JP2001518184A - Method for monitoring the production of flat materials by a spectrometer operating in the near infrared range, and an apparatus for performing the method - Google Patents

Method for monitoring the production of flat materials by a spectrometer operating in the near infrared range, and an apparatus for performing the method

Info

Publication number
JP2001518184A
JP2001518184A JP53904498A JP53904498A JP2001518184A JP 2001518184 A JP2001518184 A JP 2001518184A JP 53904498 A JP53904498 A JP 53904498A JP 53904498 A JP53904498 A JP 53904498A JP 2001518184 A JP2001518184 A JP 2001518184A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
fiber optic
transport
flat material
rotating arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
JP53904498A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
シユトレームケ,ジークフリート
シユーマツヒヤー,ウルズラ
イシユドナート,トーマス
Original Assignee
クヴアリコ ゲゼルシヤフトミツトベシユレンクテルハフツンク
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by クヴアリコ ゲゼルシヤフトミツトベシユレンクテルハフツンク filed Critical クヴアリコ ゲゼルシヤフトミツトベシユレンクテルハフツンク
Publication of JP2001518184A publication Critical patent/JP2001518184A/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/86Investigating moving sheets
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/4738Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
    • G01N21/474Details of optical heads therefor, e.g. using optical fibres
    • G01N2021/4742Details of optical heads therefor, e.g. using optical fibres comprising optical fibres
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/359Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using near infrared light
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/35Optical coupling means having switching means
    • G02B6/3502Optical coupling means having switching means involving direct waveguide displacement, e.g. cantilever type waveguide displacement involving waveguide bending, or displacing an interposed waveguide between stationary waveguides
    • G02B6/3504Rotating, tilting or pivoting the waveguides, or with the waveguides describing a curved path
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/35Optical coupling means having switching means
    • G02B6/354Switching arrangements, i.e. number of input/output ports and interconnection types
    • G02B6/35543D constellations, i.e. with switching elements and switched beams located in a volume
    • G02B6/35581xN switch, i.e. one input and a selectable single output of N possible outputs

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本発明は、近赤外範囲で作動する分光計(42)を用いて、平坦材料(20)の製造を監視する方法であって、該平坦材料(20)はその長さ方向(22)に輸送される。該横棒(26)が平坦材料(20)からある距離で置かれ、該横棒は該長さ方向(22)に垂直に延び、そしてその中に、多数のファイバー光学導波管(28)が配置されている。これらのファイバーの第1の端部領域は、各端部領域に割り当てられたトラック(30)に沿って反射された光を捕らえるように、平坦材料(20)に向き、そして該光学ファイバー(28)は検出した光を整流子(32)に輸送し、該整流子内に個々のファイバー光学導波管(28)の第2端部領域が均一に且つ円の孤を横切って互いに平行に、トラック(30)の順序に対応しない順序で分布されている。該整流子(32)内では、光を分光計(42)に案内する輸送ファイバー(40)が回転アーム(36)の上に配置され、該回転アームは、円の孤の中心の周りに回転しそして輸送ファイバー(40)を、個々の光学ファイバー(28)に次々に光学的に接触させる。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a method of monitoring the production of a flat material (20) using a spectrometer (42) operating in the near-infrared range, wherein the flat material (20) has its length. Transported in the vertical direction (22). The bar (26) is placed at a distance from the flat material (20), the bar extends perpendicular to the longitudinal direction (22) and has a number of fiber optic waveguides (28) therein. Is arranged. The first end regions of these fibers face the flat material (20) to capture light reflected along the tracks (30) assigned to each end region, and the optical fibers (28). ) Transports the detected light to a commutator (32) in which the second end regions of the individual fiber optic waveguides (28) are uniform and parallel to each other across the arc. The tracks are distributed in an order that does not correspond to the order of the tracks (30). Within the commutator (32), a transport fiber (40) for guiding light to a spectrometer (42) is arranged on a rotating arm (36), which rotates around the center of a circular arc. The transport fibers (40) are then brought into optical contact with the individual optical fibers (28) one after the other.

Description

【発明の詳細な説明】 近赤外範囲で作動する分光計により平坦材料の製造を監視する方法、および該 方法を実施するための装置発明の技術分野 本発明は、平坦材料(20)の製造を監視する方法、並びにこの方法に従って 動く装置に関する。これは、例えば紙、繊維、ホイル等のような表面材料の連続 的な製造におけるオンライン加工監視に特に適する。該装置のおかげで、殆どの 加工薬品が特定の方法で化学的に得られる。このように、例えば紙の製造および 改善に用いられる最高速度加工でさえも、充分な精度で追跡し得る。それゆえに 、該装置は、一つまたはそれ以上の要素が質を決定する全ての連続的製造工程に 適している。このような理由で、該装置はミキサー、カレンダー、パッド、カラ ーダクター(ductors)、スチームボックスおよびドライヤー上に取り付 けられる。これにより、一層定常的に、塗装、含浸および積層工程中に成分、添 加物、製品塗料を制御し、そして乾燥工程において湿度の制御が可能になる。従来の技術およびその問題点 上記の種類の工程および装置は知られている。例えば、光学ファイバー(光学 繊維)を横棒に配置し、そしてこのファイバーを前後に往復させて、該横棒下の 平坦材料のラインをジグザグに走査することが知られている。しかし、このよう な機械的な動きは不利である。発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、上記のタイプの方法並びに装置を、平坦材料が輸送方向に平 行に走り且つ互いに例えば数センチの間隔をおいて配置される多数のトラック( 走路)に沿って観測され、そして全てのトラックが次々に走査されるような方法 で、提示および開発することであり、それらの情報は分光計に送られ、一方でト ラックは横棒上でそれらが並んだ順番に従って走査されず、全く違った順序で 観測される。問題点を解決するための手段 上記方法に関するこの目的の解決法は、近赤外範囲で作動し、光学ファイバー を介して平坦材料からの散乱反射光を受け取る分光計を用いて、平坦材料の製造 を監視する方法を示唆することであり、該平坦材料はその長さ方向に輸送され、 該横棒は該長さ方向を横切って、平坦材料からある距離で配置され、該横棒はそ の中に、第1の端部領域が平坦材料に向いて配置された極めて多数のファイバー 光学導波管を有するので、これらのファイバー光学導波管の該端部領域は、各端 部領域に割り当てられたトラックに沿って反射光を捕らえ、そしてファイバー光 学導波管は検出した光を整流子に輸送し、 −該整流子は、その結果、各ファイバー光学導波管および全てのファイバー光学 導波管を少なくとも一つの輸送ファイバーに、ある時間光学的に接触させ、該輸 送ファイバーは一時的に与えられたファイバー光学導波管の光を分光計に案内し 、そこで該光は受け取られそして次に評価され、 −個々のファイバー光学導波管の第2の端部領域は、円の孤上に互いに平行に延 びそして互いに同じ距離だけ離れて、トラックの順序に対応しない順序で配置さ れ、 −少なくとも一つの輸送ファイバーが回転アームの上に配置され、該回転アーム は、円の孤の中心の周りに回転しそして徐々に輸送ファイバーの一端部領域を、 ファイバー光学導波管の第2の端部領域から隣接するファイバー光学導波管の第 2の端部領域に持って行き、このようにして該輸送ファイバーを一つのファイバ ー光学導波管と次々に光学的に接触させ、そして −該輸送ファイバーは自由回転するので、回転アームの回転にかかわらず、該輸 送ファイバーはねじれが最小である。 装置に関しては、目的の解決法は、ファイバーオプチックスを備えた、近赤外 範囲で作動する分光計、横棒、整流子、およびピボット(旋回)軸受を用いて、 平坦材料の製造を監視する請求項1の方法を実施するための装置を提供すること であり、該ファイバーオプチックスは、分光計に平坦材料からの散乱反射光を供 給し、該横棒は該長さ方向に輸送される平坦材料にある距離で配置されそしてこ の長さ方向を横切って該平坦材料と重なり、極めて多数のファイバー光学導波管 が、該ファイバーオプチックスの中のそれらの第1の端部領域を、それらの自由 端部が平坦材料に向きそして各端部に割り当てられたトラックに沿って光を捕ら えるように配置され、 −上記ファイバー光学導波管の第2の端部領域は、固定子中に互いに平行にそし て円の孤に沿って同じ間隔で置かれるように配置され、一方それらの自由端部は 本質的に並んで置かれ、それらの順序はトラックの順序と異なり、 −少なくとも一つの輸送ファイバーがその一つの端部領域が回転アームに配置さ れ、該回転アームは、上記第2の端部領域に平行で且つ円の孤の中心を通る回転 軸を有し、該回転アームは、この輸送ファイバーの一つの端部領域を、該端部領 域が次々にファイバー光学導波管と接触するように保持し、そして段階的に作動 されるので、該輸送ファイバーとファイバー光学導波管との接触が各回毎に短時 間維持され、そして −該ピボット軸受は中心で輸送ファイバーを受け入れそしてそれを回転自由に保 持するので、回転アームが回転しても、輸送ファイバーのねじれは最小である。 上記装置用に有利に使用される分光計は、例えばPCT/DE96/0066 2に記載された分光計であり得る。 本発明によると、ファイバー光学導波管の第2の端部領域は円の孤上に配置さ れそして短時間輸送ファイバーに連結され、段階的に回転される回転アームによ って、全てのファイバー光学導波管も同様である。横棒上のファイバー光学導波 管の配置は、円の孤上の輸送ファイバーの順序と異なる。特に、その配置は、横 棒上で隣接する二つのファイバー光学導波管が円の孤上では隣接しないように見 える。トラックに沿って、各トラックの小さいセクションが常に監視に使用され る。走査は材料のラインに沿ってそしてトラックに沿って前後に連続的にスキッ プする。このように、ジグザグの交番移動に比べて、はるかによい走査が達成し 得る。 より多くのファイバーを使用すればするほど、各トラックはより頻繁に関連す る。輸送ファイバーは、回転アームの回転中に自由に回転するように機械的につ ながれ、それは輸送ファイバーがねじれないことを意味する。輸送ファイバーは 全くねじれないままか、或いは輸送ファイバーの第1の部分はねじれそして次に 輸送ファイバーの第2のねじれのない部分と光学的に結合される。 近赤外範囲とは、可視光より上の領域を意味し、即ち0.8ミクロンからほぼ 2.5ミクロン、更に特に1.2ミクロンから2.3ミクロンの間の範囲である 。ファイバー光学導波管に使用されるファイバーおよび輸送ファイバーは石英コ ーチングを有する無水石英ファイバーである。それらは、近赤外範囲に水酸化物 バンドを出来るだけ少ししかもたない。更にそれらは充分な機械的安定性を有す る。それらは例えば60ミクロンの直径の個々の繊維である。 本発明の別の利点および特徴は、残りの請求の範囲および下記の態様の記述で 明らかになるであろう。該態様は単に例であり、本発明の範囲を限定するもので はない。該態様を図面の助けにより更に詳しく説明する。図面の簡単な説明 図1は、本発明の方法のステップおよび装置の概略的表示であり、 図2は、整流子の固定子の断面部分の平面図であり、 図3は、図2の回転アームの底面図であり、 図4は、輪送ファイバーの配列を説明するための、整流子を通る軸方向部分断 面図であり、そして 図5は、輸送ファイバーの別の配置を示唆する、図4に従う表示である。具体的態様 図1に見られるように、平坦材料20のライン、ここでは例えば数メートル、 例えば3メートル、の幅のペーパーラインは、高速度、例えば毎秒数メートルの 速度で、運搬方向とも呼ばれる長さ方向に沿って輸送される。平坦材料20は、 自由回転または多回転作動シリンダー24に沿って動いている。横棒26は該シ リンダー24のすぐ近くに配置されている。該横棒26は平坦材料20の全幅を 横切って延びそして多くのファイバー光学導波管28を備えている。該ファイバ −光学導波管28は、横棒26の領域に位置するそれらの第1の端部領域が平坦 材料20を指す自由端部を持つように配置され、そこから該ファイバー光学導波 管28は、図示されていない光源からの散乱反射光を捕らえる。これらのファイ バー光学導波管28の自由端部は横棒26上に、例えば数センチメートル、例え ば5cm、の間隔で均一に分布する。従って、各ファイバー光学導波管を用いて 、長さ方向22に平行に延びるトラック30に沿って観察が行われる。トラック 1、2、3、4、5...(n−1)およびnが図1に暗示される。これらのト ラックは勿論想像である。それらは目に見えない。 合計nのファイバー光学導波管28は、横棒26から整流子32へビーム中で 導かれる。該ファイバー光学導波管の第2の端部領域は、この整流子32の固定 子34上の円の孤上に均一に分布される。これらの第2の端部領域の自由端部は 、固定子34の表面に平行に延びる平面にできるだけ正確に並んで置かれる。そ れらは固定子34の表面からできるだけ少し、例えば最大1mm、突き出ている 。公知の手順によると、それら(第2の端部領域の自由端部)は設置部51に保 持され、該設置部51は、該自由端部を正確に配置しそして改良された態様では 、固定子の平面内での局部的調整を可能にする。 固定子34上の円の孤上に沿うファイバー光学導波管の第2の端部領域の配置 の順序はトラック30の順序と異なる。この違いは意図的である。好ましい態様 では、固定子34上の直接隣接した二つのファイバー光学導波管28は、横棒2 6内の明らかに異なるトラックと関連する。n=6のファイバー光学導波管28 を用いると、典型的な飛び(leap)は、例えば少なくとも10、更に典型的 には少なくとも20のトラックであり得る。3メートルの幅の平坦材料20を用 いると、トラック30は互いに5cm離れる。 回転アーム36は固定子34に直接割り当てられ、この回転アームは、円の孤 の平面に垂直でその中心を通る回転軸38の周りを段階的に回転している。輸送 ファイバー40の端部領域は回転アームに、中心距離が円の孤の半径に正確に対 応する距離でつながれている。このつながりは、該端部領域がファイバー光学導 波管28の第2の端部領域に対して可能な限り最もよく且つ最も近くに配列する 、即ち、全ての1本のファイバー光学導波管28と輸送ファイバー40との間で 、可能な最もよい質の光学的に近接した接触が達成し得るようなつながりである 。従って、輸送ファイバーの自由端部とファイバー光学導波管28の自由端部と の 間の距離は、出来る限り短くなるように選ばれる。ファイバー光学導波管28の 第2の端部領域と輸送ファイバー40の前述の端部領域は互いに平行であり、且 つ回転軸38に平行である。輸送ファイバー40の機能は、個々のファイバー光 学導波管28から受け取った光学的情報を分光計42に導くことである。そこで 、スペクトルが得られそして評価される。その結果は製造制御に使用される。 回転アーム36は段階的に回転している。このために、回転アーム36は、例 えば連続的に回転している駆動モーターに適当な機械的器具、例えばゼネバ(G eneva)運動、を介して連結される。或いは、モーターはそれ自体が段階的 モーターであるか、又は駆動体により段階的モーターとして作動される。ゼネバ 運動は知られている。該運動は例えば動画カメラおよび動画プロジェクターに使 用されて、フィルムを焦点面上で急動(jerks)および衝撃(jolts) により動かす。 段階的モーターは、例えば時計駆動器具およびその他の調整機能用に知られて いる。連続的に回転するが停止しそしてエレクトロニクスにより定置される他の モーターもまた本発明に使用出来る。それらは後に、個々のファイバー光学導波 管28と輸送ファイバー40との間に最良の可能な適合が達成されるように、フ ァイバー光学導波管28のいろいろな角度配置において説明される。 図2および3において、固定子34および回転アーム36は、ファイバー光学 導波管28の自由な第2端部領域または輸送ファイバー40の自由端部が位置す る円の孤を示すばかりでなく、位置する円44の孤も示し、図示した態様におい ては、この円の外側に光りの点源が、該円44の上の個々のファイバー光学導波 管28と正確に同じ半径上に配置されている。従って、光の点源の数はファイバ ー光学導波管28の数に等しい。光の点源46を、特にそれらの周辺の方向につ いて調整可能に設計するのが特に有利である。光の点源46は、例えば外側から 普通のランプ、例えばタングステンランプ、により点灯される極めて小さい穴か らなることができる。回転アーム36上に、回転軸38から円44の弧の半径に 相当する距離に、光学的レシーバー配置体48が設けられ、該配置体は光源46 から発散される光を捕らえそして評価することができる。該光学的レシーバー配 置体48は、モーター49に連結されたエレクトロニクスで頂上をおおわれてい る。該光学的レシーバー配置体は例えば周辺がやや長めであるか、或いは数個の 単一光学的レシーバーからなり得る。該光学的レシーバー配置体は、回転アーム 36が輸送ファイバー40の前で回転しそして光源46に割り当てられたファイ バー光学導波管28が調和した時に、光源46のシグナルを捕らえるように設計 される。調和が達成されると、光学的レシーバー配置体は特別のシグナル、例え ば最大シグナルを発する。このことは、輸送ファイバー40に対する各ファイバ ー光学導波管28の正確な相対的位置を光学的レシーバー配置体を介して決定す ること、および光学的レシーバー配置体のシグナルをモーター49の制御に使用 するのを可能にする。該モーター49は、輸送ファイバー40とファイバー光学 導波管28とが光学的に接触する度に、すぐにその回転を中断する。 光学的レシーバー配置体48は、例えば、バーフォントディスク(bar f ont disk)によって実現してもよい。しかしながら本願では、対応する ファイバー光学導波管28の第2領域は、バーフォントディスクのバーに明確に 割り当てられるように、調節可能でなければならない。 図1による態様において、輸送ファイバー40の一つの端部領域は回転アーム 36に回転可能に支持されている。回転可能に支持するために、軸受50が挿入 される。該軸受は出来る限り正確で、且つ軸受摩擦が僅かでなければならない。 それは例えばニードル軸受であり得る。かかる軸受50の内側スリーブは輸送フ ァイバー40の外皮を含み、従って輸送ファイバー40を正確に固定する。輸送 ファイバー40はさやで覆われ、従って調和して回転するのに適合した可撓性の 外皮により保護され、更に詳しくは、少なくとも該ファイバー40の長さの一部 に沿って延びる可撓性の金属管52によって保護される。該外皮は、ねじり力も 負うのが好ましい。輸送ファイバー40は、許容される機械的曲げ半径の範囲内 で、出来るだけ少なく曲げられる。該ファイバー40は、回転軸38上に位置し そして静止した締め具54により固定するのが好ましい。 図5の態様において、輸送ファイバー40は二つの部分に分割されている。第 1の一つの部分は回転アーム36に支持され、それと調和して共に回転する。そ こではニードル軸受は設けられていない。その代わりに、この第1部分は軸受5 0に締め具54の領域で保持される。そこでは、それは輸送ファイバー40の第 2の部分と直接に光学的に接触しており、該第2部分は分光計42へ連結してい る。この態様において、輸送ファイバー40の第1の部分は、回転アーム36に 軸受50が設けられた態様とは反対に、回転アーム36と調和して回転する。 今まで参照された態様において、回転アーム36は一つだけしか輸送ファイバ ー40を持っていなかった。これは必須事項ではない。回転アーム36は、対応 して設計されるなら、幾つかの輸送ファイバー、例えば2、3およびそれ以上、 のファイバーを含んでもよい。該ファイバーの配置は対称的であり、二つの輸送 ファイバーは180°変位し、三つの輸送ファイバーは120°変位し、以下同 様である。 整流子32はケーシング56内に配置される。該ケーシングはダストを通さず 、そして好ましくは気密性である。整流子32の領域内における全ての厳密な光 学的変移はこのようにして、特にダストから保護される。ケーシング56は絶え ず乾燥ガス、例えば窒素、により洗われ、そして加圧される。その他の適当な手 段、例えばダスト、湿気等が貫通するのを阻止する微開口のような手段、をも設 けることができる。 本発明の特別の利益は、整流子32を平坦材料20からある距離で配置できる ということである。製造は常にほこり等を生じる。横棒26だけが平坦材料20 の直き近くにある。ファイバー光学導波管28の自由な第1端部を圧縮空気、圧 縮ガス等で絶えず濯いで、該自由端部が汚れ等からきれいに保つとよい。 図1は更に、幾つかのトラック上の幾つかの長い領域58を示す。それらは測 定原理をより良く示すためで、目に見えない。それら(領域58)は横棒26の 下で延びているが、対応するトラックは計測学的に分光計42によって捕らえら れる。図1による図面は、トラックのかかる捕らえられた領域48は、別の以後 にまたは前に捕らえられた領域が存在しない多くのトラックであることを示す。 有利な態様において、トラックの少なくとも半分で、飛び(leap)がトラッ クの総数の1/10よりも多く、好ましくはトラックの総数の1/6、更に詳し くは1/5そして好ましくは1/4よりも多い。平坦材料上で分光計42によっ て丁度捕らえられた領域は連続的に前後に動いている。このため、平坦材料20 の全幅が十分に捕らえられる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A method for monitoring the production of flat materials by spectrometer operating in the near infrared range, and art the present invention of the apparatus invention for carrying out the method, the manufacture of flat material (20) And a device operating according to this method. This is particularly suitable for on-line processing monitoring in the continuous production of surface materials such as, for example, paper, fiber, foil and the like. Thanks to the device, most processing chemicals are obtained chemically in a specific way. In this way, even the highest speed processing used, for example, in the manufacture and improvement of paper can be tracked with sufficient accuracy. Therefore, the device is suitable for all continuous manufacturing processes where one or more factors determine the quality. For this reason, the device is mounted on mixers, calendars, pads, color ductors, steam boxes and driers. This allows for more constant control of ingredients, additives, product coatings during the painting, impregnation and lamination steps, and humidity control during the drying step. The prior art and its problems Processes and devices of the above kind are known. For example, it is known to place an optical fiber (optical fiber) on a crossbar and to reciprocate the fiber back and forth so that a line of flat material under the crossbar is zigzag. However, such mechanical movement is disadvantageous. SUMMARY OF THE INVENTION The object of the invention is to provide a method and an apparatus of the type described above which comprise a large number of tracks (runways) in which flat material runs parallel to the direction of transport and is spaced, for example, several centimeters from one another. ) And present and develop in such a way that all tracks are scanned one after the other, their information is sent to the spectrometer, while the tracks are They are not scanned according to the order in which they are arranged, but are observed in a completely different order. A solution to this object with respect to the above method is to produce a flat material using a spectrometer operating in the near infrared range and receiving scattered reflected light from the flat material via optical fibers. The flat material is transported along its length, and the cross bar is disposed at a distance from the flat material across the length, and the cross bar is disposed therein. In addition, since the first end region has a very large number of fiber optic waveguides arranged facing the flat material, the end regions of these fiber optic waveguides are assigned to each end region. The reflected light along the track, and the fiber optic waveguide transports the detected light to a commutator, which in turn converts each fiber optic waveguide and all fiber optic waveguides The at least one The fiber is brought into optical contact with the fiber for a period of time, the transport fiber temporarily guiding the light of the given fiber optic waveguide to a spectrometer, where the light is received and then evaluated; The second end regions of the fiber optic waveguides extend parallel to one another on an arc of a circle and are arranged at the same distance from each other, in an order which does not correspond to the order of the tracks; Disposed on the arm, the rotating arm rotates about the center of the arc and gradually moves one end region of the transport fiber from the second end region of the fiber optic waveguide to the adjacent fiber optic waveguide. Bringing the transport fiber to the second end region of the waveguide, thus bringing the transport fiber into optical contact with one fiber optic waveguide in turn, and-the transport fiber is free Due to the rotation, the transport fiber has minimal torsion, regardless of the rotation of the rotating arm. In terms of equipment, the intended solution is to monitor the production of flat materials using spectrometers, bars, commutators, and pivot bearings operating in the near infrared range with fiber optics 2. An apparatus for performing the method of claim 1, wherein the fiber optic supplies a spectrometer with scattered reflected light from a flat material, and wherein the cross bar is transported in the lengthwise direction. A large number of fiber optic waveguides, which are located at a distance in the flat material and overlap the flat material across this length, have their first end regions in the fiber optics The free ends of the fiber optic waveguides are oriented so as to face the flat material and to capture light along the tracks assigned to each end; In parallel Are arranged so as to be equally spaced along the arc of a circle, while their free ends are essentially arranged side by side, their order differs from the order of the tracks, and-at least one transport fiber is One end region is arranged on a rotating arm, the rotating arm having a rotation axis parallel to the second end region and passing through the center of the arc, the rotating arm being provided on the transport fiber. One end region is held so that the end regions are in contact with the fiber optic waveguide one after the other and is actuated stepwise so that the contact between the transport fiber and the fiber optic waveguide is each time. Each time is maintained for a short time, and-the pivot bearing receives the transport fiber in the center and holds it free to rotate, so that even if the rotating arm rotates, the transport fiber twist is minimal. A spectrometer advantageously used for the above-mentioned device can be, for example, the spectrometer described in PCT / DE96 / 00662. According to the invention, the second end region of the fiber optic waveguide is arranged on an arc of a circle and connected to a short transport fiber, and all the fiber optic waveguides are rotated by a rotating arm that is rotated stepwise. The same is true for tubes. The arrangement of the fiber optic waveguides on the bar is different from the order of the transport fibers on the arc of a circle. In particular, the arrangement appears such that two fiber optic waveguides adjacent on a horizontal bar are not adjacent on a circular arc. Along the tracks, a small section of each track is always used for monitoring. The scan skips continuously back and forth along the line of material and along the track. In this way, much better scanning can be achieved compared to zigzag alternating movement. The more fibers used, the more frequently each track is associated. The transport fibers are mechanically tethered to rotate freely during rotation of the rotating arm, which means that the transport fibers do not twist. The transport fiber may remain completely untwisted, or the first portion of the transport fiber may be twisted and then optically coupled with the second untwisted portion of the transport fiber. The near infrared range refers to the region above visible light, that is, between 0.8 microns and approximately 2.5 microns, and more particularly between 1.2 microns and 2.3 microns. The fibers and transport fibers used in fiber optic waveguides are anhydrous quartz fibers with quartz coatings. They have as little hydroxide bands as possible in the near infrared range. Furthermore, they have sufficient mechanical stability. They are, for example, individual fibers of a diameter of 60 microns. Other advantages and features of the present invention will become apparent from the remaining claims and the description of the embodiments below. The embodiments are merely examples and do not limit the scope of the invention. The embodiment is described in more detail with the aid of the drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic representation of the steps and apparatus of the method of the present invention; FIG. 2 is a plan view of a cross-section of a stator of a commutator; FIG. FIG. 4 is a bottom view of the arm, FIG. 4 is an axial partial cross-sectional view through the commutator to illustrate the arrangement of the feed fiber, and FIG. 5 suggests another arrangement of the transport fiber. This is a display according to No. 4. Specific Embodiments As can be seen in FIG. 1, a line of flat material 20, here a paper line with a width of, for example, several meters, for example 3 meters, has a high speed, for example a speed of several meters per second, and a long length, also called transport direction Transported along the direction. The flat material 20 is moving along a free or multi-turn working cylinder 24. The cross bar 26 is located immediately adjacent to the cylinder 24. The bar 26 extends across the entire width of the flat material 20 and includes a number of fiber optic waveguides 28. The fiber-optic waveguides 28 are arranged such that their first end regions located in the region of the crossbars 26 have free ends pointing to the flat material 20, from which the fiber-optic waveguides are Reference numeral 28 captures scattered reflected light from a light source (not shown). The free ends of these fiber optic waveguides 28 are evenly distributed on the crossbar 26, for example, at a distance of several centimeters, for example 5 cm. Accordingly, observation is performed using each fiber optic waveguide along a track 30 extending parallel to the longitudinal direction 22. Tracks 1, 2, 3, 4, 5,. . . (N-1) and n are implied in FIG. These tracks are of course imaginable. They are not visible. A total of n fiber optic waveguides 28 are guided in the beam from the cross bar 26 to the commutator 32. The second end region of the fiber optic waveguide is evenly distributed on a circular arc on the stator 34 of the commutator 32. The free ends of these second end regions are placed as closely as possible in a plane extending parallel to the surface of the stator 34. They protrude from the surface of the stator 34 as little as possible, for example up to 1 mm. According to known procedures, they (the free end of the second end area) are held in a mounting part 51, which correctly positions the free end and, in an improved manner, secures it It allows local adjustment in the plane of the child. The order of the arrangement of the second end regions of the fiber optic waveguide along the arc of the circle on the stator 34 is different from the order of the tracks 30. This difference is intentional. In a preferred embodiment, two immediately adjacent fiber optic waveguides 28 on the stator 34 are associated with distinctly different tracks in the cross bar 26. With n = 6 fiber optic waveguides 28, a typical leap can be, for example, at least 10, and more typically at least 20, tracks. With a 3 meter wide flat material 20, the tracks 30 are 5 cm apart from each other. A rotating arm 36 is assigned directly to the stator 34, which rotates stepwise around a rotating axis 38 which is perpendicular to the plane of the arc and passes through its center. The end region of the transport fiber 40 is connected to the rotating arm at a distance whose center distance exactly corresponds to the radius of the arc. This connection is such that the end region is arranged as best and as close as possible to the second end region of the fiber optic waveguide 28, ie, every single fiber optic waveguide 28 The connection between the and the transport fiber 40 is such that the best possible optically close contact can be achieved. Accordingly, the distance between the free end of the transport fiber and the free end of the fiber optic waveguide 28 is chosen to be as short as possible. The second end region of the fiber optic waveguide 28 and the aforementioned end regions of the transport fiber 40 are parallel to each other and parallel to the axis of rotation 38. The function of transport fiber 40 is to direct optical information received from individual fiber optic waveguides 28 to spectrometer 42. There, a spectrum is obtained and evaluated. The result is used for manufacturing control. The rotating arm 36 is rotating stepwise. To this end, the rotating arm 36 is connected, for example, to a continuously rotating drive motor via a suitable mechanical instrument, for example a Geneva movement. Alternatively, the motor is itself a stepper motor or is operated as a stepper motor by a driver. The Geneva movement is known. The motion is used, for example, in motion cameras and motion projectors to move the film over the focal plane by jerks and jolts. Stepper motors are known, for example, for watch drives and other adjustment functions. Other motors that rotate continuously but stop and are positioned by electronics can also be used in the present invention. They are later described in various angular arrangements of the fiber optic waveguide 28 so that the best possible fit between the individual fiber optic waveguide 28 and the transport fiber 40 is achieved. 2 and 3, the stator 34 and the rotating arm 36 not only show the arc of the circle where the free second end region of the fiber optic waveguide 28 or the free end of the transport fiber 40 is located, but also the position. Also shown is the arc of a circle 44 in which, in the illustrated embodiment, a point source of light is located on the exact same radius as the individual fiber optic waveguides 28 on the circle 44. . Thus, the number of point sources of light is equal to the number of fiber optic waveguides 28. It is particularly advantageous to design the point sources of light 46 to be adjustable, especially with respect to their peripheral direction. The light point source 46 can consist of a very small hole, for example, illuminated from the outside by a common lamp, for example a tungsten lamp. An optical receiver arrangement 48 is provided on the rotating arm 36 at a distance from the axis of rotation 38 which corresponds to the radius of the arc of a circle 44, which arrangement is capable of capturing and evaluating the light emanating from the light source 46. it can. The optical receiver arrangement 48 is capped with electronics coupled to a motor 49. The optical receiver arrangement can be, for example, slightly longer at the perimeter or consist of several single optical receivers. The optical receiver arrangement is designed to capture the signal of light source 46 when rotating arm 36 rotates in front of transport fiber 40 and fiber optic waveguide 28 assigned to light source 46 mates. When harmonization is achieved, the optical receiver arrangement emits a special signal, for example a maximum signal. This determines the exact relative position of each fiber optic waveguide 28 with respect to the transport fiber 40 via the optical receiver arrangement, and uses the signals of the optical receiver arrangement to control the motor 49. Make it possible. The motor 49 immediately suspends its rotation whenever the transport fiber 40 and the fiber optic waveguide 28 make optical contact. The optical receiver arrangement 48 may be realized, for example, by a bar font disk. However, in the present application, the corresponding second region of the fiber optic waveguide 28 must be adjustable so that it can be specifically assigned to a bar of a bar font disc. In the embodiment according to FIG. 1, one end region of the transport fiber 40 is rotatably supported by a rotating arm 36. A bearing 50 is inserted for rotatably supporting. The bearing must be as accurate as possible and have low bearing friction. It can be, for example, a needle bearing. The inner sleeve of such a bearing 50 includes the outer skin of the transport fiber 40 and thus accurately secures the transport fiber 40. The transport fiber 40 is sheathed and thus protected by a flexible skin adapted to rotate in unison, and more particularly, a flexible sheath extending along at least a portion of the length of the fiber 40. Protected by a metal tube 52. The skin preferably also bears a torsional force. The transport fiber 40 is bent as little as possible, within an acceptable mechanical bending radius. The fibers 40 are preferably located on a rotating shaft 38 and secured by stationary fasteners 54. In the embodiment of FIG. 5, the transport fiber 40 is divided into two parts. The first one part is supported by a rotating arm 36 and rotates together in harmony therewith. There is no needle bearing provided. Instead, this first part is held in the region of the fastener 54 on the bearing 50. There, it is in direct optical contact with a second portion of the transport fiber 40, which is connected to a spectrometer 42. In this embodiment, the first portion of the transport fiber 40 rotates in harmony with the rotating arm 36, as opposed to the manner in which the bearing 50 is provided on the rotating arm 36. In the embodiment referred to heretofore, the rotating arm 36 had only one transport fiber 40. This is not required. The rotating arm 36 may comprise a number of transport fibers, if designed accordingly, for example 2, 3 and more. The arrangement of the fibers is symmetric, the two transport fibers are displaced by 180 °, the three transport fibers are displaced by 120 °, and so on. The commutator 32 is arranged in the casing 56. The casing is impermeable to dust and is preferably airtight. All exact optical transitions in the area of the commutator 32 are thus protected, in particular from dust. Casing 56 is constantly flushed with a drying gas, such as nitrogen, and pressurized. Other suitable means may also be provided, for example means such as fine apertures to prevent the penetration of dust, moisture and the like. A particular advantage of the present invention is that the commutator 32 can be located at a distance from the flat material 20. Manufacturing always produces dust and the like. Only the cross bar 26 is immediately adjacent the flat material 20. The free first end of the fiber optic waveguide 28 may be constantly rinsed with compressed air, compressed gas, etc., to keep the free end clean from dirt and the like. FIG. 1 further shows some long areas 58 on some tracks. They are invisible to better illustrate the principle of measurement. They (area 58) extend below the bar 26, but the corresponding tracks are metrologically captured by the spectrometer 42. The drawing according to FIG. 1 shows that such a captured area 48 of a track is a number of tracks in which there is no further later or previously captured area. In an advantageous embodiment, in at least half of the tracks, the leaps are more than 1/10 of the total number of tracks, preferably 1/6, more particularly 1/5 and preferably more than 1/4 of the total number of tracks. There are many. The area just captured by the spectrometer 42 on the flat material is continuously moving back and forth. Therefore, the entire width of the flat material 20 is sufficiently captured.

【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成10年1月8日(1998.1.8) 【補正内容】 明細書 近赤外範囲で作動する分光計により平坦材料の製造を監視する方法、および該 方法を実施するための装置発明の技術分野 本発明は、平坦材料(20)の製造を監視する方法、並びにこの方法に従って 動く装置に関する。これは、例えば紙、繊維、ホイル等のような表面材料の連続 的な製造におけるオンライン加工監視に特に適する。該装置のおかげで、殆どの 加工薬品が特定の方法で化学的に得られる。このように、例えば紙の製造および 改善に用いられる最高速度加工でさえも、充分な精度で追跡し得る。それゆえに 、該装置は、一つまたはそれ以上の要素が質を決定する全ての連続的製造工程に 適している。このような理由で、該装置はミキサー、カレンダー、パッド、カラ ーダクター(ductors)、スチームボックスおよびドライヤー上に取り付 けられる。これにより、一層定常的に、塗装、含浸および積層工程中に成分、添 加物、製品塗料を制御し、そして乾燥工程において湿度の制御が可能になる。従来の技術およびその問題点 WO96/06689はその図11に、赤外線により平坦材料の製造を監視す る方法を開示する。ここでは、散乱光が平坦材料から鏡に導かれ、該鏡は平坦材 料からいくらかの距離で、横棒上に配置され、該横棒は、該平坦材料が輸送され る長さ方向を横切って延びている。赤外光が該鏡によって、回転する多角形鏡に 送られ、そこから該赤外光は光学的分離および赤外光の阻止用の設備に導かれる EP390 623Aは、近赤外範囲で作動する検出器により平坦材料の製造 を監視する方法を開示する。平坦材料は光について、ファイバーオプチックスに より検査される。平坦材料は長さ方向に輸送される。平坦材料からある距離に、 2本の横棒が該長さ方向を横切って配置されている。該横棒の一つには、極めて 多数のファイバー光学導波管が、それらの第1端部領域を平坦材料の近くにして 配置され、従ってこれらのファイバー光学導波管の端部領域は、各端部領域に関 連するトラックに沿った光を途中で捕らえ、そしてファイバー光学導波管はこの 捕らえた光を整流子に輪送する。該整流子は一つのファイバー光学導波管を次々 に少なくとも一つの輸送ファイバーとある時間光学的に接触させる。輸送ファイ バーは、それに割り当てられたファイバー光学導波管の光を検出器に輸送し、該 検出器はその光を得て次に評価する。各ファイバー光学導波管の第2端部領域は 、円の孤上に互いに平行にそして互いに同じ距離だけ離れて配置されている。少 なくとも一つの輸送ファイバーが回転アームの上に配置され、該回転アームは、 円の孤の中心の周りに回転しそして輸送ファイバーの一端部領域を、ファイバー 光学導波管の第2の端部領域から隣接するファイバー光学導波管の第2の端部領 域に持って行き、このようにして該輸送ファイバーを一つのファイバー光学導波 管と次々に光学的に接触させる。該輸送ファイバーは自由回転するので、回転ア ームの回転にかかわらず、該輸送ファイバーはねじれが最小である。 これらの二つの開示された装置および方法において、平坦材料のラインはジグ ザグに走査される。 発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、上記のタイプの方法並びに装置を、平坦材料が輸送方向に平 行に走り且つ互いに例えば数センチの間隔をおいて配置される多数のトラック( 走路)に沿って観測され、そして全てのトラックが次々に走査されるような方法 で、提示および開発することであり、それらの情報は分光計に送られ、一方でト ラックは横棒上でそれらが並んだ順番に従って走査されず、全く違った順序で観 測される。問題点を解決するための手段 上記方法に関するこの目的の解決法は、近赤外範囲で作動し、光学ファイバー を介して平坦材料からの散乱反射光を受け取る分光計を用いて、平坦材料の製造 を監視する方法を示唆することであり、該平坦材料はその長さ方向に輸送され、 該横棒は該長さ方向を横切って、平坦材料からある距離で配置され、該横棒はそ の中に、第1の端部領域が平坦材料に向いて配置された極めて多数のファイバー 光学導波管を有するので、これらのファイバー光学導波管の該端部領域は、各端 部領域に割り当てられたトラックに沿って反射光を捕らえ、そしてファイバー光 学導波管は検出した光を整流子に輸送し、 −該整流子は、その結果、各ファイバー光学導波管および全てのファイバー光学 導波管を少なくとも一つの輸送ファイバーに、ある時間光学的に接触させ、該輸 送ファイバーは一時的に与えられたファイバー光学導波管の光を分光計に案内し 、そこで該光は受け取られそして次に評価され、 −個々のファイバー光学導波管の第2の端部領域は、円の孤上に互いに平行に延 びそして互いに同じ距離だけ離れて、トラックの順序に対応しない順序で配置さ れ、 補正された請求の範囲 1.近赤外範囲で作動しそしてオプチックスを介して平坦材料(20)からの散 乱反射光を供給される分光計(42)を用いて、平坦材料(20)の製造を監視 する方法であって、該平坦材料(20)はその長さ方向(22)に輸送され、該 横棒(26)は、該長さ方向(22)を横切って平坦材料(20)からある距離 で延びている方法において横棒(26)に極めて多数のファイバー光学導波管(28)が1の端部領域 を平坦材料(20)に向けて配置され、該横棒におけるこれらのファイバー光学 導波管(28)の該端部領域は、各端部領域に割り当てられたトラック(30) に沿って反射された光を捕らえ、そしてファイバー光学導波管(28)は捕らえ た光を整流子(32)に輸送し、 −該整流子は、一つのファイバー光学導波管(28)を次々に少なくとも一つの輸送 ファイバー(40)にある時間光学的に接触させ、該輸送ファイバーは一時的に 割り当てられたファイバー光学導波管(28)の光を分光計(42)に案内し、 そこで該光は受け取られそして次に評価され、 −個々のファイバー光学導波管(28)の第2の端部領域は、円の孤上に、互い に平行に延びそして互いに同じ距離だけ離れて、トラック(30)の順序に対応 しない順序で配置され、 −少なくとも一つの輸送ファイバー(40)が回転アーム(36)の上に配置さ れ、該回転アームは、円の孤の中心の周りに回転しそして徐々に輸送ファイバー (40)の一端部領域を、ファイバー光学導波管(28)の第2の端部領域から 隣接するファイバー光学導波管(28)の第2の端部領域に持って行き、このよ うにして輸送ファイバー(40)を一つのファイバー光学導波管(28)に次々 に光学的に接触させ、そして −該輸送ファイバー(40)は自由回転するので、回転アーム(36)の回転に かかわらず、該輸送ファイバーはねじれが最小である、ことを特徴とする 方法。 2.n本のファイバー光学導波管(28)の少なくとも半分、好ましくは全てに ついて、整流子(32)上でファイバー光学導波管(28)に直接隣接する該フ ァイバーは、横棒(26)上で少なくともn/10トラック(30)、好ましく は少なくともn/5トラック(30)、そして特にn/4トラック(30)離れ ている、請求の範囲1に記載の方法。 3.プチックスを備えた近赤外範囲で作動する分光計(42)、横棒(26) 、整流子(32)、およびピボット軸受(50)を用いて平坦材料(20)の製 造を監視する請求項1の方法を実施するための装置であって、該ファイバーオプ チックスは、分光計(42)に平坦材料(20)からの散乱反射光を供給し、横 棒(26)は該長さ方向(22)に輸送される平坦材料(20)にある距離で配 置されそしてこの長さ方向(22)を横切って該平坦材料(20)と重なる装置において 極めて多数のファイバー光学導波管(28)が横棒(26)に、それらの第1 の端部領域を、それらの自由端部が平坦材料(20)に向きそして各端部に割り 当てられたトラック(30)に沿って光を捕らえるように配置され、 −上記ファイバー光学導波管(28)の第2の端部領域は、固定子(34)中に 互いに平行にそして円の孤に沿って同じ間隔で置かれるように配置され、一方そ れらの自由端部は本質的に並んで置かれ、それらの順序はトラック(30)の順 序と異なり、 −少なくとも一つの輸送ファイバー(40)がその一つの端部領域を回転アーム (36)に配置され、該回転アームは回転軸を有し、該回転アームはこの輸送フ ァイバーの一つの端部領域を、該端部領域が次々にファイバー光学導波管(28 )と接触するように保持し、そして該回転アームは段階的に作動されるので、輸 送ファイバー(40)と一つのファイバー光学導波管(28)との接触が各回毎 に短時間維持され、そして −該ピボット軸受(50)は中心で輸送ファイバー(40)を受け入れそしてそ れを回転自由に保持するので、回転アームが回転しても、輸送ファイバーは最小 にしかねじれない、ことを特徴とする、 上記の装置。 4.輪送ファイバー(40)が、その一端部領域を回転アーム(36)により回 転可能に保持されていることを特徴とする、請求の範囲1に記載の装置。 5.輸送ファイバー(40)が、回転アーム(36)の回転軸(38)と同軸の ピボット軸受(50)に自由回転可能に配置された第1の部分を有し、該輸送フ ァイバーはこのピボット軸受けで終わりそしてここで第2の静止部分と光学的に 結合されていることを特徴とする、請求の範囲3に記載の装置。 6.輸送ファイバー(40)がファイバー外皮を有し、該輸送ファイバー(40 )の該外皮がピボット軸受内の堅いさや内に設置されていることを特徴とする、 請求の範囲3ないし5のいずれか1項に記載の装置。 7.輸送ファイバー(40)が、ねじれないが可撓性の管、特に波形管、例えば 金属可撓性管(52)によって保護され、該管と共に調和して回転することを特 徴とする、請求の範囲1に記載の装置。 8.ファイバー光学導波管(28)の数が20よりも多く、好ましくは40より も多く、そして特に50よりも多いことを特徴とする、請求の範囲1に記載の装 置。 9.整流子(32)がほこりを通さないケーシング(56)内に配置され、該ケ ーシングは好ましくは気密に封止されていることを特徴とする、請求の範囲3に 記載の装置。[Procedure for Amendment] Article 184-8, Paragraph 1 of the Patent Act [Date of Submission] January 8, 1998 (1998.1.8) [Contents of Amendment] Description Flattened by a spectrometer operating in the near infrared range TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for monitoring the production of a flat material (20) and to an apparatus operating according to this method. This is particularly suitable for on-line processing monitoring in the continuous production of surface materials such as, for example, paper, fiber, foil and the like. Thanks to the device, most processing chemicals are obtained chemically in a specific way. In this way, even the highest speed processing used, for example, in the manufacture and improvement of paper can be tracked with sufficient accuracy. Therefore, the device is suitable for all continuous manufacturing processes where one or more factors determine the quality. For this reason, the device is mounted on mixers, calendars, pads, color ductors, steam boxes and driers. This allows for more constant control of ingredients, additives, product coatings during the painting, impregnation and lamination steps, and humidity control during the drying step. The prior art and its problems WO96 / 06,689 in its Figure 11 discloses how to monitor the production of flat materials by infrared. Here, the scattered light is guided to the mirror from a flat material, said mirror at some distance from flat materials, are placed on a horizontal bar, transverse bars, across the longitudinal direction the flat material that is transported Extending. The infrared light is transmitted by the mirror to a rotating polygonal mirror from which the infrared light is directed to a facility for optical separation and blocking of the infrared light . EP 390 623A discloses a method for monitoring the production of flat materials with a detector operating in the near infrared range . For flat material light is more inspected fiber optic. Flat material is transported lengthwise. At some distance from the flat material, two crossbars are located across the length. On one of the bars, a very large number of fiber optic waveguides are arranged with their first end regions close to the flat material , so that the end regions of these fiber optic waveguides are capturing light along a track that relate to each end region in the middle, and a fiber optic waveguide to transmit wheel the captured light to commutator. The commutator brings one fiber optic waveguide into optical contact with at least one transport fiber in turn for a period of time. Transportation Fiber transports the light fiber optic waveguide assigned to it to the detector, the detector is evaluated then obtain the light. The second end regions of each fiber optic waveguide are positioned parallel to one another and at the same distance from each other on a circular arc. Disposed one transport fibers even without least is on a rotating arm, said rotating arm rotates about the arc of the center of the circle and one end region of the transport fibers, a second end of the fiber optical waveguide part region bring the second end area of the adjacent fiber optic waveguide from, in this way the transport fiber single fiber optic waveguide and is successively optically contact with. Since the transport fiber is free to rotate, regardless of the rotation of the rotating A over arm, said transport fibers are twisted a minimum. In these two disclosed apparatus and method, a line of flat material is scanned jig zag. SUMMARY OF THE INVENTION The object of the invention is to provide a method and an apparatus of the type described above which comprise a large number of tracks (runways) in which flat material runs parallel to the direction of transport and is spaced, for example, several centimeters from one another. ) And present and develop in such a way that all tracks are scanned one after the other, their information is sent to the spectrometer, while the tracks are They are not scanned according to the order in which they are arranged, but are observed in a completely different order. A solution to this object with respect to the above method is to produce a flat material using a spectrometer operating in the near infrared range and receiving scattered reflected light from the flat material via optical fibers. The flat material is transported along its length, and the cross bar is disposed at a distance from the flat material across the length, and the cross bar is disposed therein. In addition, since the first end region has a very large number of fiber optic waveguides arranged facing the flat material, the end regions of these fiber optic waveguides are assigned to each end region. The reflected light along the track, and the fiber optic waveguide transports the detected light to a commutator, which in turn converts each fiber optic waveguide and all fiber optic waveguides The at least one The fiber is brought into optical contact with the fiber for a period of time, the transport fiber temporarily guiding the light of the given fiber optic waveguide to a spectrometer, where the light is received and then evaluated; Claims 1. The second end regions of the fiber optic waveguide extend parallel to one another on an arc of a circle and are spaced the same distance apart from each other and are arranged in an order that does not correspond to the order of the tracks. Using a spectrophotometer supplied scattered light reflected from a flat material (20) via the O Puchikkusu an element operating in the near infrared range (42), there a method of monitoring the production of flat materials (20) Thus, the flat material (20) is transported in its length direction (22) and the cross bar (26) extends a distance from the flat material (20) across the length direction (22). in the method: a large number of fiber optical waveguides in the lateral bars (26) (28) is disposed toward the first end region to the flat material (20), these fiber optic waveguide in transverse rods The end regions of (28) capture the light reflected along the tracks (30) assigned to each end region, and the fiber optic waveguide (28) filters the captured light into a commutator (32). -The commutator is a fiber optic waveguide (28) are sequentially optically contacted with at least one transport fiber (40) for a period of time, the transport fiber directing the light of the temporarily assigned fiber optic waveguide (28) to the spectrometer (42). Guiding, wherein the light is received and then evaluated; the second end regions of the individual fiber optic waveguides (28) extend parallel to one another on an arc of a circle and by the same distance from one another Apart, arranged in an order not corresponding to the order of the trucks (30): at least one transport fiber (40) is arranged on a rotating arm (36), said rotating arm around the center of the arc of a circle; And gradually moving one end region of the transport fiber (40) from the second end region of the fiber optic waveguide (28) to the second end region of the adjacent fiber optic waveguide (28). Take it to In this way, the transport fiber (40) is brought into optical contact with one fiber optic waveguide (28) one after another and the rotation of the rotating arm (36), since the transport fiber (40) is free to rotate. regardless, the transport fibers are twisted a minimum, wherein the. 2. For at least half, and preferably all, of the n fiber optic waveguides (28), the fibers directly adjacent to the fiber optic waveguides (28) on the commutator (32) are positioned on the crossbar (26). A method according to claim 1, wherein the method is at least n / 10 tracks (30), preferably at least n / 5 tracks (30), and in particular n / 4 tracks (30) apart. 3. Spectrometer operating in the near infrared range with a Oh Puchikkusu (42), horizontal bars (26), monitoring the production of the commutator (32), and pivot bearings (50) flat material (20) using the claimed An apparatus for performing the method of paragraph 1, wherein the fiber optics supplies a spectrometer (42) with scattered reflected light from a flat material (20), and wherein a cross bar (26) extends in the longitudinal direction. are arranged at a distance to the flat material to be transported (22) (20) and an extremely large number of fiber optic waveguide in a device that overlaps with the flat material (20) across the longitudinal direction (22) (28) To their horizontal bars (26) , their first end regions, their free ends facing the flat material (20) and to catch light along the tracks (30) assigned to each end. The fiber optic waveguide The second end regions of the tubes (28) are arranged in the stator (34) so as to be parallel to each other and equally spaced along the arc of a circle, while their free ends are essentially Placed side by side, their order differs from the order of the tracks (30): at least one transport fiber (40) is arranged with its one end region on a rotating arm (36), said rotating arm being The rotating arm holds one end region of the transport fiber such that the end regions are in turn in contact with the fiber optic waveguide (28), and the rotating arm is stepped As actuated, contact between the transport fiber (40) and one fiber optic waveguide (28) is maintained for a short time each time, and the pivot bearing (50) centers the transport fiber (40) in the center. Accept and it Since rolling freely held, even if the rotation arm is rotated, transport fibers are not twisted minimal to, characterized in that, the apparatus described above. 4. Device according to claim 1, characterized in that the transport fiber (40) is rotatably held at one end region by a rotating arm (36). 5. A transport fiber (40) has a first portion rotatably disposed on a pivot bearing (50) coaxial with the axis of rotation (38) of the rotating arm (36), the transport fiber being mounted on the pivot bearing. Device according to claim 3, characterized in that it is terminated and here optically coupled with the second stationary part. 6. 6. The transport fiber (40) according to claim 3, characterized in that the transport fiber (40) has a fiber sheath, the sheath of the transport fiber (40) being mounted in a rigid sheath in a pivot bearing. The device according to item. 7. Claims characterized in that the transport fiber (40) is protected by an untwisted but flexible tube, in particular a corrugated tube, for example a metal flexible tube (52), and rotates in unison with said tube. An apparatus according to claim 1. 8. Device according to claim 1, characterized in that the number of fiber optic waveguides (28) is more than 20, preferably more than 40, and especially more than 50. 9. Device according to claim 3, characterized in that the commutator (32) is arranged in a dust-tight casing (56), which casing is preferably hermetically sealed.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イシユドナート,トーマス ドイツ連邦共和国 デー―52070 アーヒ エン ウンガルンシユトラーセ 18────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Ishiyu Donato, Thomas             Germany Day 52070 Arch             En Ungarun Shutrase 18

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.近赤外範囲で作動しそしてファイバーオプチックスを介して平坦材料(20 )からの散乱反射光を供給される分光計(42)を用いて、平坦材料(20)の 製造を監視する方法であって、該平坦材料(20)はその長さ方向(22)に輸 送され、該横棒(26)は、該長さ方向(22)を横切って平坦材料(20)か らある距離で延びており、極めて多数のファイバー光学導波管(28)が第1の 端部領域を平坦材料(20)に向けて配置され、該横棒におけるこれらのファイ バー光学導波管(28)の該端部領域は、各端部領域に割り当てられたトラック (30)に沿って反射された光を捕らえ、そしてファイバー光学導波管(28) は捕らえた光を整流子(32)に輸送し、 −該整流子は、一つのファイバー光学導波管(28)を次々に少なくとも一つの 輸送ファイバー(40)にある時間光学的に接触させ、該輸送ファイバーは一時 的に割り当てられたファイバー光学導波管(28)の光を分光計(42)に案内 し、そこで該光は受け取られそして次に評価され、 −個々のファイバー光学導波管(28)の第2の端部領域は、円の孤上に、互い に平行に延びそして互いに同じ距離だけ離れて、トラック(30)の順序に対応 しない順序で配置され、 −少なくとも一つの輸送ファイバー(40)が回転アーム(36)の上に配置さ れ、該回転アームは、円の孤の中心の周りに回転しそして徐々に輸送ファイバー (40)の一端部領域を、ファイバー光学導波管(28)の第2の端部領域から 隣接するファイバー光学導波管(28)の第2の端部領域に持って行き、このよ うにして輸送ファイバー(40)を一つのファイバー光学導波管(28)に次々 に光学的に接触させ、そして −該輸送ファイバー(40)は自由回転するので、回転アーム(36)の回転に かかわらず、該輸送ファイバーはねじれが最小である、 ことを特徴とする方法。 2.n本のファイバー光学導波管(28)の少なくとも半分、好ましくは全てに ついて、整流子(32)上でファイバー光学導波管(28)に直接隣接する該フ ァイバーは、横棒(26)上で少なくともn/10トラック(30)、好ましく は少なくともn/5トラック(30)、そして特にn/4トラック(30)離れ ている、請求の範囲1に記載の方法。 3.ファイバーオプチックスを備えた近赤外範囲で作動する分光計(42)、横 棒(26)、整流子(32)、およびピボット軸受(50)を用いて平坦材料( 20)の製造を監視する請求項1の方法を実施するための装置であって、該ファ イバーオプチックスは、分光計(42)に平坦材料(20)からの散乱反射光を 供給し、横棒(26)は該長さ方向(22)に輸送される平坦材料(20)にあ る距離で配置されそしてこの長さ方向(22)を横切って該平坦材料(20)と 重なり、極めて多数のファイバー光学導波管(28)が、それらの第1の端部領 域を、それらの自由端部が平坦材料(20)に向きそして各端部に割り当てられ たトラック(30)に沿って光を捕らえるように配置され、 −上記ファイバー光学導波管(28)の第2の端部領域は、固定子(34)中に 互いに平行にそして円の孤に沿って同じ間隔で置かれるように配置され、一方そ れらの自由端部は本質的に並んで置かれ、それらの順序はトラック(30)の順 序と異なり、 −少なくとも一つの輸送ファイバー(40)がその一つの端部領域を回転アーム (36)に配置され、該回転アームは回転軸を有し、該回転アームはこの輸送フ ァイバーの一つの端部領域を、該端部領域が次々にファイバー光学導波管(28 )と接触するように保持し、そして該回転アームは段階的に作動されるので、輸 送ファイバー(40)と一つのファイバー光学導波管(28)との接触が各回毎 に短時間維持され、そして −該ピボット軸受(50)は中心で輸送ファイバー(40)を受け入れそしてそ れを回転自由に保持するので、回転アームが回転しても、輸送ファイバーは最小 にしかねじれない、 ことを特徴とする、上記の装置。 4.輸送ファイバー(40)が、その一端部領域を回転アーム(36)により回 転可能に保持されていることを特徴とする、請求の範囲1に記載の装置。 5.輸送ファイバー(40)が、回転アーム(36)の回転軸(38)と同軸の ピボット軸受(50)に自由回転可能に配置された第1の部分を有し、該輸送フ ァイバーはこのピボット軸受けで終わりそしてここで第2の静止部分と光学的に 結合されていることを特徴とする、請求の範囲3に記載の装置。 6.輸送ファイバー(40)がファイバー外皮を有し、該輸送ファイバー(40 )の該外皮がピボット軸受内の堅いさや内に設置されていることを特徴とする、 請求の範囲3ないし5のいずれか1項に記載の装置。 7.輸送ファイバー(40)が、ねじれないが可撓性の管、特に波形管、例えば 金属可撓性管(52)によって保護され、該管と共に調和して回転することを特 徴とする、請求の範囲1に記載の装置。 8.ファイバー光学導波管(28)の数が20よりも多く、好ましくは40より も多く、そして特に50よりも多いことを特徴とする、請求の範囲1に記載の装 置。 9.整流子(32)がほこりを通さないケーシング(56)内に配置され、該ケ ーシングは好ましくは気密に封止されていることを特徴とする、請求の範囲3に 記載の装置。[Claims] 1. Operating in the near-infrared range and through fiber optics, the flat material (20 ) Using a spectrometer (42) supplied with the scattered reflected light from the flat material (20). A method of monitoring production, wherein said flat material (20) is transferred in its longitudinal direction (22). The bar (26) is fed across a flat material (20) across the length (22). A large number of fiber optic waveguides (28) The end regions are oriented towards the flat material (20) and these The end regions of the bar optical waveguide (28) have a track assigned to each end region. Capturing light reflected along (30) and fiber optic waveguide (28) Transports the captured light to the commutator (32), The commutator comprises one fiber optic waveguide (28) one after the other Optically contact the transport fiber (40) for a period of time, wherein the transport fiber is temporarily Guides the light of the optically allocated fiber optic waveguide (28) to the spectrometer (42) Where the light is received and then evaluated, The second end regions of the individual fiber optic waveguides (28) are Extend parallel to and apart by the same distance from each other, corresponding to the order of the tracks (30) Not placed in the order The at least one transport fiber (40) is arranged on a rotating arm (36); The rotating arm rotates around the center of the arc and gradually transports the fiber. The one end region of (40) from the second end region of the fiber optic waveguide (28) Take it to the second end region of the adjacent fiber optic waveguide (28), Thus, the transport fiber (40) is successively combined into one fiber optic waveguide (28). Optically contact the The transport fiber (40) is free to rotate, so that the rotation of the rotating arm (36) Regardless, the transport fiber has minimal torsion, A method comprising: 2. At least half, and preferably all, of the n fiber optic waveguides (28) Then, on the commutator (32), the fiber directly adjacent to the fiber optic waveguide (28). The fiber has at least n / 10 tracks (30) on the horizontal bar (26), preferably Is at least n / 5 tracks (30), and especially n / 4 tracks (30) apart The method of claim 1, wherein 3. Spectrometer (42) operating in the near infrared range with fiber optics, horizontal Using a rod (26), a commutator (32), and a pivot bearing (50), a flat material ( 20. An apparatus for implementing the method of claim 1 for monitoring the production of 20), wherein the apparatus comprises: Iveroptics uses a spectrometer (42) to scatter and reflect light from the flat material (20). The horizontal bar (26) is fed to the flat material (20) transported in the longitudinal direction (22). Across the length (22) with the flat material (20). An overlapping number of fiber optic waveguides (28) overlap their first end regions. Areas are assigned to each end with their free ends facing the flat material (20) Placed along the track (30) to catch light, The second end region of the fiber optic waveguide (28) is located in the stator (34); Are placed parallel to each other and equally spaced along the arc of the circle, while Their free ends are essentially laid side by side, their order being the order of the tracks (30). Unlike the introduction, -At least one transport fiber (40) with its one end region rotating arm (36), wherein the rotating arm has a rotating shaft, and the rotating arm is connected to the transport frame. One end region of the fiber is connected to the fiber optic waveguide (28). ), And the rotating arm is actuated in stages, so that Each time the contact between the transmission fiber (40) and one fiber optic waveguide (28) is made For a short time, and The pivot bearing (50) receives the transport fiber (40) in the center and Transport fiber, so that even if the rotating arm rotates, the transport fiber is minimized. Can only be twisted, The above device, characterized in that: 4. A transport fiber (40) is rotated at one end region by a rotating arm (36). Device according to claim 1, characterized in that it is held in a rollable manner. 5. A transport fiber (40) is coaxial with the rotation axis (38) of the rotation arm (36). A first portion rotatably disposed on a pivot bearing (50); The fiber ends with this pivot bearing and here optically with the second stationary part 4. The device according to claim 3, wherein the device is coupled. 6. The transport fiber (40) has a fiber sheath, and the transport fiber (40) Characterized in that the outer skin of (1) is installed in a rigid sheath in a pivot bearing, Apparatus according to any one of claims 3 to 5. 7. The transport fiber (40) is a non-twisted but flexible tube, especially a corrugated tube, for example It is protected by a metal flexible tube (52) and features to rotate in unison with said tube. The device of claim 1, wherein the device is a feature. 8. The number of fiber optic waveguides (28) is more than 20, preferably more than 40 Device according to claim 1, characterized in that there are many and in particular more than 50. Place. 9. A commutator (32) is arranged in a dust-tight casing (56), Claim 3 characterized in that the casing is preferably hermetically sealed. The described device.
JP53904498A 1997-03-11 1998-01-27 Method for monitoring the production of flat materials by a spectrometer operating in the near infrared range, and an apparatus for performing the method Ceased JP2001518184A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19709963.7 1997-03-11
DE19709963A DE19709963A1 (en) 1997-03-11 1997-03-11 Process for monitoring the production of flat material using a near infrared spectrometer and device for carrying out this process
PCT/DE1998/000232 WO1998040727A1 (en) 1997-03-11 1998-01-27 Method for monitoring the production of a flat material by means of a spectrometer operating in the near-infrared range, and device for carrying out said method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001518184A true JP2001518184A (en) 2001-10-09

Family

ID=7822953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP53904498A Ceased JP2001518184A (en) 1997-03-11 1998-01-27 Method for monitoring the production of flat materials by a spectrometer operating in the near infrared range, and an apparatus for performing the method

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0966672A1 (en)
JP (1) JP2001518184A (en)
DE (1) DE19709963A1 (en)
WO (1) WO1998040727A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002530669A (en) * 1998-11-20 2002-09-17 ハネウエル−メジャレクス・コーポレーション Gelation point sensor

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19850335B4 (en) * 1998-11-02 2008-06-05 Metso Paper Automation Oy Device for detecting properties of a longitudinally transported web
DE10021103B4 (en) * 1998-11-02 2012-03-29 Metso Paper Automation Oy Device for detecting properties of a longitudinally transported web
DE19857896C1 (en) * 1998-12-15 2000-08-31 Siemens Ag Method and device for evaluating spectroscopic measurements on solid materials with spatially and / or temporally varying surfaces
DE19912500A1 (en) 1999-03-19 2000-09-21 Voith Sulzer Papiertech Patent Apparatus to monitor characteristics at a running paper web has optic fibers aligned at lateral line of measurement points to register infra red light waves to be converted into pixels at a detector for computer processing
DE19944216B4 (en) * 1999-09-15 2010-02-04 Armin Steuer Embossing method and embossing device
EP1252503A1 (en) * 1999-12-11 2002-10-30 Metso Paper Automation OY Device for detecting characteristics of a moving paper web, said device comprising a polychromator and an ir detector matrix
DE10057245A1 (en) 1999-12-11 2001-06-13 Qualico Gmbh Paper path movement detecting device for paper production control, has sealed spherical lenses arranged at front surface of optical housing facing paper path to be illuminated
US6452679B1 (en) * 1999-12-29 2002-09-17 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method and apparatus for controlling the manufacturing quality of a moving web
US6749723B2 (en) * 2000-06-28 2004-06-15 Metso Paper Karlstad Ab Measuring arrangements in a shortened dry end of a tissue machine
GB2371358A (en) * 2001-01-22 2002-07-24 Optokem Ltd Light scattering particle characterisation apparatus and detection means
US6606942B2 (en) 2001-02-26 2003-08-19 Armin Steuer Die stamping method and die stamping device
DE102005023160B4 (en) 2005-05-19 2007-04-05 Beltz, Robert, Dipl.-Math. Device for detecting and evaluating hygroscopic materials

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5019710A (en) * 1989-03-30 1991-05-28 Measurex Corporation Optical system for detecting properties of traveling sheet materials
US6060677A (en) * 1994-08-19 2000-05-09 Tiedemanns-Jon H. Andresen Ans Determination of characteristics of material
CA2156029C (en) * 1995-08-14 2000-02-29 John O. Smiley Optical switching device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002530669A (en) * 1998-11-20 2002-09-17 ハネウエル−メジャレクス・コーポレーション Gelation point sensor

Also Published As

Publication number Publication date
DE19709963A1 (en) 1998-09-17
EP0966672A1 (en) 1999-12-29
WO1998040727A1 (en) 1998-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001518184A (en) Method for monitoring the production of flat materials by a spectrometer operating in the near infrared range, and an apparatus for performing the method
US4963728A (en) Coordinate measuring apparatus having an optical sensing head
US5526121A (en) Variable filter spectrophotometers
EP1815234B1 (en) Optical fiber cable take-up mechanism for scanning sensors
CN110333193B (en) MEMS type static closed loop spectral imaging system
CN1082573C (en) Detection apparatus for distinguishing weak spot on carding machine
US20030202180A1 (en) Optical measuring arrangement, in particular for quality control in continuous processes
CN102116747A (en) Scanning device for ray bundle for backscatter imaging-used ray bundle and method
EP3654275B1 (en) Method and system for the automatic measuring of physical and dimensional parameters of multi-segment articles
US4465937A (en) Apparatus for optically scanning an object
AU606050B2 (en) Fiber optic imaging system for on-line monitoring
US5642553A (en) Imaging apparatus for scanning a clothed roll in a fiber processing machine and method
EP0707202A2 (en) Spectrophotometer with light source in the form of a light emitting diode array
US5343296A (en) Optical scanner with self contained standardization means
JP3504746B2 (en) Image evaluation device
JP3728084B2 (en) Columnar object appearance inspection apparatus and method
EP0136002B1 (en) Measuring apparatus provided with liquid dispenser
JP3736080B2 (en) Method and apparatus for measuring perspective distortion
US4008371A (en) Imaging systems
EP0335845A2 (en) Light source assembly
GB2115139A (en) Remote monitoring of the position of a member
RU2022257C1 (en) Infrared moisture meter to measure moisture content of capacitor paper
JPS6461655A (en) Defect inspecting instrument
JP2000266680A (en) Substrate inspection apparatus and oblique illumination unit
WO2012069013A1 (en) Light source apparatus for diameter-measuring instrument

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050114

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060606

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20060906

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20061023

A313 Final decision of rejection without a dissenting response from the applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A313

Effective date: 20070129

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080812