DE69314155T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Kante einer sich bewegenden Bahn - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überwachen einer sich bewegenden Bahn, wie etwa ein Sieb in einer Papiermaschine, ein Filz oder eine Materialbahn, wie etwa eine Karton- oder Papierbahn, in welchem Verfahren mit Hilfe einer Reihe von Sendern ein Strahlungsbündel auf die zu überwachende Fläche der Bahn gerichtet wird, welches Strahlungsbündel quer zu der Bewegungsrichtung der Bahn ist, wobei eine von der Bahn und von dem Hintergrund reflektierte Strahlung mit Hilfe einer Reihe von Empfängern erfaßt wird, wobei die von der Reihe von Empfängern erhaltenen Meßsignale zu einer elektronischen Einheit geleitet werden, mit deren Hilfe aus den Meßsignalen eine das Überwachen der Bahn kennzeichnende Größe ermittelt wird.
• Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung für das Überwachung einer Kante oder dergleichen der beweglichen Bahn gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 11. Eine derartige Vorrichtung ist aus der US 4 924 106 bekannt.
• In Papiermaschinen und dergleichen, in denen eine kontinuierliche Materialbahn hergestellt wird und/oder geschlossene Gewebeschleifen angewendet werden, ist es notwendig, die Lage und/oder das Vorhandensein der Kante der Materialbahn oder des Gewebes in verschiedenartigen Prozeßstufen zu identifizieren. Für diese Zwecke werden in der Regel fotoelektronische Identifikationseinreichungen verwendet. Die aus dem Stand der Technik bekannten Identifikationsvorrichtungen arbeiten üblicherweise derart, daß eine Lichtquelle und eine Fotozelle an gegenüberliegenden Seiten des zu überwachenden Gewebes oder der Bahn angeordnet werden und ein Riß der Bahn und/oder ein Verstellen der Kante der Bahn oder des Gewebes zur Folge hat, daß die Fotozelle den Lichtstrahl empfängt und einen Impuls weitersendet, woraus sich eine Alarmmeldung und möglicherweise ein anderer Vorgang ergibt.
• Beim Überwachen der Kante eines Siebes in einer Papiermaschine ist es aus dem Stand der Technik bekannt, drei Seite an Seite angeordnete Fotozellen zu verwenden, wobei jede dieser Zellen nach dem Ein-/Ausprinzip arbeitet. Die Genauigkeit dieser Überwachungsvorrichtung und/oder die Breite des Überwachungsbereiches hat/haben sich jedoch in mehreren Anwendungen als ungenügend erwiesen.
• Ebenso sind aus dem Stand der Technik verschiedenartige Identifikationsvorrichtungen bekannt, die auf der von dem zu überwachenden Material stattfindenden Lichtreflexion und auf in dieser Reflexion auftretenden Änderungen basieren. Als ein Beispiel derartiger Vorrichtungen sei auf das US-Patent Nr. 4 146 797, in dem eine Vorrichtung für die Identifikation der Lage der Kante einer Materialbahn beschrieben wird, welche Vorrichtung eine Lichtquelle und eine Lichterfassungseinrichtung aufweist. Die Lichtquelle dieser Vorrichtung richtet einen Lichtpunkt auf den zu überwachenden Seitenbereich der Bahn, wobei die Position dieses Seitenbereiches überwacht wird und die Position der Kante der Bahn auf der Grundlage von in der Intensität des reflektierten Lichtes stattfindenden Änderungen gemessen wird.
• Die aus dem Stand der Technik bekannten fotoelektronischen Identifikationsvorrichtungen arbeiten nicht in allen Gesichtspunkten adäquat; vielmehr treten darin Störungen auf, so daß sie eine konstante Überwachung, eine häufige Kalibrierung und Reinigung erfordern. Beispielsweise stellen Papiermaschinen eine betriebliche Umgebung dar, die aufgrund hoher Temperatur, Feuchtigkeit und Verunreinigungen, die eine Störung in den aus dem Stand der Technik bekannten fotoelektronischen Identifikationseinrichtungen erzeugen, sehr große Anforderungen auferlegt. Mit steigenden Geschwindigkeiten von Papiermaschinen sind diese Probleme weiter gesteigert worden.
• Die steigenden Laufgeschwindigkeiten von Papiermaschinen sind in dieser Verbindung ebenso beeinflussend, und zwar dahingehend, daß den Regelungssystemen immer größere Anforderungen auferlegt werden, die die Querpositionen der Gewebe in der Papiermaschine steuern, wobei diese Anforderungen insbesondere auf die Genauigkeit und die Schnelligkeit der Messung der Position eines Gewebes auferlegt werden.
• Der Betrieb der aus dem Stand der Technik bekannten Bahnüberwachungsvorrichtungen wird auch durch das Hintergrundlicht und durch dessen Änderungen gestört, wie etwa Oszillationen in Fluoreszentröhren, die sich ausgehend von der Netzfrequenz ergeben. In der Umgebung einer Papiermaschine ist auch eine beträchtliche Menge an Infrarotstrahlung vorhanden, worauf die meisten Fotozellen empfindlich sind, was ebenso in einer Störung in fotoelektronischen Identifikationseinrichtungen resultiert.
• Mit Bezug auf den Stand der Technik, der der vorliegenden Erfindung am nächsten liegt, sei auf das US-Patent Nr. 4 146 797 und auf die FI-Patentanmeldung Nr. 910571 (Äquivalent zur US- Patentanmeldung Nr. 719 762 und entsprechend die EP-Anmeldung Nr. 91 850 153.7 = EP-A-0 516 913) der Anmelderin verwiesen. In den letztgenannten Anmeldungen sind ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Identifizieren einer beweglichen Materialbahn beschrieben, wobei ein Lichtstrahl mit Hilfe einer Sendervorrichtung auf die Materialbahn gerichtet wird, und der Lichtstrahl einen von der zu identifizierenden Fläche der Materialbahn reflektierten Lichtstrahl erzeugt. Der letztgenannte Lichtstrahl wird mittels einer Empfängervorrichtung in ein elektrisches Signal umgewandelt, auf dessen Grundlage das Vorhandensein, die Qualität, der Zustand und/oder die Position der Materialbahn identifiziert wird/werden. Die Intensität des von dem Lichtsender gesandten Lichtstrahles wird auf der Grundlage der Intensität des reflektierten Lichtstrahles reguliert. Der/die Bezugswert oder werte des von dem reflektierten Lichtstrahl abgeleiteten elektronischen Identifikationssignales wird/werden in Übereinstimmung mit der Betriebsumgebung angepaßt, um die Identifikation zu optimieren und eine Interferenz von der Umgebung zu minimieren. Die Vorrichtung hat einen Mikroprozessor, zu dem ein Analogsignal durch einen A/D-Wandler geleitet wird. Der Mikroprozessor steuert die Regelungseinheit der Intensität des zu sendenden Lichts, welche Einheit eine einstellbare Spannungsquelle steuert, von der eine geregelte Betriebspannung auf den Lichtsender gespeist wird.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Weiterentwicklung des Standes der Technik aus den oben zitierten Druckschriften sowie ein neuartiges System für das Überwachen eines Gewebes oder einer Materialbahn insbesondere für Papiermaschinen zu verschaffen, welches System zuverlässig im Betrieb und gegen Störung unempfindlich sowie vielseitiger in seinem Betrieb sowie genauer und schneller in bezug auf das Erfassen der Position der Bahn ist.
• Es ist eine nicht zu verachtende weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu verschaffen, in der es möglich ist, zwei oder sogar mehr Meßköpfe zu verwenden, die an der gleichen zu überwachenden Kante der Bahn und/oder an den gegenüberliegenden Kanten angeordnet werden können. In dem letzteren Fall kann das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung auch mit einer Messung der Breite der Bahn ausgestattet werden. Wenn zwei oder mehre an der gleichen Kante des Gewebes oder der Bahn befindliche Meßköpfe verwendet werden, kann das Überwachungssystem gemäß der Erfindung auch für das Ermitteln der Bahngeschwindigkeit und/oder jeglicher Kantenfehler in der Bahn verwendet werden.
• Im Hinblick auf das Erreichen der oben genannten Zielsetzungen und jener, die später ersichtlich werden, ist das Verfahren der Erfindung hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, daß die ungefähre Lage der zu überwachenden Kante, Kanten oder gleichartiger Unstetigkeitspunkte der Bahn "digital" auf der Grundlage des Strahlungssenders erfaßt wird, wobei in dem Bereich seines Strahlungsstrahles die größte Änderung in der empfangenen Strahlung stattfindet, und daß die genaue Lage der zu überwachenden Kante oder dergleichen der Bahn analog dadurch bestimmt wird, daß die Amplituden der Signale der nächstgelegenen Empfänger, die zu dem letztgenannten Strahlungssender benachbart sind, miteinander verglichen werden.
• Andererseits ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß eine Bahnüberwachungsgröße unter Anwendung des Analog-/Digital-Meßprinzips gebildet werden kann.
• In der Erfindung wird das Analog-/Digital-Meßprinzip derart angewendet, daß die ungefähre Position der zu überwachenden Kante oder eines anderen Unstetigkeitspunktes der Bahn in der zur Laufrichtung der Bahn quer gerichteten Richtung durch das digitale Prinzip bestimmt wird und die genaue Position analog bestimmt wird, und zwar dadurch, daß die Signalniveaus der beiden benachbarten Strahlungsempfänger, zwischen welchen der Strahlungssender der Kante der Bahn zugewandt angeordnet ist, verglichen werden, wodurch es in der analogen Bestimmung vorzugsweise möglich ist, ein Linearmodell anzuwenden.
• In der Erfindung wird als die Meßstrahlung, vorzugsweise pulsierendes Licht (λ 620 nm) verwendet, so daß die Meßpulse alternierend und aufeinanderfolgend gesteuert werden, um über die unterschiedlichen Strahlungssender abzutasten, wdbei während deren Lichtimpulse zu einem genau vorgegebenen Zeitpunkt das Ablesen des zwischen den Sendern angeordneten Empfängers durchgeführt wird. Diese Reihe von Meßpulsen wird in ausreichend kurzen Zeitintervallen wiederholt, so daß die notwendige Erfassungsauflösung erhalten wird.
• In dem Meßsystem wird vorzugsweise eine separate elektronische Einheit verwendet, in der die Meßergebnisse in einer anderen Weise berechnet und verarbeitet werden sowie die Meßsequenzen gesteuert werden. Um die Kapazität des Datentransferkanals zwischen der elektronischen Einheit und des Meßkopfes zweckmäßig aufrechtzuerhalten, ist es vorzuziehen, eine bestimmte Menge an Steuerelektronikteilen und eine "Intelligenz" in dem Meßkopf selbst anzuordnen.
• In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung erstreckt sich die Reihe von Strahlungssendern/-empfängern über einen Bereich, der größer ist als der Meßbereich selbst, so daß beim Überwachen der Kante der Bahn von der Außenseite der Bahn gesehen der erste Sender seinen Strahl stets auf den Hintergrund richtet und der letzte Sender diesen stets auf die zu überwachende Fläche der Bahn richtet.
• Es sollte betont werden, daß, obwohl oben und nachstehend von "Licht" die Rede ist, es nicht notwendigerweise sichtbares Licht ist, das gemeint ist, sondern in einigen Fällen es auch möglich ist, eine außerhalb der Wellenlängen von sichtbarem Licht befindliche elektromagnetische Strahlung zu verwenden, insbesondere Infrarotstrahlung, die zweckmäßige Eigenschaften der Reflexion von dem zu messenden Gegenstand sowie eine geringe Störung hat.
• Der Schutzumfang der Erfindung schließt augh Anwendungen ein, in denen eine auf einer elektromagnetischen Erscheinung beruhende Induktionsmessung verwendet wird, in welchem Fall die zu identifizierende Bahn eine Bahn ist, die aus einem leitenden Material hergestellt wurde, oder ein Band ist, das aus einem leitenden Material hergestellt worden ist, so daß das Wirbelstromprinzip in der Messung angewendet werden kann.
• Nachstehend wird der Begriff "Bahn" für den zu überwachenden Gegenstand verwendet, welcher Begriff sich auf eine bewegende Materialbahn im allgemeinen bezieht, wie etwa eine Papier- oder Kartonbahn oder eine andere in der Prozeßindustrie hergestellte Materialbahn oder ein Gewebe, die eine geschlossene Schleife bilden, wie etwa ein Bahnbildungssieb, ein Trockensieb oder ein Preßfilz in einer Papiermaschine.
• Nachstehend wird die Erfindung ausführlich mit Bezug auf einige beispielhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, die in den Figuren in der beigefügten Zeichnung veranschaulicht sind, wobei die Erfindung keinesfalls strikt auf die Einzelheiten der Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Es zeigen:
• Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Bahnüberwachungssystems, teilweise als ein Blockdiagramm.
• Fig. 2 eine Mittelaxialschnittansicht eines erfindungsgemäßen Meßkopfes entlang der in Fig. 3 bezeichneten Linie II-II.
• Fig. 3 eine Vertikalschnittansicht entlang der Linie III-III aus Fig. 2.
• Fig. 4 die elektrischen Anschlüsse der Meßkopfeinheit und der Zentraleinheit und den gegenseitigen Zusammenbau dieser Einheiten.
• Fig. 5 die elektronische Einheit des erfindungsgemäßen Überwachungssystems als ein Blockdiagramm, und zwar ausführlicher als in Fig. 1.
• Fig. 6 vorteilhafte unterschiedliche Lagepositionen von erfindungsgemäßen Meßköpfen in einer Papiermaschine.
• Fig. 7 eine Anordnung von erfindungsgemäßen Meßköpfen in Verbindung mit zu überwachenden gegenüberliegenden Kanten der Bahn.
• Fig. 8 entsprechend Fig. 7 die Anbringung zweier erfindungsgemäßer Meßköpfe nacheinander, und zwar in Verbindung mit der gleichen zu überwachenden Kante der Bahn.
• Fig. 9 eine Anwendung von erfindungsgemäßen Meßköpfen als eine Papierbahnrißerfassungseinrichtung in einer Gruppe mit Einzelsiebzug in der Trocknerpartie einer Papiermaschine.
• Fig. 10 eine Anwendung eines erfindungsgemäßen Meßkopfes als eine Rißerfassungseinrichtung in einer Pressenpartie.
• Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Überwachungssystems und ein prinzipielles beispielhaftes Ausführungsbeispiel Mit Hilfe des Systems wird die Lage einer Kante 10a eines Papiermaschinensiebs 10 in der Querrichtung überwacht. Die zu überwachende Bahn kann ebenso eine andere sein als ein Sieb, beispielsweise ein Filz oder eine Kante oder die Kanten einer Papier- oder Kartonbahn. Die Position der Kante 10a einer Bahn 10 wird mit Hilfe einer Ausrichtwalze 11 reguliert, wobei die Position einer 11a der Achslager der Walze mit Hilfe eines mechanischen Stellglieds eingestellt wird, das mittels des Pfeils 12 schematisch dargestellt ist. In der Nähe der Kante 10a der Bahn 10 sind zwei Meßköpfe 15A und 15B nacheinander angeordnet, wobei die Meßköpfe vorzugsweise an vertikalen Armen 14 derart fixiert sind, daß ihre Höhenpositionen einstellbar sind, wobei die Arme 14 an der Bedienungsseite der Papiermaschine aufgestützt auf deren Rahmenbalken 13 fixiert sind.
• Gemäß Fig. 1 hat das Überwachungssystem eine elektronische Einheit 40, die über elektrische Leitungen 26 mit den Meßköpfen 15A und 15B verbunden ist. Die elektronische Einheit 40 hat eine Steuereinrichtung 45, einen Mikroprozessor 46, einen Anzeigemonitor 41, einen RAM 48 und einen EPROM 47, wobei alle davon miteinander verbunden sind. Die Meßsignale werden von den Meßköpfen 15A und 15B über die Leitungen 26 zu Vorverstärkern 42 geleitet, die mit einem Steuerlogikteil 43 verbunden sind, das wiederum mit einer Steuereinrichtung 45 und der Meßverarbeitungseinheit 44 verbunden ist. Die Einheiten 43 und steuern die Meßsequenzen der Meßköpfe 15a und 15b, die zu bestimmten Zeitintervallen wiederholt werden.
• Ferner schließt das Meßsystem eine mechanische Steuereinrichtung 50 ein, die mit Hilfe einer Leitung 51 mit der Steuereinrichtung verbunden ist. Über den Anschluß 52 leitet die Einheit 50 ein Steuersignal zu dem Stellglied 12, das eines der Achslager der Ausrichtwalze 11 verschiebt. Die elektronische Einheit 40 ist mit Hilfe einer seriellen Datenleitung 54 (RS-485) und/oder über I/O-Steuerleitungen 55a und 55b mit einem PLC oder einem gleichartigen Prozeß- oder Automationssystem 53 verbunden, das den Betrieb des gesamten Prozesses, wie etwa eine Papiermaschine steuert.
• Die elektronische Einheit 40 ist mit einem Steuerpult 56 verbunden, mit dessen Hilfe beispielsweise das Bahnüberwachungssystem und die Querposition der Bahn 10 manuell steuerbar ist. Eine manuelle Steuerung kann auch mit Hilfe eines Automationssystems 53 über die serielle Datenleitung 54 bewerkstelligt werden.
• Das in Fig. 1 gezeigte System arbeitet im Grundsatz wie folgt. Die Meßköpfe 15A und 15B richten einen Satz von Lichtstrahlen L auf den Bereich der Kante 10a der Bahn 10, wobei ein Teil des Satzes von Lichtstrahlen L von der Bahn 10 und ein Teil von dem Hintergrund reflektiert wird. Von den Meßköpfen 15A, 15B werden die Meßsignale über die Leitungen 26 zu der elektronischen Einheit 40 transferiert, welche die Meßsignale in einer Weise verarbeitet, die sich später ausführlicher ergibt. Die Steuereinrichtung 45 und das Steuerlogikteil 43 in der elektronischen Einheit 40 geben Steuersignale mit Hilfe der Leitungen 26 aus, wobei mit Hilfe der Signale die Betätigungssequenzen der Meßköpfe 15A und 15B gesteuert werden, welche Sequenzen zu bestimmten Zeitintervallen wiederholt werden. Somit findet der Datentransfer in den Leitungen 26 in zwei Richtungen statt. Eine bestimmte Menge an Elektronikteilen und "Intelligenz" kann ebenso in den Meßköpfen 15A und 15B selbst angeordnet werden.
• Die elektronische Einheit 40 gibt über die Leitung 51 ein Steuersignal an die Einheit 50 aus, welche Einheit 50 wiederum ein Regelungssignal an das Stellglied 12 der Ausrichtwalze 11 gibt, so daß die Kante 10a der Bahn 10 mittels eines über eine Rückkoppelung verbundenen Regelungssystem in der durch den Sollwert bestimmten Position geführt und gehalten wird. Überdies ist die elektronische Einheit 40 mit dem eigentlichen Automationssystem 53 der Papiermaschine oder dergleichen verbunden, so daß die elektronische Einheit 40 über die Leitungen 54, 55a und 55b Steuersignale empfangen kann und in einer entsprechenden Weise sie verschiedenartige Signale zu dem System 53 geben kann.
• Nachstehend wird mit Bezug auf die Figuren 2 und 3 ein bevorzugtes beispielhaftes Ausführungsbeispiel der Konstruktion und des Betriebs des erfindungsgemäßen Meßkopfs 15 beschrieben. Der Meßkopf 15 hat ein zylindrisches Kastenteil 16, wobei an einem seiner Enden eine geschlossene Endwand 16a und an dem gegenüberliegenden Ende eine zweite Endwand 16b vorhanden ist, die mit Anschlüssen für die Leitung 26 und für die Zufuhr Aein von Kühl- und/oder Reinigungsluft versehen ist.
• In dem Meßkopf 15 sind innerhalb des Kastens 16 sechs Sender- LEDs 20&sub1; bis 20&sub6; und fünf Empfängerdioden 30&sub1; bis 30&sub5; für das Meßlicht vorhanden. Die Sender 20 und die Empfänger 30 sind gleichmäßig beabstandet in einer geraden Linie angeordnet, so daß die Sender 20 beispielsweise an beiden Seiten jedes Empfängers 30 angeordnet sind, so daß die Komponenten 20 und 30 in gleichmäßigen Abständen von etwa 20 mm voneinander angeordnet sind. Jeder Empfänger 30 erkennt eine Hälfte der mittels der Lichtstrahlen L von beiden an seinen Seiten angeordneten Sendern beleuchteten Bereichen (Streubereichsabschnitt R). Die Sender werden alternierend in einer gegebenen Sequenz mittels der elektronischen Einheit 40 eingeschaltet, so daß stets zwei benachbarte Sender 20 eingeschaltet sind, außer bei der Sendung eines Bezugssignals. Gleichzeitig findet das Lesen des zwischen den Sendern 20 angeordneten Empfängers 30 statt. Die Zeitdauer der Strahlungsimpulse der Sender 20 beträgt beispielsweise 10 bis 100 µs, vorzugsweise etwa 50 µs. Der Empfänger 30 wird stets zu einem bestimmten Augenblick während der Strahlungsimpulse der Sender gelesen.
• Die beiden äußersten Sender 20&sub1; und 20&sub6; in dem Meßkopf sind Bezugssender, deren Strahlen L stets ankommen, und zwar der innere ausnahmslos an der Fläche des zu überwachenden Gegenstands 10; W und der äußere ausnahmslos außerhalb des Gegenstands 10; W. Jedoch werden die Sender 20&sub1; und 20&sub6; ebenso für eine Ausbildung des Meßsignals mit den Empfängern 30&sub1; und 30&sub5; verwendet. Es wird angenommen, daß die Kante 10a des Gegenstands 10; W stets zwischen den äußersten Strahlen L verbleibt. Somit sind die eigentlichen Meßstrahlen L die Strahlen 2 bis 5. Jeder Strahl L beleuchtet einen Bereich von beispielsweise 40 bis 50 mm. Die Breite des eigentlichen Meßbereiches ist in der Regel 100 bis 200 mm, vorzugsweise etwa 160 mm. Die Strahlen L überlappen sich einander teilweise, wodurch gewährleistet wird, daß keine Schattenbereiche zwischen den Strahlen L verbleiben. Die Strahlen L der Sender 20 werden mit Hilfe einer Linse 21 und eines Leuchtenschirms 21a aus dem Licht des LED's gebildet. Es ist versucht worden, die Helligkeit der Strahlen L so gleichmäßig wie möglich über den gesamten Reflektionsbereich zu machen. Für diesen Zweck werden in der elektronischen Einheit 40 Berichtigungsfaktoren für jeden Sender berechnet, damit die berechnete Helligkeit gleich ist. Vor den Empfängern 30 sind keine Linsen, sondern Filter 32 vorhanden, mit deren Hilfe der größte Anteil der Interferenz beseitigt wird, der durch das außenseitige Erhellen erzeugt wird.
• Die Sender 20 und die Empfänger 30 sind an den optischen Rahmen mittels verschiedenartiger Halter angebracht, die eine geringe Toleranz zum Einstellen für ein genaues Ausrichten der Strahlen L aufweisen. Die Steuerelektronikteile der Sender 20 und der Empfänger 30 sind an einer Platte 22 angebracht, die mittels Abstandhalter-Lagerungen unmittelbar an dem Rahmen 23 angebracht ist. Der Rahmen 23 und die Platte 22 mit elektronischen Teilen wird mittels eines Doppelkastens 16, 16C oder mittels eines Kastens 16 und Isoliermaterials 17 geschützt. Zwischen dem inneren Kasten 16C und dem äußeren Kasten 16 befindet sich eine thermische Isolierung 17, um die von der Außenseite transferierte Wärme zu verringern.
• Das Kühlen des Meßkopfes 15 findet dadurch statt, daß Luft Aein- Aaus geblasen wird, wobei die Luft Aaus durch eine Düse 19 abgezogen wird, die die Lichtöffnung 19a bildet. Die Funktion des Abzugluftstroms Aaus ist es, einen Zutritt von Verunreinigungspartikeln in das Innere der Düse 19 und auf die Fläche des Glases 19b zu verhindern, das die Lichtöffnung 19a schützt. Die Kühlluft Aein wird von dem inneren Kasten 16c durch die von Abdeckklappen geschlossenen Löcher in die Ausgleichskammer der Düse geleitet, wobei es die Funktion dieser Klappen ist, die Löcher zu schließen, wenn das Luftgebläse gestoppt wird und wenn Gefahr besteht, daß Reinigungswasser durch die Löcher einströmt Die Funktion der Ausgleichkammer der Düse 19 ist es, die Strömung an unterschiedlichen Punkten in der Düse auszugleichen. Die Düse 19 besteht aus einem Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit, um das Kondensieren von Wasser zu verhindern. Der äußere Kasten 16 ist ein glattes säurebeständiges Rohr, das als ein eigentlicher Stützrahmen und als eine mechanische Abschirmung sowie als ein Befestigungsarm für den Meßkopf 15 dient.
• Die Breite a des Sektors der Lichtstrahlen L in der Laufrichtung v des Gegenstands 10; W liegt in der Regel in dem Bereich von a bis 30 mm, vorzugsweise etwa 20 mm, wobei die entsprechende Breite des Sektors des Lichtstrahls L in der senkrechten Richtung b 35 bis 45 mm, vorzugsweise etwa 40 mm beträgt. Die Winkelbreite c des Streubereichsektors der Empfänger 30 liegt in der Regel in dem Bereich von c 70 bis 90 mm, vorzugsweise etwa 80 mm. Der Abstand H des Meßkopfes von dem Gegenstand 10; W liegt in der Regel in dem Bereich von H = 150 bis 250 mm und kann falls notwendig dadurch einstellbar eingerichtet werden, daß die Position des Meßkopfes 15 an seinem Stützarm 14 geändert wird.
• Wie oben erwähnt, ist die Anzahl von Sendern 20 vorzugsweise um einen größer als die Anzahl von Empfängern 30 (N = M -1). Die Anzahl N der Sender 20 liegt in der Regel in dem Bereich von N = 4 bis 10, vorzugsweise N = 5 bis 7. Die Anzahl N der Sender 20 hängt von der Breite des notwendigen Meßbereiches ab, wobei es in einigen besonderen Anwendungen möglich ist, selbst mehrere Dutzend von Sendern anzuwenden, beispielsweise wenn die Breite der Bahn gemessen wird, in welchem Falle der Meßkopf sich über einen Hauptteil der Breite der zu messenden Bahn erstrecken kann.
• Der Betrieb des erfindungsgemäßen Meßsystems basiert auf dem Umstand, daß das von den Sendern 20 ausgesandte Licht auf unterschiedliche Weisen von dem Gegenstand 10; W und von dem Hintergrund reflektiert wird. Die Lichtsender 20 werden vorzugsweise derart eingeschaltet, daß eine "Abtast"-Beleuchtung erzeugt wird. Wenn das Licht auf den Gegenstand 10; W trifft, wird es intensiver reflektiert als wenn es außerhalb der Kante loa des Gegenstands 10; W ankommt, wobei es aufgrund des von den verschiedenen Empfängern 30 erhaltenen Signals möglich ist, eine klare Änderung an der Kante 10a zu bemerken. Die von dem Hintergrund reflektierte Lichtmenge ist gewöhnlicherweise kleiner als die von dem Gegenstand 10; W reflektierte, da der Abstand zu und von dem Hintergrund beträchtlich größer ist. Erfindungsgemäß wird die ungefähre Lage der Kante 10a des Gegenstands 10; W von dem Senderstrahl Ln herausgefunden, in dessen Bereich die größte Änderung stattfindet, wobei die genaue Lage dadurch bestimmt werden kann, daß die Werte der Signale der zu dem Senderstrahl Ln benachbarten Empfänger 30n-1 und 30n miteinander verglichen werden.
• Erfindungsgemäß kann die genaue Lage der Kante 10 vorteilhafter durch ein Linearmodell bestimmt werden, dessen Startpunkt die Differenz zwischen den Werten der Signale der letztgenannten Empfänger 30n-1 und 30n und das Vorzeichen der Differenz ist. Somit sind in der Erfindung die digitalen und die analogen Meßprinzipien in einer neuartigen Weise kombiniert worden, so daß die ungefähre Position der Kante 10a digital bestimmt wird und die genaue Position durch das analoge Prinzip bestimmt wird. In dieser Weise ist es möglich, eine besonders genaue Messung ohne Interferenz durchzuführen, die auch für die Messung der Breite der Bahn 10; W geeignet ist und in einem speziellen Fall auch für eine Messung der Bahngeschwindigkeit, beispielsweise unter Anwendung des Korrelationsverfahrens möglich ist.
• Der grundsätzliche Vergleich und die Kalibrierung findet im Vergleich mit den von den Bereichen der Bezugssender 20&sub1; und 20&sub6; erhaltenen Signalen statt. Die Bezugssender 20&sub1; und 20&sub6; sind an beiden Enden des Lichtbündels angeordnet, in welchem Fall der Strahl von einem davon stets auf die Fläche des Gegenstands 10; W trifft, wogegen der Strahl des anderen außerhalb des Gegenstands ankommt.
• Nachstehend werden mit Bezug auf Fig. 4 die elektrischen Leitungen und der Zusammenschluß des Meßkopfs 15 und der Zentraleinheit 40 beschrieben.
• Der Mikroprozessor 49 der elektronischen Zentraleinheit 40 sendet ein Steuersignal zu den Multiplex- und Demultiplexschaltkreisen 80, 81 des elektronischen Systems des Meßkopfes 15 entlang der Steuersignalleitung c. Nachdem das Steuersignal ausgegeben worden ist, sendet der Sender LED 20&sub1; einen Lichtpuls, wobei der Empfänger 30&sub1; das reflektierte Licht mißt, das Signal durch den Vorverstärker 42 zu dem MUX- Schaltkreis 80 und von dort aus zu der Leitungsadaptereinrichtung 57a zu der Signalleitung und weiter zu der elektronischen Einheit 40 transferiert, in der das Signal in Digitalform umgewandelt wird, wobei es mittels eines Digitalfilters 82 gefiltert wird und weiter zu dem Mikroprozessor 49 zum Berechnen geleitet wird. Auf diese Weise wird das erste Bezugsniveau erhalten. Danach schaltet die elektronische Einheit 40 die LEDs 20&sub1; und 20&sub2; sowie den Empfänger 30&sub1; ein, wobei die Einheit 40 das erste Meßsignal aus dem Signal des Empfängers 30&sub1; bildet. Diese Schritte werden wiederholt, bis der zweite Bezugssender 20&sub6; erreicht wird, dessen Steuerung in der gleichen Weise eingerichtet ist, wie die des ersten Bezugssenders 20&sub1;. Überdies wird als letztes eine Probe von einer (nicht gezeigten) NTC-Erfassungseinrichtung genommen und auf der Grundlage ihres Signals die Daten in Bezug auf die Temperatur des Meßkopfes 15 gebildet. Die Spannungszufuhr für den Meßkopf wird von der elektronischen Einheit 40 durch die Leitungen 26 geleitet. Die Helligkeit der Sender-LEDs wird auf der Grundlage des Bezugssignals mittels der Stromregelungseinheit 83 reguliert, so daß jegliche Verunreinigungen an den Flächen der Empfänger 30 keine Verzerrung des Signais erzeugen.
• Nachstehend wird mit Bezug auf Fig. 5 die ausführlichere Konstruktion und der wesentliche Betrieb der elektronischen Einheit 40 als ein Blockdiagramm dargestellt.
• Die Umgebung des Prozessors 49 schließt einen Taktgeber 65, ein Rücksetz-Logikteil 66, eine Bussteuereinrichtung 49 und RS- Adapter 67 und 68 als Integralteile ein. Der Taktgeber 65 taktet die CPU 49 und gleichzeitig die Frequenz zur Probennahme von den Erfassungseinrichtungen. Das Rücksetz-Logikteil 66 überwacht den Betrieb der CPU 49. Die CPU 49 sendet einen Befehl zu der Leitungssteuereinrichtung 57c, um die Meßvorgänge des Meßkopfes zu steuern. Die Leitungssteuereinrichtung 57c sendet einen Taktpuls und einen Rücksetz-Puls zu dem Meßkopf, wobei mit Hilfe dieser Pulse der Sender-LEDs 20 und die Empfängerdioden 30 getaktet werden. Das gemessene Erfassungseinrichtungssignal S wird entlang der Leitung 84 zu dem Leitungsadapter und zu dem Verstärker 57a geleitet und weiter zu der CPU 49 geleitet, in der die Daten empfangen und die Ausgabe weiter zu der RAM- Speicher 48 transferiert werden, von dem sie anschließend abermals zur Berechnung zu der CPU 49 zurückgebracht wird. In dem NVRAM 57 werden die fallspezifischen Einstellparameter gespeichert, wobei sich in dem EPROM 47 das eigentliche Programm befindet, von dem die CPU 49 die notwendigen Parameter und Programme sucht. Die LCD-Anzeige und die Betriebsschalter sind über das Benutzer-Interface 58 mit der Bussteuereinrichtung 59 des Prozessorbusses verbunden. Die Ein- und Ausgaben werden zu den Isolatoren 69 und 70 gebracht, von denen sie durch die Gatter 60 und 61 zu dem Prozessor 49 geleitet werden. Die Analog-Ein-/Ausgaben werden durch die I/U-Wandler 71 und Isolatoren 62 zu der CPU 49 und von der CPU 49 durch die D/A- Wandler 64, Isolatoren 63 und U/I-Wandler geleitet. Wenn die Verarbeitung bemerkt hat, daß der Meßkopf 15 etwas verunreinigt ist, steuert die CPU 49 das Steuersignal C für die LEDs 20 durch den Verstärker 57b auf ein größeres Niveau, wobei in dieser Weise die Helligkeit des Lichts der LEDs 20 erhöht wird. In dem elektronischen System 40 sind für die Erfassungseinrichtung spezifische Komponente 57 für zwei Meßköpfe vorhanden.
• Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer Papiermaschine und in deren Verbindung bevorzugte Lagen der erfindungsgemäßen Meßköpfe 15. Die Papiermaschine, die in hohem Maße schematisch dargestellt wird, hat eine Siebpartie 70, eine Pressenpartie 71, eine Trocknerpartie 73 und eine Aufwickelvorrichtung 74. Die Papierbahn W wird von dem Bahnbildungssieb 10A an dem Abnahmepunkt P auf den Preßfilz transferiert, der sie durch die Preßspalte N&sub1; und N&sub2; trägt, woraufhin die Bahn W in den dritten Preßspalt N&sub3; und von dort aus weiter auf den unteren Filz 10D des vierten separaten Spalts N&sub4; transferiet wird. Von der oberen Walze des vierten Spalts N4 wird die Bahn W als ein freier Zug W&sub0; auf das Trockensieb 10E und weiter durch die Trocknerpartie 73 transferiert. Daraufhin wird die Bahn W als ein freier Zug W&sub1; auf die Aufwickelvorrichtung 74 transferiert.
• Fig. 6 zeigt erfindungsgemäße Meßköpfe 15 in der Position 1, um die Kante des Bahnbildungssiebs 10A, des Preßfilzes 10B, 10C und 10D sowie des Trockensiebs 10E zu überwachen. Ferner ist ein erfindungsgemäßer Meßkopf 15 in der Position 2 angebracht gezeigt, um das Vorhandensein der Bahn W am freien Zug W&sub0; und W&sub1; zu überwachen, d.h. um einen Riß und/oder die Lage der Kante der Bahn W und/oder der Breite T der Bahn zu erfassen. In der Position 3 in der Trocknerpartie 73 ist der Meßkopf 15 so gezeigt, daß er das Vorhandensein der auf dem Trockensieb 10E abgestützt laufenden Bahn W und/oder die Lage der Kante der Bahn und/oder die Breite der Bahn zeigt.
• Fig. 7 zeigt erfindungsgemäße Meßköpfe 15A und 15C, die an beiden Kanten 10a und 10b des Siebs 10 oder der Bahn W angeordnet sind, wobei mit Hilfe der Meßköpfe die Positionen der Kanten 10a und 10b überwacht werden. Mit Hilfe einer gemeinsamen Verarbeitung der Signale der Meßköpfe 15A und 15C ist es auch möglich, die Querbreite T der Bahn W zu überwachen und zu messen, wenn der Abstand T&sub0; zwischen den Me.ßköpfen genau bekannt ist. In dieser Weise ist es mit Hilfe des erfinderischen Verfahrens möglich, beispielsweise die Trockenschrumpfung der Bahn W zu überwachen, während sie durch die Trocknerpartie 73 verläuft und gleichzeitig in der Querrichtung während und als ein Ergebnis der Trocknung schrumpft.
• Fig. 8 zeigt zwei Meßköpfe 15A und 15B, die in einem bestimmten Abstand M nacheinander voneinander angeordnet sind. Die Meßköpfe 15A und 15B können "parallel" betrieben werden, so daß sie ihren jeweiligen Betrieb gewährleisten, so daß ein Meßkopf 15A, 15B nicht betriebsbereit werden kann und dieser sogar für eine Wartung abgenommen werden kann, ohne das Überwachen zu beeinträchtigen. Es ist eine weitere Möglichkeit eines gemeinsamen Betriebs der Meßköpfe 15A und 15B, daß sie, außer für die Lage der Kante 10a des Siebs 10 oder der Bahn W, auch für eine Messung der Geschwindigkeit v des Siebs 10 und/oder der Bahn W verwendet werden, indem die Zeitdauer t&sub0; bestimmt wird, die das Sieb 10 und/oder die Bahn W braucht, wenn es/ie die Strecke M (v = M/t&sub0;) zwischen den Meßköpfen 15A und 15B durchläuft. Die Zeitdauer t&sub0; kann dadurch bestimmt werden, daß die von den Meßköpfen 15A und 15B erhaltenen elektronischen Signale mit Hilfe des Korrelationsverfahrens verarbeitet werden. Die Kante eines Siebs 10 oder einer Bahn W ist stets bis zu einem gewissen Maße "lebendig" (die Kante 10a ist keine gerade Linie), die eine entsprechende Hochfrequenzoszillation in den von den Meßköpfen 15A und 15B erhaltenen Signalen erzeugt, wodurch die Zeitdauer t&sub0; mit Hilfe des Korrelationsverfahrens bestimmbar ist, und zwar in den anderen Aspekten in einer an sich bekannten Weise. Der Frequenzbereich der Oszillationen, auf dessen Grundlage die Geschwindigkeit v bestimmt wird, ist beträchtlich größer, und zwar zumindest um eine Größenordnung größer als die Änderungsfrequenz in der Position der Bahn 10; W. Somit können die Änderungssignale voneinander beispielsweise mittels Filter voneinander separiert werden. Die Prinzipien des Korrelationsverfahrens sind im Hinblick auf die Messung der Strömungsgeschwindigkeit der Stoffsuspension in einer Papiermaschine beispielsweise in dem FI-Patent Nr. 67627 (Äquivalent zu US-Patent Nr. 4484478) beschrieben worden.
• Gemäß Fig. 9 sind erfindungsgemäße Meßköpfe 15 in der Nahe der an dem Trockensieb 10E verlaufenden Papierbahn W angeordnet, um als Erfassungseinrichtungen von Rissen der Bahn W in der Trocknerpartie 73 zu dienen, während das Trockensieb 10E über die Trockenzylinder 73a und die Umkehrsaugwalzen 73b verläuft, so daß die zu trocknende Bahn W durch das Trockensieb 10E in unmittelbarem Kontakt mit den beheizten Flächen der Zylinder 73a gepreßt wird, und an den Umkehrsaugwalzen 73b an der Seite der Außenseitenkurve angeordnet, in welchem Fall das Vorhandensein der Bahn W und/oder die Lage ihrer Kante 10a mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Meßkopfes 15 ermittelt wird. In der gleichen Verbindung ist es auch möglich, die Lagen beider Kanten 10a, 10b der Bahn W und dadurch mit Hilfe des in Fig. 7 beschriebenen Prinzips die Breite T der Bahn W beispielsweise dann zu messen, wenn es angestrebt wird, die Trockenschrumpfung der Bähn W zu überwachen, wenn diese durch die Trocknerpartie 73 verläuft und gleichzeitig getrocknet wird.
• Fig. 10 zeigt einen Meßkopf 15, der nach dem letzten Spalt N&sub4; in der Pressenpartie an dem freien Zug W&sub0; der Bahn W angeordnet ist, während dieser auf dem Trockensieb 10E geleitet wird. Auch in dieser Verbindung ist es neben einem Riß der Bahn W&sub0; auch möglich, die Lage deren einer oder beider Kanten 10a, 10b zu überwachen, so daß es falls notwendig auch möglich ist, die Breite der Bahn W zu messen.
• Nachstehend folgen die Patentansprüche, wobei verschiedenartige Einzelheiten der Erfindung die Abwandlung innerhalb des in den Ansprüchen definierten Bereiches den Erfindungsgedanken aufzeigen können und sich von den vorbeschriebenen lediglich beispielhaft unterscheiden können.

Claims (16)

1. Verfahren zum Überwachen einer sich bewegenden Bahn, wie etwa ein Sieb (10) in einer Papiermaschine, ein Filz oder eine Materialbahn (W), wie etwa eine Karton- oder Papierbahn, in welchem Verfahren mit Hilfe einer Reihe von Sendern (20&sub1; bis 20N) ein Strahlungsbündel (L) auf die zu überwachende Fläche der Bahn (10; W) gerichtet wird, welches Strahlungsbündel quer zu der Bewegungsrichtung (v) der Bahn (10; W) ist, wobei eine von der Bahn (10; W) und von dem Hintergrund reflektierte Strahlung mit Hilfe einer Reihe von Empfängern (30&sub1; bis 30M) erfaßt wird, wobei die von der Reihe von Empfängern erhaltenen Meßsignale zu einer elektronischen Einheit (40) geleitet werden, in der aus den Meßsignalen eine das Überwachen der Bahn kennzeichnende Größe ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die ungefähre Lage der zu überwachenden Kante (10a), Kanten (10a, 10b) oder entsprechender Unstetigkeiten der Bahn (10; W) "digital" erfaßt wird, und zwar auf der Grundlage des Strahlungsstrahls (Ln) des Strahlungssenders (20n), in dessen Bereich die größte Änderung in der empfangenen Strahlung auftritt, und daß die genaue Lage der zu überwachenden Kante oder dergleichen der Bahn (10; W) dadurch analog bestimmt wird, daß die Amplituden der Signale der benachbarten, zum letztgenannten Strahlungssender (20n) am nächsten gelegenen Empfänger (30n-1, 30n) miteinander verglichen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungssender (20) nacheinander derart alternierend eingeschaltet werden, daß ein "abtastendes" Strahlungsbündel (L) gebildet und zu einem vorgeschriebenen Zeitpunkt synchron mit jedem Senderpuls das Ablesen der empfangenen Pulse während der Senderpulse durchgeführt wird, und daß die Meßsequenzen mit Hilfe der Steuerung der elektronischen Einheit (40) in im Hinblick auf die Meßauflösung ausreichend kurzen Zeitabständen wiederholt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungssender (20) mit Hilfe der elektronischen Einheit (40) so gesteuert werden, daß sie in einer bestimmten Sequenz alternierend einzuschalten sind, so daß zu einem Zeitpunkt zwei benachbarte Sender (20n, 20n+1) eingeschaltet sind und zum gleichen Zeitpunkt das Ablesen des zwischen den Sendern (20n, 20n+1) angeordneten Empfängers (30n) durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Verfahren zwei Bezugssender (20&sub1; und 20N) angewendet werden, die außerhalb des eigentlichen Meßbereichs angeordnet sind, so daß der Strahlungsstrahl (L&sub1;) des ersten Senders (20&sub1;) stets außerhalb der zu überwachenden Kante (10a) oder dergleichen ankommt und der Strahlungsstrahl (LN) des letzten Senders (20N) stets vollständig in dem zu überwachenden Bereich der Bahn (10; W) ankommt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Sektoren (R) im Streubereich der Strahlungsempfänger (30) einander in ihren Seitenbereichen überlappen.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßköpfe (15A, 15C), die das Verfahren anwenden, im wesentlichen an der gleichen Position an beiden zu überwachenden Kanten (10a, 10b) der Bahn (10; W) angeordnet sind, und daß neben oder anstelle der Lage der zu überwachenden Kante (10a) oder Kanten (10a, 10b) der Bahn (10; W) ebenso die Querbreite (T) der Bahn auf der Grundlage der von den Meßköpfen (15A, 15C) erhaltenen Signale bestimmt wird (Figur 7).

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Verfahren gemäß dem Verfahren arbeitende Meßköpfe (15A, 15B) verwendet werden, die an der gleichen zu überwachenden Kante (10a) der Bahn (10; W) in einem bestimmten wechselseitigen Abstand M voneinander angeordnet sind und "parallel" arbeiten, wodurch deren Betrieb gewährleistet wird, und/oder auf der Grundlage der von ihnen erhaltenen Signale die Geschwindigkeit v = M/t&sub0; der zu überwachenden Bahn durch ein Bestimmen der Laufzeit t&sub0; der Bahn über den Abstand M zwischen den Meßköpfen (15A, 15B) unter Anwendung des Korrelationsverfahrens festgelegt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß, während die Bahn (W) abgestützt auf einem Gewebe, wie etwa ein Trockensieb (10E), verläuft und/oder während eines freien Zugs (W&sub0;, W&sub1;), zusätzlich ein gemäß dem Verfahren arbeitender Meßkopf (15) für das Ermitteln eines Risses in oder des Vorhandenseins der Papier- oder Kartonbahn (W) angewendet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem gemäß dem Verfahren arbeitenden Meßkopf (15A) oder von Meßköpfen (15A, 15B, 15C) erhaltenen Meßsignale als Regelungssignale in einem über eine Rückkoppelung verbundenen Regelungssystem (40, 50, 52) verwendet werden, mit dessen Hilfe die die Querposition der zu überwachenden Bahn (10) steuernde Vorrichtung, wie etwa eine Ausrichtwalze (11), reguliert wird (Figur 1).

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren in einer Papiermaschine derart angewendet wird, daß die Meßsignale eines Meßkopfes oder von Meßköpfen (15A, 15B, 15C) zu der elektronischen Einheit (40) geleitet werden, die mittels einer seriellen Datenleitung (54) und/oder mittels entsprechender I/O-Steuerleitungen (55a, 55b) mit dem Prozeß- oder Automationssystem (53) der Papiermaschine verbunden ist, und daß die Meßsequenz der Meßköpfe mit Hilfe des Steuerlogikteils (43) der elektronischen Einheit (40) gesteuert wird (Figur 1).

11. Vorrichtung für das Überwachen einer Kante oder dergleichen einer beweglichen Bann (10; W), die einen Meßkopf (15) aufweist, der außer Kontakt in der Nähe der zu überwachenden Bahn (10, W) angebracht ist und mit einer Reihe von Strahlungssendern (20&sub1; bis 20N) und mit einer Reihe von Strahlungsempfängern (30&sub1; bis 30M) versehen ist, welche Empfänger Strahlung aufnehmen, die von den Strahlungssendern (20) abgeleitet und von der zu überwachenden Bahn (10; W) und von dem Hintergrund reflektiert wird, wobei es auf der Grundlage der Strahlung möglich ist, ein Meßsignal zu bilden, das die Position einer Kante (10a) oder der Kanten (10a, 10b) der Bahn (10; W) und/oder den Abstand zwischen den Kanten und/oder einen Unstetigkeitspunkt in der Bahn darstellt, wobei Strahlungssender (20) und Strahlungsempfänger (30) in dem Meßkopf (15) der Vorrichtung alternierend zueinander in einer Reihe oder in einer entsprechenden Ausbildung angeordnet worden sind, deren wesentliche Richtung zu der Laufrichtung (V) der zu überwachenden Bahn (10, W) quer ist, wobei jeder zwischen zwei aufeinanderfolgenden Strahlungssendern (20n+20n+1) angeordnete Strahlungsempfänger (30n) eingerichtet ist, um Strahlung zu erfassen, die von beiden Strahlungssendern abgeleitet und von der zu überwachenden Bahn (10; W) und/oder von dem Hintergrund reflektiert wird, und die Vorrichtung eine elektronische Einheit (40) aufweist, die ein die Meßsequenzen der Vorrichtung steuerndes Steuerlogikteil (43) sowie eine Signaltransfereinheit (44) einschließt, die geeignet ist, um die von den unterschiedlichen Empfängern (30) abgeleiteten Signale nacheinander zu der elektronischen Einheit (40) zu transferieren, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überwachungsgröße der Bahn (10; W) mit Hilfe einer Anwendung eines Analog-Digital-Meßprinzips ausgebildet werden kann, so daß die ungefähre Lage der zu überwachenden Kante (10a), Kanten (10a, 10b) oder entsprechender Unstetigkeiten der Bahn (10; W) "digital" erfaßt werden kann, und zwar auf der Grundlage des Strahlungsstrahls (Ln) des Strahlungssenders (20n), in dessen Bereich die größte Änderung in der empfangenen Strahlung auftritt, und daß die genaue Lage der zu überwachenden Kante oder dergleichen der Bahn (10; W) dadurch analog bestimmt werden kann, daß die Amplituden der Signale der benachbarten, zum letztgenannten Strahlungssender (20n) am nächsten gelegenen Empfänger (30n-1, 30n) miteinander verglichen werden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Meßkopf (15) aufweist, in dem ein Kasten (16) und ein langgestrecktes Fenster (19a) für das Senden und Empfangen der Strahlung vorhanden sind, und daß in dem Inneren des Kastens (16) Strahlungssender (20) und Empfänger (30) alternativ in einer Reihe angebracht sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungssender (20) aus LEDs und die Strahlungsempfänger (30) aus Fotodioden bestehen, die gleichmäßig beabstandet in einer Reihe angeordnet sind, so daß an beiden Seiten jedes Empfängers (30) ein Sender (20) vorhanden ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die äußersten beiden Strahlungssender (20&sub1;, 20&sub6;) Bezugssender sind, deren Strahlungsstrahlen (L) stets derart angewendet werden, daß der Strahl von einem davon ausschließlich die zu überwachende Fläche der Bahn (10; W) trifft, wohingegen der Strahl von dem anderen davon vollständig außerhalb der Bahn ankommt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf (15) in einem Kasten angebracht ist, in dem sich zwei Gehäuse (16, 16C) befinden, wobei eines innerhalb des anderen angeordnet ist, wobei sich zwischen den Gehäusen eine thermische Isolierung (17) befindet, und daß der Kasten mit einem Umlauf (Aein-Aaus) für Kühl- und/oder Reinigungsluft verbunden ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf (15) N Stück Sender, wobei N = 4 bis 15, vorzugsweise N = 5 bis 8, aufweist und/oder daß die Strahlungssender (20) und Empfänger (30) alternierend in einer geraden Linie in einem wechselseitigen Abstand angeordnet sind, der sich in dem Bereich von 15 bis 30 mm, vorzugsweise etwa 20 mm, befindet, und/oder daß sich der senkrechte Abstand H des Meßkopfes (15) von der Ebene der zu überwachenden Bahn (10; W) in dem Bereich von H = 150 bis 250 mm befindet, und/oder daß sich die Breite des Meßbereichs in dem Bereich von etwa 100 bis 200 mm befindet, und/oder daß sich die Zeitdauer der Strahlungspulse der Strahlungssender (20) in dem Bereich von 10 bis 100 µs, vorzugsweise bei etwa 50 µs, befindet.