenden Fotoelement zugeführt.
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Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird an
Hand der Zeichnung näher erklärt werden.
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Es zeigt Pigur 1: eine schematische Abbildung der Vorrichtung in 3
Ansichten. Das gemessene Leder 1 läuft zwischen zwei Rotationswalzen durch, wobei
eine Walze 2 einen motorischen Zwangsantrieb 3 ausweist. Und die Walze 4 ist bei
dem Durchgang des gemessenen Leders mittels der Reibung der Oberfläche des gemessenen
Leders 1 angetrieben.
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Beide Walzen haben eine lichtdurchlässige Oberfläche, und im Inneren
der Walzen sind zwei Lichtleitersysteme 8,9 angeordnet, die über hohle Achsen 1o,11
der Walzen durchgeführt sind. Die Enden von den beiden Lichtleitersystemen im Inneren
der beiden Walzen bilden in regelmäßigem Abstand die Meßstellen 5 (z.B. im Abstand
von 25 mm). In die Enden des Lichtleitersystemes 8 werden Lichtimpulse mittels einer
Rotationsumschaltvorrichtung 7 und einer punktförmigen Lichtquelle 12 proportional
zur Rotation der Walze 4 zugeführt. An den lenden des zweiten Lichtleitersystemes
9 ist eine feste Fotozelle 13 angeordnet. Diese Fotozelle 13 gibt elektrische Signale
in einen elektronischen Impulszahler 15. Bei Anhalten des Leders 1 kommt auch die
Walze 4 zum Stillstand, und die Umschaltung der Meßstellen 5 wird unterbrochen.
Bei kleinen Schwingungen dieser Walze 4 kann ein i'ehler nur von einer zusätzlich
umgesohalteten Meßstelle 5 auftreten. Gegen Rücklauf ist die Walze 4 durch eine
exakte Rücklaufsperre 14 gesperrt. Diese konetruktive Anordnung hat für die Praxis
viele besondere Vorteile.
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Sie arbeitet bloß mit einer Fotozelle, was die elektronische Einrichtung
wesentlich vereinfacht. Bei Umschaltung mit einer punktförmigen Lichtquelle ist
es möglich, sehr einfach und ohne aufwendige Optik sehr hohe Lichtintensitäten an
den Meßstellen zu erreichen (was z.B. in Hinsicht auf die Verschmutzung in der Praxis
notwendig ist). Das eigentliche Meßsystem (beide Enden der Lichtleitersysteme, die
in den Walzen eingeschlossen sind) kann vollkommen gegen Staub, Wasser, Dämpfe u.s.w.
abgekapselt werden. Der mechanische Aufwand zur Maschinenherstellung, die auf Grund
dieses Prinzips arbeiten, ist minimal im Vergleich zu klassischen mechanischen Meßmaschinen
und auch im Vergleich zu Maschinen, die mit einzelnen Rändern mit Fotozellen arbeiten.
Die Elektronik, die für dieses System notwendig ist, ist funktionsmäßig sehr einfach
und ist auch, was die Stückzahl von notwendigen elektronischen Elementen betrifft,
minimal. Die Elektronik reduziert sich praktisch auf einen einfachen dekadiscnen
Zähler mit vorgeschalteter Reduzierung. sie Vorteile dieses Meßsystemes und seine
Einfachheit in der Konstruktion wirken sich nicht nur bei Realisierung von Maschinen
der kleinen Arbeitsbreiten wie z.B. für xleintierfelle aus, sondern vor allem bei
Herstellung von Maschinen in Arbeitsbreiten über 3 m.
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L e e r s e i t e