VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR ÜBERWACHUNG DER SPRÜHMENGE EINER ZUR BEFEUCHTUNG BEWEGTER MATERIALBAHNEN IN DIE BREITE VERSPRÜHTEN FLÜSSIGKEIT

Beschreibung

[0001] 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.

[0002] 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.

[0003] 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.

[0004] 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.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch ein Verfahren gemäss Patentanspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 7 zur Durchführung des Verfahrens.

[0006] 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.

[0007] 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.

[0008] 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.

[0009] Anspruch 4 gibt eine Ausgestaltung der Erfindung an, nach der das erfindungsgemässe Verfahren zur dauerhaften Überwachung der versprühten Flüssigkeit einsetzbar ist.

[0010] 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.

[0011] 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.

[0012] 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.

[0013] 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.

[0014] Vorteilhafterweise sind die Tröpfchen zur Messung von Tröpfchenströmen optisch registrierbar.

[0015] Eine günstige Ausgestaltung der Zählvorrichtung ist Gegenstand des Anspruches 10.

[0016] 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.

[0017] 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.

[0018] Da eine Verschmutzung der Zählvorrichtung oft nicht zu vermeiden ist, ist vorteilhafterweise eine Reinigungsvorrichtung gemäss Anspruch 13 und 14 vorgesehen.

[0019] 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.

[0020] 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.

[0021] Eine derartige Ausgestaltung erlaubt auch ein einfaches und platzsparendes Anbringen der Reinigungs- und der Prüfvorrichtung gemäss Anspruch 18.

[0022] Mit Vorteil ist die erfindungsgemässe Vorrichtung für die unterschiedlichsten Industrien einsetzbar gemäss den Ansprüchen 19 und 20.

[0023] 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 u. 5:

eine scheamtische Darstellung von Teilen einer Aufsprühvorrichtung.

[0024] 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.

[0025] Die Überwachungsvorrichtung 10 weist eine Zählvorrichtung 18, eine Auswerteeinheit 20 und vorzugsweise eine Reingungsvorrichtung 22 und eine Prüfvorrichtung 24 auf.

[0026] 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.

[0027] 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 44 und das von der Photodiode empfangene Licht ist als Strahlen 46 in Fig. 3 dargestellt.

[0028] Die Photodiode 40 ist über einen Verstärker 48 und einen Komperator 50 mit der Auswerteeinheit 20 verbunden.

[0029] 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.

[0030] 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.

[0031] Das erfindungsgemässe Verfahren läuft mit Hilfe der beschriebenen, erfindungsgemässen Vorrichtung wie folgt ab:

[0032] 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 vorzugseise die gesamte Materialbahnbreite B abgedeckt ist.

[0033] Ein Beispiel einer mit dem erfindungsgemässen Verfahren und der erfindungsgemässen Vorrichtung bevorzugt einsetzbaren Aufsprühvorrichtung 12 ist in den Figuren 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.

[0034] 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.

[0035] 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.

[0036] Eine weitere, mögliche Aufsprühvorrichtung besteht aus einzelnen nebeneinander angeordneten Sprühdüsen, deren Sprühstrahlen insgesamt die Materialbahnbreite abdecken.

[0037] Der Verfahrensablauf zur Überwachung der Sprühmenge der in die Breite versprühten Flüssigkeit ist nun wie folgt:

[0038] 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.

[0039] 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.

[0040] 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 1 durchfliegenden 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.

[0041] 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.

[0042] 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.

[0043] 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.

[0044] 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.

[0045] 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.

[0046] 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.

[0047] Die korrekte Positionierung der Zählvorrichtung 18 an dem Führungsträger 28 in die Prüf- und Messpositionen wird jeweils mittels eines nicht dargestellten Induktivschalters bewerkstelligt.

[0048] 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.

[0049] 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 102 der Aufsprühvorrichtung 12 werden also dann nur noch auf Totalausfall überwacht. Nach Beendigung des Überwachungsdurchlaufs empfiehlt es sich dann, neue Sollwerte zu bestimmen.

[0050] Nach Beendigung des Überwachungsvorgangs, also Beendigung aller Durchläufe, wird die Zählvorrichtung 18 gereinigt und auf ihre Funktion überprüft.

Ansprüche

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. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Messbereiche (1, 2 und 3) nacheinander zur Bestimmung der lokalen Tröpfchenströme erfasst werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gespeicherten Sollwerte untereinander verglichen werden.

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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochblenden (55, 56, 57) abdeckbar sind.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reinigungsvorrichtung (22) zur Reinigung der Zählvorrichtung (18) vorgesehen ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zählvorrichtung (18) durch die Reinigungsvorrichtung (22) mit Druckluft reinigbar ist.

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. 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. 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. 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. 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. 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.

Claims

1. A method for monitoring the amount of moisture sprayed across the width (B) of moving material webs (14) for moistening them over their width (B),
characterized in that

a local droplet flow of the sprayed liquid is respectively measured for individual measurement areas (1, 2, or respectively 3),

the measured local droplet flow values are stored as set values, and

the local droplet flows are again determined and respectively compared with the previously measured set value of the associated measurement area (1, 2, or respectively 3).

2. The method in accordance with claim 1, characterized in that the individual measurement areas (1, 2, or respectively 3) are sequentially covered for determining the local droplet flows.

3. The method in accordance with claim 1 or 2, characterized in that the stored set values are compared with each other.

4. The method in accordance with one of the preceding claims, characterized in that following the initial determination of the set values, the local droplet flows are measured during repeated passages, in which the respective droplet flow of each measurement area (1, 2, or respectively 3) is detected once and stored, and that following each passage, the droplet flow values are compared with the set values determined during the first passage.

5. The method in accordance with one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that each determined droplet flow is compared with its associated set value immediately after it has been determined.

6. The method in accordance with one of the preceding claims, characterized in that a signal is provided in case of the deviation of at least one of the droplet flow values from the associated set value past a preset value.

7. The method in accordance with one of the preceding claims, characterized in that after a purposeful change of the amount of liquid sprayed during a passage, only the presence of local droplet flows in the respective measurement areas is registered.

8. A device for executing the method in accordance with one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that a counting device (18) for the registration of droplets (16) of the liquid sprayed in the respective individual measurement areas (1, 2, or respectively 3) can be brought into positions associated with the measurement areas (1, 2, or respectively 3), and that one signal per registered droplet (16) can be generated by the counting device (18) and supplied to an evaluation unit (20).

9. The device in accordance with claim 8, characterized in that respectively one measurement area (1, 2, or respectively 3) can be optically covered by the counting device (18) and the droplets (16) flying through this measurement area (1, 2, or respectively 3) can be optically registered.

10. The device in accordance with one of claims 8 or 9, characterized in that the counting device (18) has a laser (30), which illuminates one of the measurement areas (1, 2, or respectively 3) associated with the counting device, and a photodiode (40), which detects the laser light (46) reflected by the droplets (16) flying by.

11. The device in accordance with one of the preceding claims 8 to 10, characterized in that the measurement areas (1, 2, or respectively 3) are defined by perforated screens (55, 56, or respectively 57) provided between the counting device (18) and the sprayed liquid.

12. The device in accordance with claim 11, characterized in that the perforated screens (55, 56, 57) can be covered.

13. The device in accordance with one of the preceding claims 8 to 12, characterized in that a cleaning device (22) for cleaning the counting device (18) is provided.

14. The device in accordance with claim 13, characterized in that the counting device (18) can be cleaned by the cleaning device (22) by means of compressed air.

15. The device in accordance with one of the preceding claims 8 to 14, characterized in that a testing device (24) is provided, with which the function of the counting device (18) can be checked.

16. The device in accordance with claim 15, characterized in that the testing device (24) has a disk (64) with concentrically arranged openings (64), which can be rotated at a defined angular velocity and is arranged in such a way that a lightbeam (44) of the laser (30) can be interrupted by means of the disk (64) having the openings (66) .

17. The device in accordance with one of the preceding claims 8 to 16, characterized in that the counting device (18) is seated, longitudinally displaceable, on a guide support (28) extending at least over the width (B) of the material web.

18. The device in accordance with claim 17, characterized in that the cleaning device (22) and/or the testing device (24) are provided in the area of at least one end of the guide support (28).

19. Use of the device in accordance with one of the preceding claims 8 to 18 for monitoring an amount of liquid to be sprayed on a roller or material web during an offset printing process.

20. Use of the device in accordance with one of the preceding claims 8 to 18 for monitoring an amount of liquid to be sprayed on a textile material web, foil web, non-woven web or cellulose-containing material web.

Revendications

1. Procédé de surveillance de la quantité de liquide pulvérisé dans le sens de la largeur (B) sur une bande (14) de matériau en mouvement, pour l'humidifier sur toute sa largeur (B) :
caractérisé

en ce que le flux local de gouttelettes de liquide pulvérisé est mesuré pour chaque secteur de mesure individuel (1, 2 et 3),

en ce que les mesures des flux locaux de gouttelettes sont sauvegardées en tant que valeurs de consigne

et en ce que les flux de gouttelettes mesurés sont mesurés de manière répétée et comparés avec les valeurs de consigne des secteurs de mesure respectifs (1, 2 et 3), précédemment établies.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la saisie des flux locaux de gouttelettes se fait successivement dans les différents secteurs de mesure (1, 2 et 3).

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les valeurs de consigne sauvegardées sont comparées entre elles.

4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'après la détermination initiale des valeurs de consigne, les flux locaux de gouttelettes sont mesurés dans des opérations répétées, au cours desquelles le flux de gouttelettes est saisi et mis en mémoire de manière répétée pour chaque région de mesure (1, 2 et 3 )et en ce que, après chaque opération de mesure, les flux de gouttelettes sont comparés avec les valeurs de consigne déterminées initialement.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 - 3 précédentes, caractérisé en ce que chaque flux mesuré de gouttelettes est comparé, immédiatement après la mesure, avec la valeur de consigne correspondante.

6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'en cas d'un écart dans au moins une des mesures de flux de gouttelettes par rapport à la valeur de consigne correspondante par une valeur prédéterminée, un signal est émis.

7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'après une modification appropriée de la quantité de liquide pulvérisé durant une opération, les flux de gouttelettes de chaque secteur de mesure sont déterminés à nouveau.

8. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 7 précédentes, caractérisé en ce qu'un dispositif de mesure (18) prévu pour déterminer les flux de gouttelettes (16) de liquide pulvérisé saisis dans les différents secteurs de mesure (1, 2 et 3) peut être amené dans des positions appropriées des différents secteurs de mesure (1, 2 et 3) pour la détermination des flux de gouttelettes (16) de liquide pulvérisé, et en ce que le dispositif de mesure (18), pour chaque flux de gouttelettes déterminé (16), émet un signal qui est transmis à une unité d'exploitation (20).

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de mesure (18) permet une saisie optique du flux des gouttelettes pulvérisées (16) dans chaque secteur de mesure (1, 2 ou 3) et un enregistrement de ces données optiques.

10. Dispositif selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que le dispositif de mesure (18) positionné en face d'un des secteurs de mesure (1, 2 ou 3) desservis par le dispositif de mesure (18), comprend une source laser (30) et une photodiode (40) détectant la lumière laser (46) réfléchie sur les gouttelettes laser pulvérisées (16).

11. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10 précédentes, caractérisé en ce que les secteurs de mesure (1, 2 et 3) sont définis par des ouvertures (55, 56 et 57) se trouvant entre l'installation de mesure et le liquide pulvérisé.

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les ouvertures (55, 56, 57) peuvent être couvertes.

13. Procédé selon l'une des revendications 8 à 12 précédentes, caractérisé en ce qu'un dispositif de nettoyage (22) est prévu pour le nettoyage du dispositif de mesure (18).

14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le dispositif de mesure (18) est nettoyable par le dispositif de nettoyage (22) avec de l'air comprimé.

15. Procédé selon l'une des revendications 8 à 14 précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif de vérification (24) pour vérifier le fonctionnement du dispositif de mesure (18).

16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le dispositif de vérification (24) présente un disque (64), pouvant tourner à une vitesse angulaire déterminée, comportant des orifices (66) disposés de manière concentrique, et disposé de manière à ce qu'un faisceau (44) de lumière produit par la source laser (30), puisse être interrompu au moyen du disque (64) comportant des orifices (66).

17. Procédé selon l'une des revendications 8 à 16 précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de mesure (18) est disposé sur un support (28) de guidage qui s'étend au minimum sur la largeur (B) de la bande de matériau.

18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que le dispositif (22) de nettoyage et/ou le dispositif (24) de vérification sont prévus dans la région d'au moins une des extrémités du support (28) de guidage.

19. Mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 8 à 18 précédentes pour la surveillance de la quantité de liquide pulvérisé sur un rouleau ou sur une bande de matériel, dans un procédé d'impression offset.

20. Mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 8 à 18 précédentes pour la surveillance de la quantité de liquide pulvérisé sur une bande de matériel textile, une bande de film, une bande de matériau de laine ou une bande de matériau comportant de la cellulose.

Zeichnung