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EP0868305A1 - Device and method for monitoring the amount of a fluid sprayed across the width of moving material webs for the moistening thereof - Google Patents

Device and method for monitoring the amount of a fluid sprayed across the width of moving material webs for the moistening thereof

Info

Publication number
EP0868305A1
EP0868305A1 EP96939828A EP96939828A EP0868305A1 EP 0868305 A1 EP0868305 A1 EP 0868305A1 EP 96939828 A EP96939828 A EP 96939828A EP 96939828 A EP96939828 A EP 96939828A EP 0868305 A1 EP0868305 A1 EP 0868305A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sprayed
liquid
droplet
material web
counting device
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.)
Granted
Application number
EP96939828A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0868305B1 (en
Inventor
Günter Hess
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Weitmann and Konrad GmbH and Co KG
Original Assignee
Weitmann and Konrad GmbH and Co KG
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 Weitmann and Konrad GmbH and Co KG filed Critical Weitmann and Konrad GmbH and Co KG
Publication of EP0868305A1 publication Critical patent/EP0868305A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0868305B1 publication Critical patent/EP0868305B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F23/00—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing
    • B41F23/02—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing by dampening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/08—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means
    • B05B12/082—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means responsive to a condition of the discharged jet or spray, e.g. to jet shape, spray pattern or droplet size
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/08—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements in association with stationary outlet or deflecting elements
    • B05B3/082—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements in association with stationary outlet or deflecting elements the spraying being effected by centrifugal forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/10—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member
    • B05B3/1007—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member characterised by the rotating member
    • B05B3/1014—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member characterised by the rotating member with a spraying edge, e.g. like a cup or a bell
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S101/00—Printing
    • Y10S101/45—Sensor for ink or dampening fluid thickness or density

Definitions

  • the invention relates to a method for monitoring the spray quantity of a liquid sprayed across the width for moistening moving material webs, a device for carrying out the method and the use of this device.
  • fast-running paper webs have to be moistened in certain stages of the processing process, for example after passing through a dryer to dry a printing ink.
  • the moistening can be carried out either by means of a roller onto which a liquid is sprayed, or by spraying the liquid directly onto the fast-running paper web.
  • a liquid is spread across the width of the material web by a spray device. sprayed so that the entire width of the material web is moistened by the liquid.
  • This liquid application technology has also been used in the textile, film, nonwoven, wood, tissue and other industries.
  • a device for such moistening moves Material webs are known, for example, from DE 42 27 136 C2.
  • material webs can be moistened uniformly and high concentrated liquors with a low water content can be applied to the material web.
  • the spraying technique used allows a non-contact and uniform application over the web entire width of the material web without droplet formation, so that a gentle and low-tension material web treatment is provided and the fabric structure is preserved
  • a method as well as a device for carrying out the method and a use of the method are to be provided with which the sprayed-on liquid can be monitored simply and reliably and any malfunctions can be identified at an early stage.
  • the moistening or the application of liquors to a material web can be effectively monitored in a simple manner. If a spraying device with which the liquid intended for moistening the material web is sprayed into the width does not work correctly, so that the material web is not moistened in the desired manner over its width, this can be determined immediately with the method according to the invention , since it is not the moisture content of the material web that is determined, but the spray quantity of the liquid to be applied to the material web. By measuring local droplet flow values and comparing the measured droplet flows with previously determined target values, additional information is immediately provided as to which measuring range is inadequate. there can be specified within which tolerances the local droplet flow values may deviate from the associated setpoints.
  • the target values initially determined are compared with one another according to their determination. If the target values do not agree with one another within certain tolerances, the spraying device operates incorrectly right from the start.
  • Claim 4 specifies an embodiment of the invention, according to which the method according to the invention can be used for permanent monitoring of the sprayed liquid.
  • Claim 5 shows a somewhat more complex alternative to the permanent monitoring of the sprayed liquid. This alternative has the advantage of being faulty Work can be determined more quickly, because it is not necessary to wait for a complete run as in the embodiment according to claim 4.
  • a signal is provided which can be used in different ways. For example, the processing of the material web could be stopped immediately, or it can be used to call a specialist, who first assesses the detected error.
  • the method according to the invention does not allow reliable statements to be made about the quantity of the entire liquid sprayed onto the material web, since the sprayed liquid is only recorded locally in individual measuring ranges, according to claim 7, after a specific change in the sprayed amount of liquid, for example after a change in the web speed during one run, the sprayed liquid is only monitored for total failure in the respective measuring ranges. This makes sense because a comparison with the initially determined target values is no longer possible due to the lack of the ability to determine absolute amounts of liquid.
  • a device for carrying out the method according to the invention consists of only one counting device, which determines the local droplet flow by registering individual droplets, and an evaluation unit. With the counting device, all droplet flows are one after the other can be registered in that the counting device can be brought into positions assigned to the individual measuring ranges. This represents a structurally simple and inexpensive solution.
  • the droplets for measuring droplet streams can advantageously be optically registered.
  • a favorable embodiment of the counting device is the subject of claim 10.
  • a further protection of the counting device results from the embodiment of the invention according to claim 12, so that it is then possible to open the pinhole only when the measuring range assigned to this pinhole is to be recorded by the counting device.
  • the counting device for determining the individual, local droplet streams can be brought quickly and easily into positions assigned to the individual measuring areas. This also enables preferred monitoring in the immediate vicinity of the material web, ie shortly before the droplets hit the material web.
  • Such an embodiment also permits simple and space-saving attachment of the cleaning and testing device according to claim 18.
  • the device according to the invention can advantageously be used for a wide variety of industries in accordance with claims 19 and 20.
  • FIG. 1 a schematic view of a monitoring device according to the invention
  • 2 a top view of the device according to the invention according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a cross section of a counting device which is connected to an evaluation unit
  • Fig. 4 u. 5 a depiction of parts of a spray device.
  • FIGS. 1 and 2 schematically show, in addition to a monitoring device 10 according to the invention, a spraying device 12 by means of which a liquid for moistening a moving material web 14 in the width B can be sprayed in droplets.
  • the liquid droplets are shown as small lines or dots 16.
  • the material web 10 can also be moistened indirectly by first spraying the liquid onto a roller and then transferring it from this roller to the material web 14.
  • the monitoring device 10 has a counting device 18, an evaluation unit 20 and preferably a remnant device 22 and a test device 24.
  • the counting device 18 is attached to a slide 26, which is mounted on a guide carrier 28, preferably in a longitudinally displaceable manner.
  • the guide carrier 28 preferably extends perpendicular to the running direction of the material web 14 at least over the material web width B, so that the counting device 18 can be positioned over the entire width B of the material web 14.
  • the guide carrier 28 is preferably arranged in the immediate vicinity of the spraying device 12 and the material web 14, so that the counting device 18 can be placed on the guide carrier 28 m positions in which the counting device 18 counts the droplets 16 passing through measuring areas 1, 2 and 3 can.
  • the measuring ranges 1, 2 and 3 shown in FIGS. 1 and 2 are only examples. Depending on the material web width B, a larger or smaller number can be provided.
  • the counting device 18 has a light source, preferably a semiconductor laser 30, a mirror 32, a lens system, consisting of lenses 34 and 36, an aperture 38 and a photodiode 40. These elements of the counting device 18 are accommodated in a housing 42.
  • the emitted laser light is shown as rays 44 and the light received by the photodiode is shown as rays 46 in FIG. 3.
  • the photodiode 40 is connected to the evaluation unit 20 via an amplifier 48 and a comparator 50.
  • an eme Bending 52 is provided, which has openings, preferably round perforations, so that perforated screens 54, 55, 56 and 57 are formed.
  • the perforated screens 55, 56 and 57 define the measuring ranges 1, 2 and 3 that can be optically detected by the counting device.
  • 57 are preferably closable by means of cover plates 60.
  • the cleaning device 22 is provided in the region of the end of the guide support 28.
  • the cleaning device 22 can be connected to a compressed air source (not shown) and has a nozzle b2 from which the compressed air can flow out.
  • the test device 24 is provided on one of the ends of the guide support 28.
  • the test device 24 has a disk 64 which can be rotated with a defined angular velocity and which has concentrically arranged openings 66, preferably circumferentially regularly spaced apart.
  • the disk 64 is arranged such that the laser beam 44 of the numbering device 18 positioned in the region of the end of the guide support 28 can illuminate the openings 66. When the disk rotates, the laser beam 44 can then be interrupted by means of the disk having the openings 66 and rotating.
  • the material web 14 is moved past the spraying device 12, for example in the direction of the arrow 100.
  • the spray device 12 eme Liquid, for example water or a suitable liquor, m sprayed the width B, so that the entire web width B is preferably covered.
  • FIGS. 4 and 5 An example of a spraying device 12 which can preferably be used with the method according to the invention and the device according to the invention is shown in FIGS. 4 and 5.
  • the spraying device 12 has, as indicated in FIG. 4, a plurality of turntables 102 which are arranged next to one another in a row parallel to the longitudinal direction of the material web 14 and to the guide support 28.
  • the turntables 102 are attached to a preferably lower end of a drive shaft 104 and have a central pot region 106, to which a flat spray flange 108 which extends radially outwards is connected.
  • their respective drive shafts 104 m are connected to a motor in a suitable manner (not shown in more detail).
  • an aperture 110 is arranged between the turntables 102 arranged in the row and the material web 14, which has a passage opening 112 in the area of each turntable 102 for liquid to be sprayed onto the material web 14.
  • the spray areas defined in this way are fan-shaped and form individual sectors which advantageously adjoin one another flush in the plane of the material web, as shown in FIGS. 1, 2 and 4.
  • a spraying device which has a roller, the width of which corresponds to the width of the material web and the axis of which is arranged parallel to the guide carrier 28.
  • a spray jet extending over the width of the material web is then generated by the roller spraying liquid applied to its surface by rapid rotation and this liquid spraying out emerging through a slot-shaped opening, the slot width of which corresponds to the width of the material web.
  • Another possible spraying device consists of individual spray nozzles arranged next to one another, the spray jets of which overall cover the width of the material web.
  • the counting device 18 is cleaned by means of the cleaning device 22, in that contaminants are blown off directly from the counting device 18, in particular from the optics of the counting device 18, by means of the compressed air emerging from the nozzle 62.
  • the counting device is then brought 18 m into the test position shown in FIG. 1, in which the laser beam 44 passes through the open pinhole 54 and illuminates the disk 64.
  • the disk 64 has a reflective coating on its surface.
  • the laser beam 44 is defined by the rotating disk 64 Frequency interrupted.
  • a light reflection occurs through the reflecting surface of the pane 64.
  • the reflected light 46 is focused by the lenses 34 and 36 and imaged on the photodiode 40.
  • the photodiode 40 generates a signal which is fed to the amplifier 48 and amplified and differentiated there and then passed on to the comparator 50.
  • the comparator 50 then forwards a pulse to the evaluation unit for each signal.
  • the pulses received by the evaluation unit 20 are compared with the angular velocity of the disk 64, so that it can be determined whether each reflection of the laser beam 44 has been registered.
  • a first measurement run is started.
  • the counting device 18 is brought into a first measuring position along the guide carrier 28, so that the counting device 18 can record the first measuring range 1.
  • the aperture 55 is opened so that the laser beam 44 illuminates the first measuring area 1.
  • the light 46 reflected by the individual droplets 16 passing through the first measuring area 1 is now registered by the counting device 18 and, as described above, is supplied to the evaluation unit 20 as an electrical impulse per droplet 16 flying by (see FIG. 3). In this way, the number of droplets per unit of time, preferably 1.7 seconds, is now counted.
  • an average value is determined from six such measurements, which represents the local droplet flow for the first measuring range 1. This droplet flow value is called Setpoint for the first measuring range 1 m of the evaluation unit 20 is stored.
  • the working area A is defined by the opening of the diaphragm 38.
  • the distances between the counting device 18 and the individual measuring ranges are therefore preferably the same for all measuring ranges and matched with the opening of the diaphragm 38, so that the fan-like spray areas lie in the working area A.
  • the pinhole 55 is now closed again and the counting device 18 is moved to the second measuring range 2.
  • a setpoint is determined and stored in the same way.
  • m only FIGS. 1 and 2 are shown, the target values are determined and stored.
  • the material web 14 is to be moistened uniformly over its width B, it is advantageously now checked whether the target values of the individual measuring ranges do not differ too much from one another. If the deviation is too large, this is an indication that the spraying device 12 is not works correctly because, for example, a turntable 102 has failed Thereafter, the counting device 18 is again moved into the first measuring position and again a local droplet flow is measured in the first measuring area 1 and stored in the evaluation unit 20. The further measuring ranges 2 and 3 are then recorded.
  • the measured droplet current values of the three measuring ranges are compared with the associated target values in the evaluation unit 20. If, for example, the measured droplet flow of the second measuring range 2 deviates from the second setpoint value via a predetermined tolerance threshold, a signal, for example a warning light, is preferably actuated. The operator of the device can then immediately recognize that too little liquid has reached the material web in the measuring area 2, that is to say the spray device 12 is working incorrectly in this area.
  • the droplet streams of the individual measuring ranges are repeatedly measured in further runs and compared with the target values after each run. So there is constant control of the amount of liquid sprayed onto the material web 14. Alternatively, it is also possible to compare the droplet flow measured in each case immediately after its determination with the associated target value.
  • the correct positioning of the counting device 18 on the guide carrier 28 in the test and measurement positions is accomplished in each case by means of an inductive switch (not shown). It should be noted that from the total number of drops measured with respect to a measuring range, it is not possible to draw conclusions about the absolutely sprayed amount of liquid in the associated fan-like sector. However, the method according to the invention is excellently suitable for monitoring the sprayed-on amount of liquid by measuring the instantaneous local droplet flow values based on local setpoints which have been determined once and comparing them with the setpoints, that is to say only making relative statements about the amounts of liquid to be monitored.
  • the counting device 18 is cleaned and its function is checked.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for monitoring the amount of a fluid sprayed across the width of moving webs of material for the moistening thereof. To monitor the fluid sprayed across the width in a simple and reliable manner and to detect faulty operation early on, it is proposed that a local stream of droplets is measured for each individual measuring zone of the sprayed fluid, the measured values of the local droplet stream are stored as desired values, and the local streams of droplets are determined again and each compared with the predetermined desired value of the associated measuring zone. The invention also relates to a device for carrying out said method, wherein a counting device for the registration of droplets (to be recorded in each individual measuring zone) of the sprayed fluid can be moved into positions allocated to the measuring zones, and a signal can be generated by the counting device for each registered droplet, and can be transmitted to an evaluation unit.

Description

VORRICHTUNGUNDVERFAHRENZURÜBERWACHUNGDERSPRÜHMENGEEINERZURBEFEUCHTUNG BEWEGTER MATERIALBAHNEN IN DIE BREITE VERSPRÜHTEN FLÜSSIGKEITDEVICE AND METHOD FOR MONITORING SPRAYING, HUMIDIFICATION OF MOVING MATERIALS IN THE WIDE SPRAYED LIQUID
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.The invention relates to a method for monitoring the spray quantity of a liquid sprayed across the width for moistening moving material webs, a device for carrying out the method and the use of this device.
In der graphischen Industrie müssen schnell laufende Pa¬ pierbahnen in bestimmten Stufen des Verarbeitungsprozesseε, beispielsweise nach Durchlaufen eines Trockners zum Trock¬ nen einer Druckfarbe, befeuchtet werden. Die Befeuchtung kann entweder mittels einer Walze, auf die eine Flüssigkeit aufgesprüht wird, oder durch direktes Aufsprühen der Flüs¬ sigkeit auf die schnell laufende Papierbahn durchgeführt werden. Dabei wird eine Flüssigkeit quer zur Laufrichtung der Materialbahn in die Breite durch eine Aufsprühvorrich- tung versprüht, so dass die Materialbahn auf ihrer gesamten Breite durch die Flüssigkeit befeuchtet wird Diese Flus- sigkeitsauftragstechmk hat sich auch in der Textil-, Folien-, Vlies-, Holz , Tissue- und andere Industrien bewahrt Eine Vorrichtung zur derartigen Befeuchtung beweg¬ ter Materialbahnen ist beispielsweise aus der DE 42 27 136 C2 bekannt Mit einer derartigen Vorrichtung können Ma¬ terialbahnen gleichmässig befeuchtet und hoher konzen¬ trierte Flotten mit geringem Wasseranteil auf die Material¬ bahn aufgebracht werden Die verwendete Spruhtechnik er¬ laubt ein beruhrungsloses und gleichmassiges Auftragen über die gesamte Materialbahnbreite ohne Tropfenbildung, so dass eine schonende und spannungsarme Materialbahnbehandlung und dadurch em Erhalt der StoffStruktur gegeben istIn the graphics industry, fast-running paper webs have to be moistened in certain stages of the processing process, for example after passing through a dryer to dry a printing ink. The moistening can be carried out either by means of a roller onto which a liquid is sprayed, or by spraying the liquid directly onto the fast-running paper web. A liquid is spread across the width of the material web by a spray device. sprayed so that the entire width of the material web is moistened by the liquid. This liquid application technology has also been used in the textile, film, nonwoven, wood, tissue and other industries. A device for such moistening moves Material webs are known, for example, from DE 42 27 136 C2. With such a device, material webs can be moistened uniformly and high concentrated liquors with a low water content can be applied to the material web. The spraying technique used allows a non-contact and uniform application over the web entire width of the material web without droplet formation, so that a gentle and low-tension material web treatment is provided and the fabric structure is preserved
Probleme ergeben sich, wenn die Aufspruhvorrichtung nicht korrekt arbeitet, wenn z.B. eine von mehreren, nebeneinan¬ der zur Erfassung der vollen Materialbahnbreite angeordne¬ ten Spruhvorrichtungen nicht korrekt arbeitet oder gar ausfällt. Dann wird die Materialbahn in diesem Bereich nicht korrekt oder gar nicht befeuchtet, so dass die an der Aufspruhvorrichtung vorbeibewegte Materialbahn Streifen unterschiedlicher Befeuchtung aufweist. Da der Feuchtig¬ keitsgehalt der Materialbahn und damit die fehlerhafte Be¬ feuchtung erst viel spater in einem der Aufspruhvorrichtung nachgeschalteten Vorgang im Bearbeitungsprozess festge¬ stellt werden kann und da die Materialbahnen mit sehr hohen Geschwindigkeiten im Bereich von 10 m/sec transpor¬ tiert werden, sind sehr schnell grosse Materialbahnlangen unzureichend befeuchtet oder gar unbrauchbar Bekannte Verfahren zur Überwachung der Befeuchtung sind somit mate¬ rialaufwendig und sehr kostenintensiv.Problems arise if the spraying device does not work correctly, for example if one of several spraying devices arranged next to one another to detect the full width of the material web does not work correctly or even fails. Then the material web in this area is not moistened correctly or not at all, so that the material web moving past the spraying device has strips of different moistening. Since the moisture content of the material web and thus the defective moistening can only be determined much later in a process downstream of the spraying device in the machining process, and since the material webs are transported at very high speeds in the range of 10 m / sec, very long lengths of material are inadequately moistened or even unusable acquaintances Methods for monitoring the moistening are therefore material-intensive and very cost-intensive.
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 bereitge¬ stellt werden, mit denen die aufgesprühte Flüssigkeit einfach und zuverlässig überwacht werden kann und etwaige Fehlfunktionen frühzeitig erkennbar sind.Starting from this prior art, it is an object of the invention to remedy this. A method as well as a device for carrying out the method and a use of the method are to be provided with which the sprayed-on liquid can be monitored simply and reliably and any malfunctions can be identified at an early stage.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch ein Ver¬ fahren gemäss Patentanspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 7 zur Durchführung des Verfahrens .This object is achieved according to the invention by a method according to claim 1 and a device according to claim 7 for carrying out the method.
Mit dem erfindungsgemässen Verfahren kann die Befeuchtung oder das Aufbringen von Flotten auf eine Materialbahn in einfacher Weise wirksam überwacht werden. Sollte eine Aufspruhvorrichtung, mit der zur Befeuchtung der Material- bahn 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 festge¬ stellt werden, da nicht der Feuchtigkeitsgehalt der Ma¬ terialbahn bestimmt wird, sondern die Sprühmenge der auf die Materialbahn aufzubringenden Flüssigkeit . Durch das Messen lokaler Tropfchenstromwerte 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 Tropfchenstromwerte von den zugehörigen Sollwerten abweichen dürfen. Damit ist stets eine Kontrolle über die aufgesprühte Flüssigkeitsmenge gegeben, so dass bei Auftre¬ ten von Fehlern bei der Befeuchtung, diese Fehler beurteilt und lokalisiert werden können und ggf. der Befeuchtungs- prozess gestoppt werden kann. Dadurch kann ein Mateπalaus- schuss aufgrund mangelhafter Befeuchtung bestimmter Berei¬ che der Materialbahn vermieden werden.With the method according to the invention, the moistening or the application of liquors to a material web can be effectively monitored in a simple manner. If a spraying device with which the liquid intended for moistening the material web is sprayed into the width does not work correctly, so that the material web is not moistened in the desired manner over its width, this can be determined immediately with the method according to the invention , since it is not the moisture content of the material web that is determined, but the spray quantity of the liquid to be applied to the material web. By measuring local droplet flow values and comparing the measured droplet flows with previously determined target values, additional information is immediately provided as to which measuring range is inadequate. there can be specified within which tolerances the local droplet flow values may deviate from the associated setpoints. This means that there is always control over the amount of liquid sprayed on, so that when errors occur during moistening, these errors can be assessed and localized and the moistening process can be stopped if necessary. As a result, material rejects due to inadequate moistening of certain areas of the material web can be avoided.
In einer Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 ist nur eine Vorrichtung zur Bestimmung der lokalen Tröpfchen- ströme notwendig, die dann die einzelnen Messbereiche nacheinander erfassen kann.In an embodiment of the invention according to claim 2, only one device for determining the local droplet streams is necessary, which can then record the individual measuring ranges one after the other.
Da im Regelfall die Materialbahn über ihre gesamte Breite gleichmässig befeuchtet werden soll, werden die anfangs ermittelten Sollwerte gemäss Anspruch 3 nach ihrer Bestim¬ mung untereinander verglichen. Stimmen die Sollwerte inner¬ halb gewisser Toleranzen nicht miteinander überein, arbei¬ tet die Aufspruhvorrichtung bereits von Anfang an fehler¬ haft.Since, as a rule, the material web is to be moistened uniformly over its entire width, the target values initially determined are compared with one another according to their determination. If the target values do not agree with one another within certain tolerances, the spraying device operates incorrectly right from the start.
Anspruch 4 gibt eine Ausgestaltung der Erfindung an, nach der das erfindungsgemasse Verfahren zur dauerhaften Überwa¬ chung der versprühten Flüssigkeit einsetzbar ist.Claim 4 specifies an embodiment of the invention, according to which the method according to the invention can be used for permanent monitoring of the sprayed liquid.
Eine etwas aufwendigere Alternative zur dauerhaften Überwa¬ chung der versprühten Flüssigkeit zeigt Anspruch 5 auf. Diese Alternative hat den Vorteil, dass em fehlerhaftes Arbeiten schneller festgestellt werden kann, denn es muss nicht erst em vollständiger Durchlauf wie m der Ausge¬ staltung nach Anspruch 4 abgewartet werden.Claim 5 shows a somewhat more complex alternative to the permanent monitoring of the sprayed liquid. This alternative has the advantage of being faulty Work can be determined more quickly, because it is not necessary to wait for a complete run as in the embodiment according to claim 4.
Bei fehlerhaftem Arbeiten der Aufspruhvorrichtung wird gemasε Anspruch 6 em Signal bereitgestellt, das in unter¬ schiedlicher Weise benutzt werden kann. Es könnte bei¬ spielsweise unmittelbar die Bearbeitung der Materialbahn gestoppt werden oder es kann dazu benutzt werden, eine Fachkraft zu rufen, die zunächst den aufgedeckten Fehler beurteilt .If the spraying device works incorrectly, a signal is provided which can be used in different ways. For example, the processing of the material web could be stopped immediately, or it can be used to call a specialist, who first assesses the detected error.
Da das erfindungsgemasse Verfahren zuverlässige Aussagen über die Quantität der gesamten auf die Materialbahn aufge¬ sprühten Flüssigkeit nicht erlaubt, da die versprühte Flüssigkeit nur in einzelnen Messbereichen lokal erfasst wird, wird gemäss Anspruch 7 nach gezielter Änderung der versprühten Flussigkeitsmenge, beispielsweise nach Änderung der Bahngeschwindigkeit während eines Durchlaufs, die versprühte Flüssigkeit nur noch auf Totalausfall m den jeweiligen Messbereichen überwacht. Dies ist sinnvoll, da em Vergleich mit den anfangs bestimmten Sollwerten mangels der Bestimmungsmöglichkeit absoluter Flüssigkeitsmengen nicht mehr möglich ist.Since the method according to the invention does not allow reliable statements to be made about the quantity of the entire liquid sprayed onto the material web, since the sprayed liquid is only recorded locally in individual measuring ranges, according to claim 7, after a specific change in the sprayed amount of liquid, for example after a change in the web speed during one run, the sprayed liquid is only monitored for total failure in the respective measuring ranges. This makes sense because a comparison with the initially determined target values is no longer possible due to the lack of the ability to determine absolute amounts of liquid.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens besteht aus nur einer Zählvorrichtung, die mittels Registrierung einzelner Tropfchen den lokalen Tropfchenstrom bestimmt, und einer Auswerteinheit. Mit der Zählvorrichtung sind alle Tröpfchenströme nacheinander registrierbar, indem die Zählvorrichtung m den einzelnen Messbereichen zugeordnete Positionen bringbar ist. Dies stellt eine konstruktiv einfache und kostengünstige Lösung dar.A device for carrying out the method according to the invention consists of only one counting device, which determines the local droplet flow by registering individual droplets, and an evaluation unit. With the counting device, all droplet flows are one after the other can be registered in that the counting device can be brought into positions assigned to the individual measuring ranges. This represents a structurally simple and inexpensive solution.
Vorteilhafterweise smd die Tropfchen zur Messung von Tröpfchenströmen optisch registrierbar.The droplets for measuring droplet streams can advantageously be optically registered.
Eine günstige Ausgestaltung der Zählvorrichtung ist Gegen¬ stand des Anspruches 10.A favorable embodiment of the counting device is the subject of claim 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.Since the working area in which the material web is moistened is heavily contaminated by the sprayed liquid, perforated screens are provided between the counting device and the sprayed liquid, so that the optically working counting device is contaminated as little as possible.
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 öff¬ nen, wenn der dieser Lochblende zugeordnete Messbereich von der Zählvorrichtung erfasst werden soll.A further protection of the counting device results from the embodiment of the invention according to claim 12, so that it is then possible to open the pinhole only when the measuring range assigned to this pinhole is to be recorded by the counting device.
Da eine Verschmutzung der Zählvorrichtung oft nicht zu vermeiden ist, ist vorteilhafterweise eine Reinigungsvor¬ richtung gemäss Anspruch 13 und 14 vorgesehen.Since contamination of the counting device can often not be avoided, a cleaning device according to claims 13 and 14 is advantageously provided.
Damit die Zählvorrichtung auf ihre Funktion hm überprüfbar ist, ist eine Prüfvorrichtung nach Anspruch 15 und 16 vorgesehen, so dass beispielsweise nach emem Reinigungs¬ vorgang em Funktionstest durchführbar ist, der Gewissheit gibt, dass der Reinigungsvorgang erfolgreich abgelaufenSo that the counting device can be checked for its function hm, there is a testing device according to claims 15 and 16 provided so that, for example, after a cleaning process, a function test can be carried out, which gives certainty that the cleaning process has been carried out successfully
In einer Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 17 ist die ZählVorrichtung zur Bestimmung der einzelnen, lokalen Tropfchenströme schnell und einfach in den einzelnen Mess¬ bereichen zugeordnete Positionen bringbar. Auch ist damit eme bevorzugte Überwachung m unmittelbarer Nähe der Materialbahn, also kurz vor Auftreffen der Tropfchen auf die Materialbahn, möglich.In an embodiment of the invention according to claim 17, the counting device for determining the individual, local droplet streams can be brought quickly and easily into positions assigned to the individual measuring areas. This also enables preferred monitoring in the immediate vicinity of the material web, ie shortly before the droplets hit the material web.
Eine derartige Ausgestaltung erlaubt auch em einfaches und platzsparendes Anbringen der Remigungs- und der Prüfvor¬ richtung gemäss Anspruch 18.Such an embodiment also permits simple and space-saving attachment of the cleaning and testing device according to claim 18.
Mit Vorteil ist die erfindungsgemasse Vorrichtung für die unterschiedlichsten Industrien einsetzbar gemäss den An¬ sprüchen 19 und 20.The device according to the invention can advantageously be used for a wide variety of industries in accordance with claims 19 and 20.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungs- beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is explained in detail below using an exemplary embodiment and with reference to the drawing. The drawing shows:
Fig. 1: eine schematische Ansicht einer erfindungsgemässen Überwachungs¬ vorrichtung; Fig. 2: eine Draufsicht der erfindungs¬ gemässen Vorrichtung gemäss Fig. 1;1: a schematic view of a monitoring device according to the invention; 2: a top view of the device according to the invention according to FIG. 1;
Fig. 3: einen Querschnitt einer Zähl- vorπchtung, die mit emer Aus- werteemheit verschaltet ist;3 shows a cross section of a counting device which is connected to an evaluation unit;
Fig. 4 u. 5: eme scheamtische Darstellung von Teilen einer Aufsprühvor¬ richtung.Fig. 4 u. 5: a depiction of parts of a spray device.
In Fig. 1 und 2 ist schematisch neben emer erfindungsge¬ mässen Überwachungsvorrichtung 10 eine Aufspruhvorrichtung 12 dargestellt, mittels derer eine Flüssigkeit zur Befeuch¬ tung einer bewegten Materialbahn 14 in die Breite B tröpf- chenförmig versprühbar ist. Die Flüssigkeitstropfchen 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.1 and 2 schematically show, in addition to a monitoring device 10 according to the invention, a spraying device 12 by means of which a liquid for moistening a moving material web 14 in the width B can be sprayed in droplets. The liquid droplets are shown as small lines or dots 16. In addition to the direct spraying of the material web 14 with the liquid, as shown in FIGS. 1 and 2, the material web 10 can also be moistened indirectly by first spraying the liquid onto a roller and then transferring it from this roller to the material web 14.
Die Überwachungsvorrichtung 10 weist eine Zählvorrichtung 18, eme Auswerteeinheit 20 und vorzugsweise eine Remgungs- vorπchtung 22 und eme Prüfvorrichtung 24 auf. Die ZählVorrichtung 18 ist an einem Schlitten 26 angebracht, der auf einem Führungstrager 28 vorzugsweise längsverschieb- bar 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 Material- bahn 14 positionierbar ist. Der Führungsträger 28 ist vorzugsweise m unmittelbarer Nähe der Aufspruhvorrichtung 12 und der Materialbahn 14 angeordnet, so dass die Zählvor¬ richtung 18 auf dem Führungstrager 28 m 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 smd nur beispielhaft. Je nach Materialbahnbreite B kann eme grosse¬ re oder kleinere Anzahl vorgesehen sem.The monitoring device 10 has a counting device 18, an evaluation unit 20 and preferably a remnant device 22 and a test device 24. The counting device 18 is attached to a slide 26, which is mounted on a guide carrier 28, preferably in a longitudinally displaceable manner. The guide carrier 28 preferably extends perpendicular to the running direction of the material web 14 at least over the material web width B, so that the counting device 18 can be positioned over the entire width B of the material web 14. The guide carrier 28 is preferably arranged in the immediate vicinity of the spraying device 12 and the material web 14, so that the counting device 18 can be placed on the guide carrier 28 m positions in which the counting device 18 counts the droplets 16 passing through measuring areas 1, 2 and 3 can. The measuring ranges 1, 2 and 3 shown in FIGS. 1 and 2 are only examples. Depending on the material web width B, a larger or smaller number can be provided.
Die Zählvorrichtung 18 weist, wie m Fig. 3 dargestellt, eine Lichtquelle, vorzugsweise einen Halbleiterlaser 30, einen Spiegel 32, em Linsensystem, bestehend aus Linsen 34 und 36, einer Blende 38 und emer Photodiode 40, auf. Diese Elemente der Zählvorrichtung 18 smd in einem Gehäuse 42 untergebracht. Das ausgesandte Laserlicht ist als Strahlen 44 und das von der Photodiode empfangene Licht ist als Strahlen 46 in Fig. 3 dargestellt.As shown in FIG. 3, the counting device 18 has a light source, preferably a semiconductor laser 30, a mirror 32, a lens system, consisting of lenses 34 and 36, an aperture 38 and a photodiode 40. These elements of the counting device 18 are accommodated in a housing 42. The emitted laser light is shown as rays 44 and the light received by the photodiode is shown as rays 46 in FIG. 3.
Die Photodiode 40 ist über einen Verstärker 48 und einen Komperator 50 mit der Auswerteeinheit 20 verbunden.The photodiode 40 is connected to the evaluation unit 20 via an amplifier 48 and a comparator 50.
Zwischen der entlang des Führungsträgers 28 verschiebbaren Zählvorrichtung 18 und der versprühten Flüssigkeit ist eme Abbiendung 52 vorgesehen, die Offnungen, vorzugsweise runde Locher, 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.Between the counting device 18, which is displaceable along the guide carrier 28, and the sprayed liquid, there is an eme Bending 52 is provided, which has openings, preferably round perforations, so that perforated screens 54, 55, 56 and 57 are formed. The perforated screens 55, 56 and 57 define the measuring ranges 1, 2 and 3 that can be optically detected by the counting device. 57 are preferably closable by means of cover plates 60.
Im Bereich des emen Endes des Fuhrungstragers 28 ist die Reinigungsvorrichtung 22 vorgesehen. Die Reinigungsvorrich¬ tung 22 ist an eme nicht dargestellte Druckluftquelle anschliessbar und weist eme Düse b2 auf, aus der die Druckluft ausströmen kann Weiter ist an einem der Enden des Fuhrungstragers 28 die PrüfVorrichtung 24 vorgesehen. Die PrüfVorrichtung 24 weist eme mit definierter Winkelge¬ schwindigkeit drehbare Scheibe 64 auf, die konzentrisch angeordnete, vorzugsweise umfangsmassig regelmassig beab¬ standete Durchbrechungen 66 aufweist. Die Scheibe 64 ist so angeordnet, dass der Laserstrahl 44 der im Bereich des Endes des Fuhrungstragers 28 positionierten Zahlvorrichtung 18 die Durchbrechungen 66 durchleuchten kann Bei sich drehender Scheibe ist dann der Laserstrahl 44 mittels der die Durch¬ brechungen 66 aufweisenden und sich drehenden Scheibe unterbrechbar.The cleaning device 22 is provided in the region of the end of the guide support 28. The cleaning device 22 can be connected to a compressed air source (not shown) and has a nozzle b2 from which the compressed air can flow out. Furthermore, the test device 24 is provided on one of the ends of the guide support 28. The test device 24 has a disk 64 which can be rotated with a defined angular velocity and which has concentrically arranged openings 66, preferably circumferentially regularly spaced apart. The disk 64 is arranged such that the laser beam 44 of the numbering device 18 positioned in the region of the end of the guide support 28 can illuminate the openings 66. When the disk rotates, the laser beam 44 can then be interrupted by means of the disk having the openings 66 and rotating.
Das erfindungsgemasse Verfahren lauft mit Hilfe der be¬ schriebenen, erfindungsgemässen Vorrichtung wie folgt ab:The method according to the invention proceeds as follows using the described device according to the invention:
Die Materialbahn 14 wird beispielsweise m Pfeilrichtung 100 an der Aufspruhvorrichtung 12 vorbeibewegt. Zur Befeuchtung der Materialbahn wird von der Aufspruhvorrichtung 12 eme Flüssigkeit, beispielsweise Wasser oder eine geeignete Flotte, m die Breite B versprüht, so dass vorzugseise die gesamte Materialbahnbreite B abgedeckt ist.The material web 14 is moved past the spraying device 12, for example in the direction of the arrow 100. To moisten the web of material, the spray device 12 eme Liquid, for example water or a suitable liquor, m sprayed the width B, so that the entire web width B is preferably covered.
Ein Beispiel einer mit dem erfindungsgemässen Verfahren und der erfindungsgemässen Vorrichtung bevorzugt einsetzbaren Aufspruhvorrichtung 12 ist m den Figuren 4 und 5 darge¬ stellt. Die Aufspruhvorrichtung 12 besitzt, wie in Fig. 4 angedeutet, eine Vielzahl von Drehtellern 102, die in einer quer zur Längsrichtung der Materialbahn 14 und zum Führungs¬ trager 28 parallelen Reihe nebeneinander angeordnet smd. 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 em sich radial nach aussen erstreckender, flacher Sprüh- flansch 108 anschliesst. Zum Antrieb der Drehteller 102 sind ihre jeweiligen Antriebswellen 104 m geeigneter, nicht näher dargestellter Weise mit einem Motor verbunden.An example of a spraying device 12 which can preferably be used with the method according to the invention and the device according to the invention is shown in FIGS. 4 and 5. The spraying device 12 has, as indicated in FIG. 4, a plurality of turntables 102 which are arranged next to one another in a row parallel to the longitudinal direction of the material web 14 and to the guide support 28. As shown in FIG. 5, the turntables 102 are attached to a preferably lower end of a drive shaft 104 and have a central pot region 106, to which a flat spray flange 108 which extends radially outwards is connected. To drive the turntable 102, their respective drive shafts 104 m are connected to a motor in a suitable manner (not shown in more detail).
Um einen definierten Sprühbereich für jeden Drehteller 102 der Aufspruhvorrichtung 12 festzulegen, ist zwischen den m 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 aneinan¬ der anschliessen, wie dies die Fig. 1, 2 und 4 zeigen. Es ist aber auch eme Aufspruhvorrichtung einsetzbar, die eine Walze aufweist, deren Breite der Breite der Material¬ bahn entspricht und deren Achse parallel zum Führungsträger 28 angeordnet ist. Em 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 .In order to define a defined spray area for each turntable 102 of the spraying device 12, an aperture 110 is arranged between the turntables 102 arranged in the row and the material web 14, which has a passage opening 112 in the area of each turntable 102 for liquid to be sprayed onto the material web 14. The spray areas defined in this way are fan-shaped and form individual sectors which advantageously adjoin one another flush in the plane of the material web, as shown in FIGS. 1, 2 and 4. However, it is also possible to use a spraying device which has a roller, the width of which corresponds to the width of the material web and the axis of which is arranged parallel to the guide carrier 28. A spray jet extending over the width of the material web is then generated by the roller spraying liquid applied to its surface by rapid rotation and this liquid spraying out emerging through a slot-shaped opening, the slot width of which corresponds to the width of the material web.
Eine weitere, mögliche Aufspruhvorrichtung besteht aus einzelnen nebeneinander angeordneten Sprühdüsen, deren Sprühstrahlen insgesamt die Materialbahnbreite abdecken.Another possible spraying device consists of individual spray nozzles arranged next to one another, the spray jets of which overall cover the width of the material web.
Der Verfahrensablauf zur Überwachung der Sprühmenge der m die Breite versprühten Flüssigkeit ist nun wie folgt :The procedure for monitoring the spray quantity of the liquid sprayed across the width is now as follows:
Zunächst wird die Zählvorrichtung 18 mittels der Reinigungs¬ vorrichtung 22 gereinigt, indem Verunreinigungen mittels der aus der Düse 62 austretenden Druckluft direkt von der Zählvorrichtung 18, insbesondere von der Optik der ZählVor¬ richtung 18, abgeblasen werden.First, the counting device 18 is cleaned by means of the cleaning device 22, in that contaminants are blown off directly from the counting device 18, in particular from the optics of the counting device 18, by means of the compressed air emerging from the nozzle 62.
Dann wird die Zählvorrichtung 18 m die m Fig. 1 darge¬ stellte 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 reflek¬ tierte 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 ver¬ stärkt 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.The counting device is then brought 18 m into the test position shown in FIG. 1, in which the laser beam 44 passes through the open pinhole 54 and illuminates the disk 64. The disk 64 has a reflective coating on its surface. Then the laser beam 44 is defined by the rotating disk 64 Frequency interrupted. When the laser beam 44 is interrupted by the pane 64, a light reflection occurs through the reflecting surface of the pane 64. The reflected light 46 is focused by the lenses 34 and 36 and imaged on the photodiode 40. The photodiode 40 generates a signal which is fed to the amplifier 48 and amplified and differentiated there and then passed on to the comparator 50. The comparator 50 then forwards a pulse to the evaluation unit for each signal. The pulses received by the evaluation unit 20 are compared with the angular velocity of the disk 64, so that it can be determined whether each reflection of the laser beam 44 has been registered.
Nach durchgeführter Funktionsüberprüfung wird ein erster Messdurchlauf gestartet. Dazu wird die ZählVorrichtung 18 in eine erste Messposition entlang des Fuhrungstragers 28 gebracht, so dass die Zählvorrichtung 18 den ersten Messbe- reich 1 erfassen kann. Dazu wird die Lochblende 55 geöffnet, so dass der Laserstrahl 44 den ersten Messbereich 1 beleuch¬ tet . Das durch die einzelnen durch den ersten Messbereich 1 durchfliegenden Tröpfchen 16 reflektierte Licht 46 wird nun von der Zählvorrichtung 18 registriert und, wie oben be¬ schrieben, 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 see, gezählt. In der Auswerte¬ emheit 20 wird aus sechs solcher Messungen ein Mittelwert bestimmt, der den lokalen Tropfchenstrom für den ersten Messbereich 1 darstellt. Dieser Tröpfchenstromwert wird als Sollwert für den ersten Messbereich 1 m der Auswerteeinheit 20 gespeichert.After the function check has been carried out, a first measurement run is started. For this purpose, the counting device 18 is brought into a first measuring position along the guide carrier 28, so that the counting device 18 can record the first measuring range 1. For this purpose, the aperture 55 is opened so that the laser beam 44 illuminates the first measuring area 1. The light 46 reflected by the individual droplets 16 passing through the first measuring area 1 is now registered by the counting device 18 and, as described above, is supplied to the evaluation unit 20 as an electrical impulse per droplet 16 flying by (see FIG. 3). In this way, the number of droplets per unit of time, preferably 1.7 seconds, is now counted. In the evaluation unit 20, an average value is determined from six such measurements, which represents the local droplet flow for the first measuring range 1. This droplet flow value is called Setpoint for the first measuring range 1 m of the evaluation unit 20 is stored.
Bei der Registrierung der Tropfchen 16 durch die Zahlvor¬ richtung 18 werden nur die Tröpfchen 16 optisch erfasst, die innerhalb eines Arbeitsbereiches A an der Zahlvorrichtung 18 vorbeifliegen. Der Arbeitsbereich A wird definiert durch die Öffnung der Blende 38 Die Abstände zwischen der Zählvor¬ richtung 18 und den einzelnen Messbereichen sind daher vorzugsweise für alle Messbereiche gleich und mit der Öffnung der Blende 38 abgestimmt, so dass die facherartigen Spruhbereiche im Arbeitsbereich A liegen.When the droplets 16 are registered by the payment device 18, only the droplets 16 that fly past the payment device 18 within a working area A are optically detected. The working area A is defined by the opening of the diaphragm 38. The distances between the counting device 18 and the individual measuring ranges are therefore preferably the same for all measuring ranges and matched with the opening of the diaphragm 38, so that the fan-like spray areas lie in the working area A.
Nun wird die Lochblende 55 wieder geschlossen und die ZählVorrichtung 18 zum zweiten Messbereich 2 verfahren. Bezuglich des Messbereichs 2 wird in gleicher Weise em Sollwert bestimmt und abgespeichert. Ebenso werden für die weiteren Messbereiche, m den Fig. 1 und 2 ist lediglich noch em dritter dargestellt, die Sollwerte bestimmt und abgespeichert .The pinhole 55 is now closed again and the counting device 18 is moved to the second measuring range 2. With respect to the measuring range 2, a setpoint is determined and stored in the same way. Likewise, for the other measuring ranges, m only FIGS. 1 and 2 are shown, the target values are determined and stored.
Wenn die Materialbahn 14 über ihre Breite B gleichmässig befeuchtet werden soll, wird vorteilhafterweise jetzt geprüft, ob die Sollwerte der einzelnen Messbereiche unter¬ einander nicht zu stark voneinander abweichen Wenn die Abweichung zu gross ist, ist dies ein Anzeichen dafür, dass die Aufspruhvorrichtung 12 nicht korrekt arbeitet, weil beispielsweise ein Drehteller 102 ausgefallen ist Danach wird die Zählvorrichtung 18 wieder in die erste Messposition verfahren und wiederum em lokaler Tröpfchen¬ strom im ersten Messbereich 1 gemessen und m der Auswerte- emheit 20 gespeichert. Danach werden die weiteren Messbe¬ reiche 2 und 3 erfasst .If the material web 14 is to be moistened uniformly over its width B, it is advantageously now checked whether the target values of the individual measuring ranges do not differ too much from one another. If the deviation is too large, this is an indication that the spraying device 12 is not works correctly because, for example, a turntable 102 has failed Thereafter, the counting device 18 is again moved into the first measuring position and again a local droplet flow is measured in the first measuring area 1 and stored in the evaluation unit 20. The further measuring ranges 2 and 3 are then recorded.
Nach diesem Durchlauf werden die gemessenen Tropfchenstrom¬ werte der drei Messbereiche mit den zugehörigen Sollwerten in der Auswerteeinheit 20 verglichen. Weicht beispielsweise der gemessene Tropfchenstrom des zweiten Messbereichs 2 von dem zweiten Sollwert über eine vorgegebene Toleranzschwelle ab, wird bevorzugt em Signal, beispielsweise em 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 Aufspruhvorrichtung 12 m diesem Bereich fehlerhaft arbeitet .After this run, the measured droplet current values of the three measuring ranges are compared with the associated target values in the evaluation unit 20. If, for example, the measured droplet flow of the second measuring range 2 deviates from the second setpoint value via a predetermined tolerance threshold, a signal, for example a warning light, is preferably actuated. The operator of the device can then immediately recognize that too little liquid has reached the material web in the measuring area 2, that is to say the spray device 12 is working incorrectly in this area.
Nach diesem Durchlauf werden m weiteren Durchläufen wieder¬ holt die Tropfchenstrόme der einzelnen Messbereiche gemessen und nach jedem Durchlauf mit den Sollwerten verglichen. So ist eme ständige Kontrolle der auf die Materialbahn 14 aufgesprühten Flussigkeitsmenge gegeben. Alternativ ist es auch möglich, den jeweils gemessenen Tropfchenstrom unmit¬ telbar nach seiner Bestimmung mit dem zugehörigen Sollwert zu vergleichen.After this run, the droplet streams of the individual measuring ranges are repeatedly measured in further runs and compared with the target values after each run. So there is constant control of the amount of liquid sprayed onto the material web 14. Alternatively, it is also possible to compare the droplet flow measured in each case immediately after its determination with the associated target value.
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 emes Messbereichs gemessenen Tropfenanzahl nicht auf die absolut versprühte Flüssigkeitsmenge m dem zugehörigen fächerarti¬ gen Sektor geschlossen werden kann. Das erfindungsgemasse Verfahren ist jedoch hervorragend dafür geeignet, die aufgesprühte Flüssigkeitsmenge zu überwachen, indem ausge¬ hend von einmal bestimmten lokalen Sollwerten die momentanen lokalen Tropfchenstromwerte gemessen und mit den Sollwerten verglichen werden, also lediglich relative Aussagen über die zu überwachende Flüssigkeitsmengen gemacht werden können.The correct positioning of the counting device 18 on the guide carrier 28 in the test and measurement positions is accomplished in each case by means of an inductive switch (not shown). It should be noted that from the total number of drops measured with respect to a measuring range, it is not possible to draw conclusions about the absolutely sprayed amount of liquid in the associated fan-like sector. However, the method according to the invention is excellently suitable for monitoring the sprayed-on amount of liquid by measuring the instantaneous local droplet flow values based on local setpoints which have been determined once and comparing them with the setpoints, that is to say only making relative statements about the amounts of liquid to be monitored.
Aus diesem Grunde kann kein Vergleich der gemessenen Tröpf- chenströme mit den Sollwerten mehr angestellt werden, wenn während eines Durchlaufs die versprühte Flussigkeitsmenge geändert wird. Eine Änderung der versprühten Flussigkeits¬ menge 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 Tropfchenstrome in den einzelnen Messbereichen registriert wird. Die Drehteller 102 der Aufspruhvorrichtung 12 werden also dann nur noch auf Totalausfall überwacht. Nach Beendigung des Überwachungs- durchlaufs empfiehlt es sich dann, neue Sollwerte zu bestim¬ men.For this reason, it is no longer possible to compare the measured droplet flows with the nominal values if the sprayed amount of liquid is changed during a run. A change in the sprayed amount of liquid is necessary, for example, if, when the transport speed of the material web 14 changes, it should be moistened to the same extent as before. In this case, however, limited monitoring is still possible by only registering the presence of local droplet streams in the individual measuring ranges. The turntables 102 of the spraying device 12 are then only monitored for total failure. After the monitoring run has ended, it is then advisable to determine new setpoints.
Nach Beendigung des Überwachungsvorgangs, also Beendigung aller Durchläufe, wird die Zählvorrichtung 18 gereinigt und auf ihre Funktion überprüft. After the end of the monitoring process, that is to say the completion of all the runs, the counting device 18 is cleaned and its function is checked.

Claims

Patentansprüche claims
Verfahren zur Überwachung der Spruhmenge einer zur Be¬ feuchtung bewegter Materialbahnen (14) m die Breite (B)versprühten Flüssigkeit über deren Breite (B) ,Method for monitoring the spray quantity of a material web (14) moving for moistening m the liquid (B) sprayed across its width (B),
dadurch gekennzeichnet,characterized,
dass ein lokaler Tropfchenstrom jeweils für einzelne Messbereiche (1, 2 bzw. 3) der versprühten Flüssigkeit gemessen wird,that a local droplet flow is measured for individual measuring ranges (1, 2 or 3) of the sprayed liquid,
dass die gemessenen lokalen Tropfchenstromwerte als Sollwerte gespeichert werdenthat the measured local droplet current values are saved as setpoints
und dass die lokalen Tropfchenstrome erneut bestimmt und jeweils mit dem zuvor ermittelten Sollwert des zu¬ geordneten Messbereichs (1, 2 bzw 3) verglichen wer¬ den.and that the local droplet streams are determined again and in each case compared with the previously determined target value of the assigned measuring range (1, 2 or 3).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Messbereiche (1, A method according to claim 1, characterized in that the individual measuring ranges (1,
2 und 3) nachein¬ ander zur Bestimmung der lokalen Tropfchenstrome er¬ fasst werden. 2 and 3) in succession to determine the local droplet streams.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, dass die gespeicherten Sollwerte untereinander verglichen werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized gekennzeich¬ net that the stored target values are compared with each other.
4. Verfahren nach emem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach anfänglicher Bestim¬ mung der Sollwerte die lokalen Tropfchenstrome m wie¬ derholten Durchläufen, in denen jeweils der Tröpfchen- strom jeden Messbereichs (1, 2 bzw. 3) einmal erfasst und gespeichert wurde, gemessen werden und dass nach jedem Durchlauf die Tropfchenstromwerte mit den im er¬ sten Durchlauf bestimmten Sollwerten verglichen werden4. The method according to one of the preceding claims, characterized in that after the initial determination of the desired values, the local droplet streams are repeated runs, in which the droplet stream of each measuring range (1, 2 or 3) is recorded and stored once was measured and that after each run the droplet flow values are compared with the target values determined in the first run
5 Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder bestimmte Tropf- chenstrom unmittelbar nach seiner Bestimmung mit sei¬ nem zugehörigen Sollwert verglichen wird.5 Method according to one of the preceding claims 1-3, characterized in that each specific droplet flow is compared with its associated setpoint immediately after its determination.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Abweichung wenigstens eines der Tropfchenstromwerte von dem zugeordneten Sollwert über emen vorgegebenen Wert hinaus ein Si¬ gnal bereitgestellt wird.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in the event of a deviation of at least one of the droplet flow values from the assigned setpoint, a signal is provided beyond a predetermined value.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach gezielter Änderung der versprühten Flussigkeitsmenge wahrend eines Durch- laufs nur noch das Vorhandensein lokaler Trόpfchen- ströme m den jeweiligen Messbereichen registriert wird. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that after a specific change in the sprayed amount of liquid during a run, only the presence of local droplet flows m in the respective measuring ranges is registered.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass eine ZählVorrichtung (18) zur Regi¬ strierung von m jeweils einzelnen Messbereichen (1, 2 bzw 3) zu erfassenden Tropfchen (16) der versprühten Flüssigkeit m den Messbereichen (1, 2 bzw. 3) zuge¬ ordnete Positionen bringbar ist, und dass durch die Zählvorrichtung (18) je registriertem Tropfchen (16) em Signal erzeugbar und einer Auswerteeinheit (20) ubermittelbar ist.8. Device for carrying out the method according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that a counting device (18) for registering m individual measuring ranges (1, 2 or 3) of droplets (16) to be detected sprayed liquid can be brought into positions assigned to the measuring areas (1, 2 or 3), and that the signal can be generated by the counting device (18) for each registered droplet (16) and transmitted to an evaluation unit (20).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Zählvorrichtung (18) jeweils em Mess¬ bereich (1, 2 bzw. 3) optisch erfassbar und die in diesem Messbereich (1, 2 oder 3) vorbeifliegenden Tropfchen (16) optisch registrierbar smd.9. The device according to claim 8, characterized in that each em measuring area (1, 2 or 3) can be optically detected by the counting device (18) and the droplets (16) flying past in this measuring area (1, 2 or 3) smd.
0 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahlvorrichtung (18) einen den der Zählvorrichtung (18) zugeordneten Messbereich0 Device according to one of claims 8 or 9, characterized in that the payment device (18) has a measuring range assigned to the counting device (18)
(1, 2 oder 3) beleuchtenden Laser (30) und eine das durch vorbeifliegende Tropfchen (16) reflektierte La- serlicht (46) detektierende (40) Photodiode aufweist.(1, 2 or 3) illuminating laser (30) and has a (40) photodiode which detects the laser light (46) reflected by droplets (16) flying by.
1 Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messbereiche1 Device according to one of the preceding claims 8 to 10, characterized in that the measuring ranges
(1, 2 bzw. 3) definiert sind durch zwischen der Zahl¬ vorrichtung (18) und der versprühten Flüssigkeit vor¬ gesehene Lochblenden (55, 56 bzw. 57) . (1, 2 and 3) are defined by perforated screens (55, 56 and 57) provided between the numbering device (18) and the sprayed liquid.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochblenden (55, 56, 57) abdeckbar smd.12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the perforated panels (55, 56, 57) smd cover.
13. Vorrichtung nach emem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eme Reinigungs¬ vorrichtung (22) zur Reinigung der ZählVorrichtung13. Device according to one of the preceding claims 8 to 12, characterized in that a cleaning device (22) for cleaning the counting device
(18) vorgesehen ist.(18) is provided.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zählvorrichtung (18) durch die Reinigungsvor¬ richtung (22) mit Druckluft reinigbar ist.14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the counting device (18) can be cleaned with compressed air by the cleaning device (22).
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Prüfvorrich¬ tung (24) vorgesehen ist, mit der die Funktion der ZählVorrichtung (18) überprüfbar ist.15. Device according to one of the preceding claims 8 to 14, characterized in that a test device (24) is provided with which the function of the counting device (18) can be checked.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die PrüfVorrichtung (24) eme konzentrisch ange¬ ordnete Durchbrechungen (66) aufweisende Scheibe (64) aufweist, die mit definierter Winkelgeschwindigkeit drehbar und derart angeordnet ist, dass em Licht¬ strahl (44) des Lasers (30) mittelε der die Durchbre¬ chungen (66) aufweisenden Scheibe (64) unterbrechbar ist .16. The device according to claim 15, characterized in that the test device (24) has a concentrically arranged openings (66) having a disc (64) which can be rotated at a defined angular velocity and is arranged such that a light beam (44) of the laser (30) can be interrupted by means of the disk (64) having the perforations (66).
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die ZählVorrich¬ tung (18) an einem sich wenigstens über die Material- bahnbreite (B) erstreckenden Führungsträger (28) längsverschiebbar gelagert ist .17. Device according to one of the preceding claims 8 to 16, characterized in that the counting device (18) is attached to a device at least over the material web width (B) extending guide carrier (28) is mounted for longitudinal displacement.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Remigungs- (22) und/oder die PrüfVorrichtung18. The apparatus according to claim 17, characterized in that the cleaning (22) and / or the testing device
(24) im Bereich wenigstens eines Endes des Führungs¬ trägers (28) vorgesehen smd.(24) are provided in the area of at least one end of the guide support (28).
19. Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche 8 bis 18 zur Überwachung emer auf eme Walze oder Materialbahn aufzusprühenden Flussigkeits¬ menge im Offset-Druckverfahren.19. Use of the device according to one of the preceding claims 8 to 18 for monitoring an amount of liquid to be sprayed onto a roller or material web in the offset printing process.
20. Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche 8 bis 18 zur Überwachung einer auf eine textile Materialbahn, Folienbahn, Vliesstoffbahn oder zellulosehaltigen Materialbahn aufzusprühenden Flus¬ sigkeitsmenge. 20. Use of the device according to one of the preceding claims 8 to 18 for monitoring a quantity of liquid to be sprayed onto a textile material web, film web, nonwoven web or cellulose-containing material web.
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