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Dokumentenidentifikation DE19546260C1 21.11.1996
Titel Verfahren zur Überwachung der Sprühmenge einer zur Befeuchtung bewegter Materialbahnen in die Breite versprühten Flüssigkeit über deren Breite, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, sowie Verwendung der Vorrichtung
Anmelder Weitmann & Konrad GmbH & Co KG, 70771 Leinfelden-Echterdingen, DE
Erfinder Hess, Günter, 72770 Reutlingen, DE
Vertreter Becker, M., Dipl.-Phys., Pat.-Anw., 70597 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 12.12.1995
DE-Aktenzeichen 19546260
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 21.11.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.11.1996
IPC-Hauptklasse B05B 12/12
IPC-Nebenklasse G01F 1/72   B41F 7/30   B41F 23/02   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Sprühmenge einer zur Befeuchtung bewegter Materialbahnen in die Breite versprühten Flüssigkeit. Um die versprühte Flüssigkeit über die Breite einfach und zuverlässig überwachen zu können und Fehlfunktionen frühzeitig zu erkennen, wird vorgeschlagen, daß ein lokaler Tröpfchenstrom jeweils für einzelne Meßbereiche der versprühten Flüssigkeit gemessen wird, daß die gemessenen lokalen Tröpfchenstromwerte als Sollwerte gespeichert werden und daß die lokalen Tröpfchenströme erneut bestimmt und jeweils mit dem zuvor ermittelten Sollwert des zugeordneten Meßbereichs verglichen werden.
Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, wobei eine Zählvorrichtung zur Registrierung von in jeweils einzelnen Meßbereichen zu erfassenden Tröpfchen der versprühten Flüssigkeit in den Meßbereichen zugeordnete Positionen bringbar ist, und wobei durch die Zählvorrichtung je registriertem Tröpfchen ein Signal erzeugbar und einer Auswerteeinheit übermittelbar ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Sprühmenge einer zur Befeuchtung bewegter Materialbahnen in die Breite versprühten Flüssigkeit über deren Breite, eine Vorrichtung zur Durchfürung des Verfahrens sowie eine Verwendung dieser Vorrichtung.

In der graphischen Industrie müssen schnell laufende Papierbahnen in bestimmten Stufen des Verarbeitungsprozesses, beispielsweise nach Durchlaufen eines Trockners zum Trocknen einer Druckfarbe, befeuchtet werden. Die Befeuchtung kann entweder mittels einer Walze, auf die eine Flüssigkeit aufgesprüht wird, oder durch direktes Aufsprühen der Flüssigkeit auf die schnell laufende Papierbahn durchgeführt werden. Dabei wird eine Flüssigkeit quer zur Laufrichtung der Materialbahn in die Breite durch eine Aufsprühvorrichtung versprüht, so daß die Materialbahn auf ihrer gesamten Breite durch die Flüssigkeit befeuchtet wird. Diese Flüssigkeitsauftragstechnik hat sich auch in der Textil-, Folien-, Vlies-, Holz-, Tissue- und andere Industrien bewährt. Eine Vorrichtung zur derartigen Befeuchtung bewegter Materialbahnen ist beispielsweise aus der DE 42 27 136 C2 bekannt. Mit einer derartigen Vorrichtung können Materialbahnen gleichmäßig befeuchtet und höher konzentrierte Flotten mit geringem Wasseranteil auf die Materialbahn aufgebracht werden. Die verwendete Sprühtechnik erlaubt ein berührungsloses und gleichmäßiges Auftragen über die gesamte Materialbahnbreite ohne Tropfenbildung, so daß eine schonende und spannungsarme Materialbahnbehandlung und dadurch ein Erhalt der Stoffstruktur gegeben ist.

Probleme ergeben sich, wenn die Aufsprühvorrichtung nicht korrekt arbeitet, wenn z. B. eine von mehreren, nebeneinander zur Erfassung der vollen Materialbahnbreite angeordneten Sprühvorrichtungen nicht korrekt arbeitet oder gar ausfällt. Dann wird die Materialbahn in diesem Bereich nicht korrekt oder gar nicht befeuchtet, so daß die an der Aufsprühvorrichtung vorbeibewegte Materialbahn Streifen unterschiedlicher Befeuchtung aufweist. Da der Feuchtigkeitsgehalt der Materialbahn und damit die fehlerhafte Befeuchtung erst viel später in einem der Aufsprühvorrichtung nachgeschalteten Vorgang im Bearbeitungsprozeß festgestellt werden kann und da die Materialbahnen mit sehr hohen Geschwindigkeiten im Bereich von 10 m/sec transportiert werden, sind sehr schnell große Materialbahnlängen unzureichend befeuchtet oder gar unbrauchbar. Bekannte Verfahren zur Überwachung der Befeuchtung sind somit materialaufwendig und sehr kostenintensiv.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, hier eine Abhilfe zu schaffen. Dabei soll ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und eine Verwendung des Verfahrens bereitgestellt werden, mit denen die aufgesprühte Flüssigkeit einfach und zuverlässig überwacht werden kann und etwaige Fehlfunktionen frühzeitig erkennbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 7 zur Durchführung des Verfahrens.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Befeuchtung oder das Aufbringen von Flotten auf eine Materialbahn in einfacher Weise wirksam überwacht werden. Sollte eine Aufsprühvorrichtung, mit der zur Befeuchtung der Materialbahn vorgesehene Flüssigkeit in die Breite versprüht wird, nicht korrekt arbeiten, so daß die Materialbahn über ihre Breite nicht in der gewünschten Weise befeuchtet wird, kann dies mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sofort festgestellt werden, da nicht der Feuchtigkeitsgehalt der Materialbahn bestimmt wird, sondern die Sprühmenge der auf die Materialbahn aufzubringenden Flüssigkeit. Durch das Messen lokaler Tröpfchenstromwerte und den Vergleich der gemessenen Tröpfchenströme mit zuvor ermittelten Sollwerten wird unverzüglich zusätzlich eine Information darüber geliefert, welcher Meßbereich unzureichend arbeitet. Dabei kann vorgegeben werden, innerhalb welcher Toleranzen die lokalen Tröpfchenstromwerte von den zugehörigen Sollwerten abweichen dürfen. Damit ist stets eine Kontrolle über die aufgesprühte Flüssigkeitsmenge gegeben, so daß bei Auftreten von Fehlern bei der Befeuchtung, diese Fehler beurteilt und lokalisiert werden können und ggf. der Befeuchtungsprozeß gestoppt werden kann. Dadurch kann ein Materialausschuß aufgrund mangelhafter Befeuchtung bestimmter Bereiche der Materialbahn vermieden werden.

In einer Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 ist nur eine Vorrichtung zur Bestimmung der lokalen Tröpfchenströme notwendig, die dann die einzelnen Meßbereiche nacheinander erfassen kann.

Da im Regelfall die Materialbahn über ihre gesamte Breite gleichmäßig befeuchtet werden soll, werden die anfangs ermittelten Sollwerte gemäß Anspruch 3 nach ihrer Bestimmung untereinander verglichen Stimmen die Sollwerte innerhalb gewisser Toleranzen nicht miteinander überein, arbeitet die Aufsprühvorrichtung bereits von Anfang an fehlerhaft.

Anspruch 4 gibt eine Ausgestaltung der Erfindung an, nach der das erfindungsgemäße Verfahren zur dauerhaften Überwachung der versprühten Flüssigkeit einsetzbar ist.

Eine etwas aufwendigere Alternative zur dauerhaften Überwachung der versprühten Flüssigkeit zeigt Anspruch 5 auf. Diese Alternative hat den Vorteil, daß ein fehlerhaftes Arbeiten schneller festgestellt werden kann, denn es muß nicht erst ein vollständiger Durchlauf wie in der Ausgestaltung nach Anspruch 4 abgewartet werden.

Bei fehlerhaftem Arbeiten der Aufsprühvorrichtung wird gemäß Anspruch 6 ein Signal bereitgestellt, das in unterschiedlicher Weise benutzt werden kann. Es könnte beispielsweise unmittelbar die Bearbeitung der Materialbahn gestoppt werden oder es kann dazu benutzt werden, eine Fachkraft zu rufen, die zunächst den aufgedeckten Fehler beurteilt.

Da das erfindungsgemäße Verfahren zuverlässige Aussagen über die Quantität der gesamten auf die Materialbahn aufgesprühten Flüssigkeit nicht erlaubt, da die versprühte Flüssigkeit nur in einzelnen Meßbereichen lokal erfaßt wird, wird gemäß Anspruch 7 nach gezielter Änderung der versprühten Flüssigkeitsmenge, beispielsweise nach Änderung der Bahngeschwindigkeit während eines Durchlaufs, die versprühte Flüssigkeit nur noch auf Totalausfall in den jeweiligen Meßbereichen überwacht. Dies ist sinnvoll, da ein Vergleich mit den anfangs bestimmten Sollwerten mangels der Bestimmungsmöglichkeit absoluter Flüssigkeitsmengen nicht mehr möglich ist.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus nur einer Zählvorrichtung, die mittels Registrierung einzelner Tröpfchen den lokalen Tröpfchenstrom bestimmt, und einer Auswerteinheit. Mit der Zählvorrichtung sind alle Tröpfchenströme nacheinander registrierbar, indem die Zählvorrichtung in den einzelnen Meßbereichen zugeordnete Positionen bringbar ist. Dies stellt eine konstruktiv einfache und kostengünstige Lösung dar.

Vorteilhafterweise sind die Tröpfchen zur Messung von Tröpfchenströmen optisch registrierbar.

Eine günstige Ausgestaltung der Zählvorrichtung ist Gegenstand des Anspruches 10.

Da der Arbeitsbereich, in dem die Materialbahn befeuchtet wird, durch die versprühte Flüssigkeit stark verschmutzt wird, sind gemäß Anspruch 11 zwischen der Zählvorrichtung und der versprühten Flüssigkeit Lochblenden vorgesehen, so daß die optisch arbeitende Zählvorrichtung möglichst wenig verschmutzt wird.

Ein weiterer Schutz der Zählvorrichtung ergibt sich aus der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 12, so daß dann die Möglichkeit besteht, die Lochblenden nur dann zu öffnen, wenn der dieser Lochblende zugeordnete Meßbereich von der Zählvorrichtung erfaßt werden soll.

Da eine Verschmutzung der Zählvorrichtung oft nicht zu vermeiden ist, ist vorteilhafterweise eine Reinigungsvorrichtung gemäß Anspruch 13 und 14 vorgesehen.

Damit die Zählvorrichtung auf ihre Funktion hin überprüfbar ist, ist eine Prüfvorrichtung nach Anspruch 15 und 16 vorgesehen, so daß beispielsweise nach einem Reinigungsvorgang ein Funktionstest durchführbar ist, der Gewißheit gibt, daß der Reinigungsvorgang erfolgreich abgelaufen ist.

In einer Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 17 ist die Zählvorrichtung zur Bestimmung der einzelnen, lokalen Tröpfchenströme schnell und einfach in den einzelnen Meßbereichen zugeordnete Positionen bringbar. Auch ist damit eine bevorzugte Überwachung in unmittelbarer Nähe der Materialbahn, also kurz vor Auftreffen der Tröpfchen auf die Materialbahn, möglich.

Eine derartige Ausgestaltung erlaubt auch ein einfaches und platzsparendes Anbringen der Reinigungs- und der Prüfvorrichtung gemäß Anspruch 18.

Mit Vorteil ist die erfindungsgemäße Vorrichtung für die unterschiedlichsten Industrien einsetzbar gemäß den Ansprüchen 19 und 20.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung;

Fig. 2 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt einer Zählvorrichtung, die mit einer Auswerteeinheit verschaltet ist;

Fig. 4 und 5 eine schematische Darstellung von Teilen einer Aufsprühvorrichtung.

In Fig. 1 und 2 ist schematisch neben einer erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung 10 eine Aufsprühvorrichtung 12 dargestellt, mittels derer eine Flüssigkeit zur Befeuchtung einer bewegten Materialbahn 14 in die Breite B tröpfchenförmig versprühbar ist. Die Flüssigkeitströpfchen sind als kleine Striche oder Punkte 16 dargestellt. Neben der direkten Besprühung der Materialbahn 14 mit der Flüssigkeit, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, kann die Materialbahn 10 auch indirekt befeuchtet werden, indem die Flüssigkeit zunächst auf eine Walze sprühbar und dann von dieser Walze auf die Materialbahn 14 übertragbar ist.

Die Überwachungsvorrichtung 10 weist eine Zählvorrichtung 18, eine Auswerteeinheit 20 und vorzugsweise eine Reinigungsvorrichtung 22 und eine Prüfvorrichtung 24 auf.

Die Zählvorrichtung 18 ist an einem Schlitten 26 angebracht, der auf einem Führungsträger 28 vorzugsweise längsverschiebbar gelagert ist. Der Führungsträger 28 erstreckt sich vorzugsweise senkrecht zur Laufrichtung der Materialbahn 14 wenigstens über die Materialbahnbreite B, so daß die Zählvorrichtung 18 über die gesamte Breite B der Materialbahn 14 positionierbar ist. Der Führungsträger 28 ist vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der Aufsprühvorrichtung 12 und der Materialbahn 14 angeordnet, so daß die Zählvorrichtung 18 auf dem Führungsträger 28 in Positionen bringbar ist, in denen die Zählvorrichtung 18 die durch Meßbereiche 1, 2 und 3 durchfliegenden Tröpfchen 16 zählen kann. Die in Fig. 1 und 2 dargestellten Meßbereiche 1, 2 und 3 sind nur beispielhaft. Je nach Materialbahnbreite B kann eine größere oder kleinere Anzahl vorgesehen sein.

Die Zählvorrichtung 18 weist, wie in Fig. 3 dargestellt, eine Lichtquelle, vorzugsweise einen Halbleiterlaser 30, einen Spiegel 32, ein Linsensystem, bestehend aus Linsen 34 und 36, einer Blende 38 und einer Photodiode 40, auf. Diese Elemente der Zählvorrichtung 18 sind in einem Gehäuse 42 untergebracht. Das ausgesandte Laserlicht ist als Strahlen 44und das von der Photodiode empfangene Licht ist als Strahlen 46 in Fig. 3 dargestellt.

Die Photodiode 40 ist über einen Verstärker 48 und einen Komperator 50 mit der Auswerteeinheit 20 verbunden.

Zwischen der entlang des Führungsträgers 28 verschiebbaren Zählvorrichtung 18 und der versprühten Flüssigkeit ist eine Abblendung 52 vorgesehen, die Öffnungen, vorzugsweise runde Löcher, aufweist, so daß Lochblenden 54, 55, 56 und 57 gebildet sind. Die Lochblenden 55, 56 und 57 definieren die von der Zählvorrichtung optisch erfaßbaren Meßbereiche 1, 2 und 3. Die Lochblenden 54-57 sind vorzugsweise mittels Deckplatten 60 verschließbar.

Im Bereich des einen Endes des Führungsträgers 28 ist die Reinigungsvorrichtung 22 vorgesehen. Die Reinigungsvorrichtung 22 ist an eine nicht dargestellte Druckluftquelle anschließbar und weist eine Düse 62 auf, aus der die Druckluft ausströmen kann. Weiter ist an einem der Enden des Führungsträgers 28 die Prüfvorrichtung 24 vorgesehen. Die Prüfvorrichtung 24 weist eine mit definierter Winkelgeschwindigkeit drehbare Scheibe 64 auf, die konzentrisch angeordnete, vorzugsweise umfangsmäßig regelmäßig beabstandete Durchbrechungen 66 aufweist. Die Scheibe 64 ist so angeordnet, daß der Laserstrahl 44 der im Bereich des Endes des Führungsträgers 28 positionierten Zählvorrichtung 18 die Durchbrechungen 66 durchleuchten kann. Bei sich drehender Scheibe ist dann der Laserstrahl 44 mittels der die Durchbrechungen 66 aufweisenden und sich drehenden Scheibe unterbrechbar.

Das erfindungsgemäße Verfahren läuft mit Hilfe der beschriebenen, erfindungsgemäßen Vorrichtung wie folgt ab:

Die Materialbahn 14 wird beispielsweise in Pfeilrichtung 100 an der Aufsprühvorrichtung 12 vorbeibewegt. Zur Befeuchtung der Materialbahn wird von der Aufsprühvorrichtung 12 eine Flüssigkeit, beispielsweise Wasser oder eine geeignete Flotte, in die Breite B versprüht, so daß vorzugsweise die gesamte Materialbahnbreite B abgedeckt ist.

Ein Beispiel einer mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt einsetzbaren Aufsprühvorrichtung 12 ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Die Aufsprühvorrichtung 12 besitzt, wie in Fig. 4 angedeutet, eine Vielzahl von Drehtellern 102, die in einer quer zur Längsrichtung der Materialbahn 14 und zum Führungsträger 28 parallelen Reihe nebeneinander angeordnet sind. Die Drehteller 102 sind dabei, wie Fig. 5 zeigt, an einem vorzugsweise unteren Ende einer Antriebswelle 104 angebracht und besitzen einen zentralen Topfbereich 106, an den sich ein sich radial nach außen erstreckender, flacher Sprühflansch 108 anschließt. Zum Antrieb der Drehteller 102 sind ihre jeweiligen Antriebswellen 104 in geeigneter, nicht näher dargestellter Weise mit einem Motor verbunden.

Um einen definierten Sprühbereich für jeden Drehteller 102 der Aufsprühvorrichtung 12 festzulegen, ist zwischen den in Reihe angeordneten Drehtellern 102 und der Materialbahn 14 eine Blende 110 angeordnet, die im Bereich jedes Drehtellers 102 eine Durchlaßöffnung 112 für auf die Materialbahn 14 aufzusprühende Flüssigkeit aufweist. Die so definierten Sprühbereiche sind fächerartig und bilden einzelne Sektoren, die vorteilhafterweise in Materialbahnebene bündig aneinander anschließen, wie dies die Fig. 1, 2 und 4 zeigen.

Es ist aber auch eine Aufsprühvorrichtung einsetzbar, die eine Walze aufweist, deren Breite der Breite der Materialbahn entspricht und deren Achse parallel zum Führungsträger 28 angeordnet ist. Ein sich über die Breite der Materialbahn erstreckender Sprühstrahl wird dann dadurch erzeugt, daß die Walze auf ihrer Oberfläche aufgebrachte Flüssigkeit durch schnelle Rotation abspritzt und diese abspritzende Flüssigkeit durch eine schlitzförmige Öffnung, deren Schlitzbreite der Breite der Materialbahn entspricht, austritt.

Eine weitere, mögliche Aufsprühvorrichtung besteht aus einzelnen nebeneinander angeordneten Sprühdüsen, deren Sprühstrahlen insgesamt die Materialbahnbreite abdecken.

Der Verfahrensablauf zur Überwachung der Sprühmenge der in die Breite versprühten Flüssigkeit ist nun wie folgt:

Zunächst wird die Zählvorrichtung 18 mittels der Reinigungsvorrichtung 22 gereinigt, indem Verunreinigungen mittels der aus der Düse 62 austretenden Druckluft direkt von der Zählvorrichtung 18, insbesondere von der Optik der Zählvorrichtung 18, abgeblasen werden.

Dann wird die Zählvorrichtung 18 in die in Fig. 1 dargestellte Prüfposition gebracht, in der der Laserstrahl 44 die geöffnete Lochblende 54 durchsetzt und die Scheibe 64 beleuchtet. Die Scheibe 64 weist auf ihrer Oberfläche eine reflektierende Beschichtung auf. Dann wird durch die sich drehende Scheibe 64 der Laserstrahl 44 mit einer definierten Frequenz unterbrochen. Wenn der Laserstrahl 44 durch die Scheibe 64 unterbrochen wird, entsteht ein Lichtreflex durch die reflektierende Oberfläche der Scheibe 64. Das reflektierte Licht 46 wird von den Linsen 34 und 36 gebündelt und auf die Photodiode 40 abgebildet. Die Photodiode 40 erzeugt ein Signal, das dem Verstärker 48 zugeführt und dort verstärkt und differenziert und anschließend an den Komperator 50 weitergeleitet wird. Der Komperator 50 gibt dann je Signal einen Impuls an die Auswerteeinheit weiter. Die von der Auswerteeinheit 20 empfangenen Impulse werden mit der Winkelgeschwindigkeit der Scheibe 64 verglichen, so daß festgestellt werden kann, ob jeder Reflex des Laserstrahls 44 registriert wurde.

Nach durchgeführter Funktionsüberprüfung wird ein erster Meßdurchlauf gestartet. Dazu wird die Zählvorrichtung 18 in eine erste Meßposition entlang des Führungsträgers 28 gebracht, so daß die Zählvorrichtung 18 den ersten Meßbereich 1 erfassen kann. Dazu wird die Lochblende 55 geöffnet, so daß der Laserstrahl 44 den ersten Meßbereich 1 beleuchtet. Das durch die einzelnen durch den ersten Meßbereich 1durchfliegenden Tröpfchen 16 reflektierte Licht 46 wird nun von der Zählvorrichtung 18 registriert und, wie oben beschrieben, als elektrischer Impuls pro vorbeifliegendes Tröpfchen 16 der Auswerteeinheit 20 zugeführt (vgl. Fig. 3). Auf diese Weise werden nun die Anzahl der Tröpfchen pro Zeiteinheit, vorzugsweise 1,7 sec, gezählt. In der Auswerteeinheit 20 wird aus sechs solcher Messungen ein Mittelwert bestimmt, der den lokalen Tröpfchenstrom für den ersten Meßbereich 1 darstellt. Dieser Tröpfchenstromwert wird als Sollwert für den ersten Meßbereich 1 in der Auswerteeinheit 20 gespeichert.

Bei der Registrierung der Tröpfchen 16 durch die Zählvorrichtung 18 werden nur die Tröpfchen 16 optisch erfaßt, die innerhalb eines Arbeitsbereiches A an der Zählvorrichtung 18 vorbeifliegen. Der Arbeitsbereich A wird definiert durch die Öffnung der Blende 38. Die Abstände zwischen der Zählvorrichtung 18 und den einzelnen Meßbereichen sind daher vorzugsweise für alle Meßbereiche gleich und mit der Öffnung der Blende 38 abgestimmt, so daß die fächerartigen Sprühbereiche im Arbeitsbereich A liegen.

Nun wird die Lochblende 55 wieder geschlossen und die Zählvorrichtung 18 zum zweiten Meßbereich 2 verfahren. Bezüglich des Meßbereichs 2 wird in gleicher Weise ein Sollwert bestimmt und abgespeichert. Ebenso werden für die weiteren Meßbereiche, in den Fig. 1 und 2 ist lediglich noch ein dritter dargestellt, die Sollwerte bestimmt und abgespeichert.

Wenn die Materialbahn 14 über ihre Breite B gleichmäßig befeuchtet werden soll, wird vorteilhafterweise jetzt geprüft, ob die Sollwerte der einzelnen Meßbereiche untereinander nicht zu stark voneinander abweichen. Wenn die Abweichung zu groß ist, ist dies ein Anzeichen dafür, daß die Aufsprühvorrichtung 12 nicht korrekt arbeitet, weil beispielsweise ein Drehteller 102 ausgefallen ist.

Danach wird die Zählvorrichtung 18 wieder in die erste Meßposition verfahren und wiederum ein lokaler Tröpfchenstrom im ersten Meßbereich 1 gemessen und in der Auswerteeinheit 20 gespeichert. Danach werden die weiteren Meßbereiche 2 und 3 erfaßt.

Nach diesem Durchlauf werden die gemessenen Tröpfchenstromwerte der drei Meßbereiche mit den zugehörigen Sollwerten in der Auswerteeinheit 20 verglichen. Weicht beispielsweise der gemessene Tröpfchenstrom des zweiten Meßbereichs 2 von dem zweiten Sollwert über eine vorgegebene Toleranzschwelle ab, wird bevorzugt ein Signal, beispielsweise ein Warnlicht, betätigt. Der Bediener der Vorrichtung kann dann sofort erkennen, daß im Meßbereich 2 zu wenig Flüssigkeit auf die Materialbahn gelangt ist, daß also die Aufsprühvorrichtung 12 in diesem Bereich fehlerhaft arbeitet.

Nach diesem Durchlauf werden in weiteren Durchläufen wiederholt die Tröpfchenströme der einzelnen Meßbereiche gemessen und nach jedem Durchlauf mit den Sollwerten verglichen. So ist eine ständige Kontrolle der auf die Materialbahn 14 aufgesprühten Flüssigkeitsmenge gegeben. Alternativ ist es auch möglich, den jeweils gemessenen Tröpfchenstrom unmittelbar nach seiner Bestimmung mit dem zugehörigen Sollwert zu vergleichen.

Die korrekte Positionierung der Zählvorrichtung 18 an dem Führungsträger 28 in die Prüf- und Meßpositionen wird jeweils mittels eines nicht dargestellten Induktivschalters bewerkstelligt.

Es ist festzustellen, daß aus der gesamten bezüglich eines Meßbereichs gemessenen Tropfenanzahl nicht auf die absolut versprühte Flüssigkeitsmenge in dem zugehörigen fächerartigen Sektor geschlossen werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch hervorragend dafür geeignet, die aufgesprühte Flüssigkeitsmenge zu überwachen, indem ausgehend von einmal bestimmten lokalen Sollwerten die momentanen lokalen Tröpfchenstromwerte gemessen und mit den Sollwerten verglichen werden, also lediglich relative Aussagen über die zu überwachende Flüssigkeitsmengen gemacht werden können.

Aus diesem Grunde kann kein Vergleich der gemessenen Tröpfchenströme mit den Sollwerten mehr angestellt werden, wenn während eines Durchlaufs die versprühte Flüssigkeitsmenge geändert wird. Eine Änderung der versprühten Flüssigkeitsmenge ist beispielsweise dann notwendig, wenn bei Änderung der Transportgeschwindigkeit der Materialbahn 14 diese in gleichem Maße wie zuvor befeuchtet werden soll. Dann ist aber dennoch eine eingeschränkte Überwachung möglich, indem dann nur noch das Vorhandensein lokaler Tröpfchenströme in den einzelnen Meßbereichen registriert wird. Die Drehteller 102der Aufsprühvorrichtung 12 werden also dann nur noch auf Totalausfall überwacht. Nach Beendigung des Überwachungsdurchlaufs empfiehlt es sich dann, neue Sollwerte zu bestimmen.

Nach Beendigung des Überwachungsvorgangs, also Beendigung aller Durchläufe, wird die Zählvorrichtung 18 gereinigt und auf ihre Funktion überprüft.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Überwachung der Sprühmenge einer zur Befeuchtung bewegter Materialbahnen (14) in die Breite (B)versprühten Flüssigkeit über deren Breite (B),

    dadurch gekennzeichnet,

    daß ein lokaler Tröpfchenstrom jeweils für einzelne Meßbereiche (1, 2 bzw. 3) der versprühten Flüssigkeit gemessen wird,

    daß die gemessenen lokalen Tröpfchenstromwerte als Sollwerte gespeichert werden

    und daß die lokalen Tröpfchenströme erneut bestimmt und jeweils mit dem zuvor ermittelten Sollwert des zugeordneten Meßbereichs (1, 2 bzw. 3) verglichen werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Meßbereiche (1, 2 und 3) nacheinander zur Bestimmung der lokalen Tröpfchenströme erfaßt werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gespeicherten Sollwerte untereinander verglichen werden.
  4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach anfänglicher Bestimmung der Sollwerte die lokalen Tröpfchenströme in wiederholten Durchläufen, in denen jeweils der Tröpfchenstrom jeden Meßbereichs (1, 2 bzw. 3) einmal erfaßt und gespeichert wurde, gemessen werden und daß nach jedem Durchlauf die Tröpfchenstromwerte mit den im ersten Durchlauf bestimmten Sollwerten verglichen werden.
  5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder bestimmte Tröpfchenstrom unmittelbar nach seiner Bestimmung mit seinem zugehörigen Sollwert verglichen wird.
  6. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Abweichung wenigstens eines der Tröpfchenstromwerte von dem zugeordneten Sollwert über einen vorgegebenen Wert hinaus ein Signal bereitgestellt wird.
  7. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach gezielter Änderung der versprühten Flüssigkeitsmenge während eines Durchlaufs nur noch das Vorhandensein lokaler Tröpfchenströme in den jeweiligen Meßbereichen registriert wird.
  8. 8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zählvorrichtung (18) zur Registrierung von in jeweils einzelnen Meßbereichen (1, 2 bzw. 3) zu erfassenden Tröpfchen (16) der versprühten Flüssigkeit in den Meßbereichen (1, 2 bzw. 3) zugeordnete Positionen bringbar ist, und daß durch die Zählvorrichtung (18) je registriertem Tröpfchen (16) ein Signal erzeugbar und einer Auswerteeinheit (20) übermittelbar ist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Zählvorrichtung (18) jeweils ein Meßbereich (1, 2 bzw. 3) optisch erfaßbar und die in diesem Meßbereich (1, 2 oder 3) vorbeifliegenden Tröpfchen (16) optisch registrierbar sind.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählvorrichtung (18) einen den der Zählvorrichtung (18) zugeordneten Meßbereich (1, 2 oder 3) beleuchtenden Laser (30) und eine das durch vorbeifliegende Tröpfchen (16) reflektierte Laserlicht (46) detektierende (40) Photodiode aufweist.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßbereiche (1, 2 bzw. 3) definiert sind durch zwischen der Zählvorrichtung (18) und der versprühten Flüssigkeit vorgesehene Lochblenden (55, 56 bzw. 57).
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochblenden (55, 56, 57) abdeckbar sind.
  13. 13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reinigungsvorrichtung (22) zur Reinigung der Zählvorrichtung (18) vorgesehen ist.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählvorrichtung (18) durch die Reinigungsvorrichtung (22) mit Druckluft reinigbar ist.
  15. 15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Prüfvorrichtung (24) vorgesehen ist, mit der die Funktion der Zählvorrichtung (18) überprüfbar ist.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfvorrichtung (24) eine konzentrisch angeordnete Durchbrechungen (66) aufweisende Scheibe (64) aufweist, die mit definierter Winkelgeschwindigkeit drehbar und derart angeordnet ist, daß ein Lichtstrahl (44) des Lasers (30) mittels der die Durchbrechungen (66) aufweisenden Scheibe (64) unterbrechbar ist.
  17. 17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählvorrichtung (18) an einem sich wenigstens über die Materialbahnbreite (B) erstreckenden Führungsträger (28) längsverschiebbar gelagert ist.
  18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungs- (22) und/oder die Prüfvorrichtung (24) im Bereich wenigstens eines Endes des Führungsträgers (28) vorgesehen sind.
  19. 19. Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 18 zur Überwachung einer auf eine Walze oder Materialbahn aufzusprühenden Flüssigkeitsmenge im Offset-Druckverfahren.
  20. 20. Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 18 zur Überwachung einer auf eine textile Materialbahn, Folienbahn, Vliesstoffbahn oder zellulosehaltigen Materialbahn aufzusprühenden Flüssigkeitsmenge.






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