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EP0146917A2 - Device for detecting the presence of material to be conveyed on the lateral area of a rotating carrier - Google Patents

Device for detecting the presence of material to be conveyed on the lateral area of a rotating carrier Download PDF

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Publication number
EP0146917A2
EP0146917A2 EP84115799A EP84115799A EP0146917A2 EP 0146917 A2 EP0146917 A2 EP 0146917A2 EP 84115799 A EP84115799 A EP 84115799A EP 84115799 A EP84115799 A EP 84115799A EP 0146917 A2 EP0146917 A2 EP 0146917A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
transmitter
receiver
light guide
guides
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
EP84115799A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0146917A3 (en
EP0146917B1 (en
Inventor
Günther Stiefelmeyer
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.)
Leuze Electronic GmbH and Co KG
Original Assignee
Leuze Electronic 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 Leuze Electronic GmbH and Co KG filed Critical Leuze Electronic GmbH and Co KG
Publication of EP0146917A2 publication Critical patent/EP0146917A2/en
Publication of EP0146917A3 publication Critical patent/EP0146917A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0146917B1 publication Critical patent/EP0146917B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H43/00—Use of control, checking, or safety devices, e.g. automatic devices comprising an element for sensing a variable
    • B65H43/08—Photoelectric devices

Definitions

  • the invention relates to a method for recognizing the presence of, in particular, flat goods to be transported on the outer surface of a rotating transport body with the aid of a photoelectric unit containing a light transmitter and a light receiver and a circuit arrangement for signal evaluation and operating on the reflection principle.
  • the transmitter and the receiver In order to automatically determine whether the goods to be transported are actually located on the outer surface of the rotating transport body or lie on the body in a manner suitable for transport, it is known to assign the transmitter and the receiver to a reflective light barrier and these components, for example transport rollers for paper webs to hold on the transport roller so that they rotate synchronously with it.
  • the light transmitter receives its supply voltage via the secondary winding of a single-phase rotary transformer rotating with the shaft of the transport roller, to the terminals of which the connecting lines leading to the light transmitter are connected and in which a voltage is induced by the stationary primary winding, if this is connected to the supply voltage.
  • the voltage or voltage change occurring at the light receiver is also fed via two connecting lines to a separate winding, on which the secondary winding of the rotary transformer-carrying armature is attached and induces a voltage in a winding associated therewith in the stator, which voltage reaches the circuit arrangement for signal evaluation.
  • part of the light beam emanating from the light transmitter is reflected towards the light receiver and reaches the circuit arrangement for signal evaluation in the form of a voltage.
  • this evaluation leads to the result that the transport roller is properly loaded with the goods to be transported and that the system can remain in operation. If transport goods are missing at the time of scanning, the signal evaluation leads to the system being stopped.
  • the signal evaluation can possibly also have the opposite consequence.
  • a device of the type described above has the disadvantage that its efficiency with regard to energy and signal transmission is only very low, so that signal evaluation is difficult. In addition, there are the inevitable interferences, which are mainly caused by the rotary transformer and the relatively long connecting lines. Finally, the overall electrical outlay is considerable.
  • This object is achieved in that the light transmitter and the light receiver of the photoelectric unit are arranged in a stationary manner and both the transmission of the light beam emitted by the light transmitter to the scanning zone and the retransmission of the reflected portion of the light beam from the scanning zone to the light receiver by optical means The light is guided.
  • optical transmission of the light beams consists, for example, in the inside of a rotating body in the form of a hollow roller, in which stationary deflection mirrors or prisms are attached, which on the one hand emanate from the light transmitter and through a central hole in the shaft or in the end face of the roller into the interior of the roller Deflect incoming light bundles to a through hole in the jacket of the roller and, on the other hand, direct the reflected portion of the light beam entering the roller through a further through hole in the roller jacket through a further through opening provided in the end wall or in the shaft of the roller onto the light receiver.
  • a reflection of the emitted light bundle or of parts thereof only takes place if the through bores or openings located in the scanning zone are or are covered by a paper web or other transport goods in the jacket of the roller.
  • the goods to be transported 1 are fed to the upper rotating body 2 in the form of a paper or fabric web and, after deflection, transferred to the lower body 3 and transported further by the latter .
  • the rotating bodies 2, 3 are designed here as hollow rollers.
  • the jacket 5 thereof is provided with two openings 6, 7 designed as through bores, each of which receives the end 8 ', 9' of a light guide 8, 9.
  • the light guide ends are spatially defined and arranged in a fixed manner, optionally using a special receiving part attached to the inside of the jacket 5.
  • the end faces of the light guides for example in the form of glass fibers or glass fiber bundles, are exposed on the material web side, so that the emitted light beam can exit to the outside and if present of transported goods from this reflected portion of the emitted light can penetrate unhindered into the light guide assigned to it.
  • the light guide designated 8 is provided for the transmission of the beam of rays emanating from the light transmitter, and the light guide 9 for the return of the reflected light component to the receiver. It is readily possible to arrange a plurality of such scanning zones on the circumference of the hollow roller 2, which, if necessary, can also be spatially offset from one another in order, for example, to be able to detect inclined positions of the goods to be transported.
  • the light guide 8 is guided in the interior of the hollow roller 2 from the scanning point into a central bore 10 in the end face of the roller, which is embodied here by a flange 13 provided with a stub shaft 12.
  • the flange 13 containing the stub shaft is fastened by means of two screws 14 to the annular end face 15 of the hollow roller and is provided for this purpose with two longitudinal slots 16 which run in the circumferential direction and which also allow the flange to be rotated, see also FIGS. 2 and 3 the light guide 9 is inserted into a further bore 17 in the flange 13, which runs axially parallel to the bore 10 and is arranged eccentrically to the latter.
  • the bore 17 is in the same plane as the bore 10; however, it could also be offset from the bore 10 by any angle.
  • the two flange-side end regions of the two light guides are fixed in the bores 10 and 17 by means of sleeves 30, 31.
  • the receiving bores 10 and 17 continue as axially tapered bore sections 10 'and 17' in the shaft end 12 and receive the ends 8 "and 9" of the two light guides 8 and 9.
  • the light guide ends 8 "and 9" extend into the bore sections 10 'and 17' so far forward that their end faces are at least approximately flush with the end face 12 'of the stub shaft 12.
  • the stub shaft 12 is rotatably supported by a roller bearing 18 in a stationary component 19 in which the light transmitter 20 and the light receiver 21 are accommodated.
  • the optical coupling of the light transmitter 20 and the light receiver 21 with the light guide 8 and the light guide 9 takes place via the air gap 23 which is necessarily present between the end face 12 'of the stub shaft 12 and the end face 22 of the component 19 lying opposite it, which is for example of the order of 0 , 1 to 0.3 mm.
  • the light transmitter can be approximately flush with the end face 22 of the component 19, as can the light receiver.
  • continuation light channels 24, 25 are to be provided in the fixed component 19, which lead to the light transmitter and light receiver lying correspondingly far inside the component 19.
  • the continuation light channels can also be embodied by light guides.
  • the continuation light channel 24 can also extend partially into the bore 10 'of the shaft end 12, a relative movement between this section of the light guide 24 and the shaft end 12 having to be ensured, since the latter is rotating.
  • the evaluation circuit arrangement 26 can also be accommodated in the spatially fixed component 19. However, there is also the possibility of providing the evaluation circuit arrangement elsewhere in a control center or the like. Likewise, the light transmitter 20 and the light receiver 21 can also be installed at another location and can be coupled by means of light guides to the light guides 8 and 9 rotating with the hollow roller 2 in the manner described.
  • the system can continue to operate and can only be switched off when there are goods to be transported.
  • the two ends of the said light guides are coaxially combined in a sleeve 28 and optically shielded from one another by means of an intermediate layer 29.

Landscapes

  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erkennen des Vorhandenseins von Transportgut auf der Mantelfläche eines rotierenden Transportkörpers mit Hilfe einer einen Lichtsender und einen Lichtempfänger sowie eine Schaltungsanordnung zur Signalauswertung enthaltenden, nach dem Reflexionsprinzip arbeitenden lichtelektrischen Einheit.The invention relates to a method for recognizing the presence of transport goods on the outer surface of a rotating transport body with the aid of a photoelectric unit containing a light transmitter and a light receiver and a circuit arrangement for signal evaluation, which operates according to the reflection principle.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Weg zum selbsttätigen Erkennen des zu transportierenden Gutes zu finden, der im Vergleich zu den bisher bekannten Verfahren bzw. Einrichtungen weniger Aufwand verursacht, einen höheren Wirkungsgrad und eine zuverlässigere Signalauswertung gewährleistet und Störeinflüsse weitestgehend ausschließt.It is an object of the invention to find a way of automatically recognizing the goods to be transported which, in comparison to the previously known methods or devices, causes less effort, ensures higher efficiency and more reliable signal evaluation and largely eliminates interference.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfirtdung dadurch gelöst, daß der Lichtsender und der Lichtempfänger stationär angeordnet werden und sowohl die. Übertragung des vom Lichtsender ausgesandten Lichtstrahlenbündels hin zur Abtastzone als auch die Rückübertragung des reflektierten Anteils des Lichtstrahlenbündels von der Abtastzone zum Lichtempfänger hin auf optischem Weg erfolgen.

Figure imgaf001
According to the invention, this object is achieved in that the light transmitter and the light receiver are arranged in a stationary manner and both. Transmission of the light beam emitted by the light transmitter to the scanning zone and the retransmission of the reflected portion of the light beam from the scanning zone to the light receiver take place optically.
Figure imgaf001

Description

Verfahren zum Erkennen des Vorhandenseins von Transportgut auf der Mantelfläche eines rotierenden Transportkörpers.Method for recognizing the presence of transport goods on the outer surface of a rotating transport body.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen des Vorhandenseins von insbesondere flächigem Transportgut auf der Mantelfläche eines rotierenden Transportkörpers mit Hilfe einer einen Lichtsender und einen Lichtempfänger sowie eine Schaltungsanordnung zur Signalauswertung enthaltenden und nach dem Reflexionsprinzip arbeitenden lichtelektrischen Einheit.The invention relates to a method for recognizing the presence of, in particular, flat goods to be transported on the outer surface of a rotating transport body with the aid of a photoelectric unit containing a light transmitter and a light receiver and a circuit arrangement for signal evaluation and operating on the reflection principle.

Zum selbsttätigen Feststellen, ob sich das zu transportierende Gut tatsächlich auch auf der Mantelfläche des rotierenden Transportkörpers befindet bzw. transportgerecht auf dem Körper aufliegt, ist es bekannt, der abzutastenden Zone beispielsweise von Transportwalzen für Papierbahnen den Sender und den Empfänger einer Reflexlichtschranke zuzuordnen und diese Bauteile an der Transportwalze zu haltern, so daß sie synchrom mit dieser umlaufen. Dabei erhält der Lichtsender seine Versorgungsspannung über die mit der Welle der Transportwalze umlaufende Sekundärwicklung eines einphasigen Drehtransformators, an deren Klemmen die zum Lichtsender führenden Verbindungsleitungen angeschlossen sind und in der von der stationären Primärwicklung, wenn diese an der Speisespannung liegt, eine Spannung-induziert wird. Die am Lichtempfänger auftretende Spannung, bzw. Spannungsänderung, wird ebenfalls über zwei Anschlußleitungen einer separaten Wicklung zugeführt, die auf dem die Sekundärwicklung des Drehtransformators tragenden Anker angebracht ist und in einer dieser zugeordneten Wicklung im Stator eine Spannung induziert, welche in die Schaltungsanordnung für die Signalauswertung gelangt.In order to automatically determine whether the goods to be transported are actually located on the outer surface of the rotating transport body or lie on the body in a manner suitable for transport, it is known to assign the transmitter and the receiver to a reflective light barrier and these components, for example transport rollers for paper webs to hold on the transport roller so that they rotate synchronously with it. The light transmitter receives its supply voltage via the secondary winding of a single-phase rotary transformer rotating with the shaft of the transport roller, to the terminals of which the connecting lines leading to the light transmitter are connected and in which a voltage is induced by the stationary primary winding, if this is connected to the supply voltage. The voltage or voltage change occurring at the light receiver is also fed via two connecting lines to a separate winding, on which the secondary winding of the rotary transformer-carrying armature is attached and induces a voltage in a winding associated therewith in the stator, which voltage reaches the circuit arrangement for signal evaluation.

Befindet sich eine Papierbahn über der Abtastzone, so wird ein Teil des vom Lichtsender ausgehenden Lichtstrahlenbündels zum Lichtempfänger hin reflektiert und gelangt in Form einer Spannung zur Schaltungsanordnung für die Signalauswertung.If there is a paper web over the scanning zone, part of the light beam emanating from the light transmitter is reflected towards the light receiver and reaches the circuit arrangement for signal evaluation in the form of a voltage.

Im vorliegenden Fall führt diese Auswertung zu dem Ergebnis, daß die Transportwalze ordnungsgemäß mit dem zu transportierenden Gut bestückt ist und daß die Anlage in Betrieb bleiben kann. Bei im Abtastzeitpunkt fehlendem Transportgut führt die Signalauswertung zum Stillsetzen der Anlage. Die Signalauswertung kann gegebenenfalls auch die umgekehrte Folge haben.In the present case, this evaluation leads to the result that the transport roller is properly loaded with the goods to be transported and that the system can remain in operation. If transport goods are missing at the time of scanning, the signal evaluation leads to the system being stopped. The signal evaluation can possibly also have the opposite consequence.

Eine Einrichtung der im vorstehenden beschriebenen Art weist den Nachteil auf, daß deren Wirkungsgrad bezüglich Energie-und Signalübertragung nur sehr gering ist, so daß die Signalauswertung schwierig ist. Hinzu kommen noch die hierbei unvermeidlichen Störeinflüsse, die vor allem durch den Drehtransformator und die relativ langen Verbindungsleitungen bedingt sind. Schließlich ist der elektrische Aufwand insgesamt beträchtlich.A device of the type described above has the disadvantage that its efficiency with regard to energy and signal transmission is only very low, so that signal evaluation is difficult. In addition, there are the inevitable interferences, which are mainly caused by the rotary transformer and the relatively long connecting lines. Finally, the overall electrical outlay is considerable.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Weg zum selbsttätigen Erkennen des Vorhandenseins von zu transportierendem Gut auf der Mantelfläche von rotierenden Körpern zu finden, der bei einem Geringstmaß an Aufwand einen hohen Wirkungsgrad und eine zuverlässige Signalauswertung gewährleistet und der Störeinflüsse weitestgehend ausschließt.It is an object of the invention to find a way to automatically detect the presence of goods to be transported on the outer surface of rotating bodies, which ensures a high degree of efficiency and reliable signal evaluation with a minimum of effort and largely excludes the interference.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Lichtsender und der Lichtempfänger der lichtelektrischen Einheit stationär angeordnet sind und sowohl die Ubertragung des vom Lichtsender ausgesandten Lichtstrahlenbündels hin zur Abtastzone als auch die Rückübertragung des reflektierten Anteils des Lichtstrahlenbündels von der Abtastzone zum Lichtempfänger hin auf optischem Weg mittels Lichtführung erfolgen.This object is achieved in that the light transmitter and the light receiver of the photoelectric unit are arranged in a stationary manner and both the transmission of the light beam emitted by the light transmitter to the scanning zone and the retransmission of the reflected portion of the light beam from the scanning zone to the light receiver by optical means The light is guided.

Im Rahmen der Erfindung hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, zur optischen Übertragung der Lichtstrahlenbündel Lichtleiter zu verwenden, die mit dem rotierenden Körper umlaufen und deren Lichtaus- und -eintrittsstellen einerseits in die Abtastzone münden und andererseits berührungslos mit dem Lichtsender und dem Lichtempfänger zusammenwirken.In the context of the invention, it has proven to be particularly expedient to use light guides for the optical transmission of the light bundles, which run around the rotating body and whose light exit and entry points on the one hand open into the scanning zone and on the other hand interact without contact with the light transmitter and the light receiver.

Eine andere Möglichkeit der optischen Übertragung der Lichtstrahlenbündel besteht beispielsweise darin, im Innern eines als Hohlwalze ausgebildeten rotierenden Körpers Umlenkspiegel oder -prismen ortsfest anzubringen, die einerseits das vom Lichtsender ausgehende und durch eine zentrale Bohrung in der Welle oder in der Stirnseite der Walze in das Walzeninnere eintretende Lichtstrahlenbündel zu einer Durchgangsbohrung im Mantel der Walze hin ablenken und andererseits den durch eine weitere Durchgangsbohrung im Walzenmantel in das Walzeninnere gelangenden reflektierten Anteil des Lichtstrahlenbündels durch eine weitere in der Stirnwandung oder in der Welle der Walze vorgesehene Durchgangsöffnung auf den Lichtempfänger lenken. Eine Reflexion des ausgestrahlten Lichtbündels bzw. von Teilen davon findet dabei nur statt, wenn die in der Abtastzone befindlichen Durchgangsbohrungen oder -öffnungen im Mantel der Walze von einer Papierbahn oder einem sonstigen Transportgut überdeckt sind bzw. werden.Another possibility of the optical transmission of the light beams consists, for example, in the inside of a rotating body in the form of a hollow roller, in which stationary deflection mirrors or prisms are attached, which on the one hand emanate from the light transmitter and through a central hole in the shaft or in the end face of the roller into the interior of the roller Deflect incoming light bundles to a through hole in the jacket of the roller and, on the other hand, direct the reflected portion of the light beam entering the roller through a further through hole in the roller jacket through a further through opening provided in the end wall or in the shaft of the roller onto the light receiver. A reflection of the emitted light bundle or of parts thereof only takes place if the through bores or openings located in the scanning zone are or are covered by a paper web or other transport goods in the jacket of the roller.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnung, die eine mit Lichtleitern als optische übertragungsmittel ausgerüstete Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens veranschaulicht, erläutert.

  • Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines zwei zylindrische Hohlwalzen als Transportkörper umfassenden Abschnitts einer Anlage zum Transport von Papierbahnen,
  • Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch die in Fig. 1 oben dargestellte Hohlwalze mit der lichtelektrischen Einheit,
  • Fig. 3 eine Ansicht der Hohlwalze gemäß Fig. 2 in Richtung A-B,
  • Fig. 4 eine Ansicht der in Fig. 2 stationär angeordneten Einheit in Richtung C-D,
  • Fig. 5 die Abtastzone im Schnitt mit koaxial zueinanderliegenden Mündungen der beiden Lichtleiter.
The invention is explained below with reference to the drawing, which illustrates a device equipped with light guides as optical transmission means for carrying out the method.
  • 1 shows a perspective view of a section of a system for transporting paper webs comprising two cylindrical hollow rollers as the transport body,
  • 2 shows a partial longitudinal section through the hollow roller shown in FIG. 1 with the photoelectric unit,
  • 3 is a view of the hollow roller according to FIG. 2 in the direction AB,
  • 4 shows a view of the unit arranged in a stationary manner in FIG. 2 in the direction of CD,
  • Fig. 5 shows the scanning zone in section with coaxial mutually mouths of the two light guides.

Bei dem in Fig. 1 veranschaulichten Abschnitt einer Walzenstraße, wie sie im Prinzip beispielsweise Kalander oder Farbdruckwerke aufweisen, wird das Transportgut 1 in Form einer Papier- oder Gewebebahn dem oberen rotierenden Körper 2 zugeführt und nach Umlenkung dem unteren Körper 3 übergeben und von diesem weitertransportiert. Die rotierenden Körper 2, 3 sind hier als Hohlwalzen ausgebildet.In the section of a roller train illustrated in FIG. 1, as they have in principle, for example, calenders or color printing units, the goods to be transported 1 are fed to the upper rotating body 2 in the form of a paper or fabric web and, after deflection, transferred to the lower body 3 and transported further by the latter . The rotating bodies 2, 3 are designed here as hollow rollers.

In der Abtastzone 4 der oberen Hohlwalze 2 ist deren Mantel 5 mit zwei als Durchgangsbohrungen ausgebildeten Durchbrechungen 6, 7 versehen, von denen jede das Ende 8', 9' eines Lichtleiters 8, 9 aufnimmt. Die Lichtleiterenden sind dabei räumlich definiert und fest angeordnet, gegebenenfalls unter Verwendung eines besonderen, an der Innenseite des Mantels 5 angebrachten Aufnahmeteils. Die Stirnflächen der beispielsweise als Glasfasern oder Glasfaserbündel ausgebildeten Lichtleiter liegen materialbahnseitig frei, so daß das ausgesandte Lichtstrahlenbündel nach außen austreten kann und der beim Vorhandensein von Transportgut von diesem reflektierte Anteil des ausgestrahlten Lichtes ungehindert in den diesem zugeordneten Lichtleiter eindringen kann. Beim Ausführungsbeispiel ist der mit 8 bezeichnete Lichtleiter für die übertragung des vom Lichtsender ausgehenden Strahlenbündels vorgesehen, der Lichtleiter 9 für die Rückführung des reflektierten Lichtanteils zum Empfänger. Es ist ohne weiteres möglich, mehrere solche Abtastzonen am Umfang der Hohlwalze 2 anzuordnen, die erforderlichenfalls auch räumlich gegeneinander versetzt sein können, um beispielsweise auch Schräglagen des Transportgutes erfassen zu können.In the scanning zone 4 of the upper hollow roller 2, the jacket 5 thereof is provided with two openings 6, 7 designed as through bores, each of which receives the end 8 ', 9' of a light guide 8, 9. The light guide ends are spatially defined and arranged in a fixed manner, optionally using a special receiving part attached to the inside of the jacket 5. The end faces of the light guides, for example in the form of glass fibers or glass fiber bundles, are exposed on the material web side, so that the emitted light beam can exit to the outside and if present of transported goods from this reflected portion of the emitted light can penetrate unhindered into the light guide assigned to it. In the exemplary embodiment, the light guide designated 8 is provided for the transmission of the beam of rays emanating from the light transmitter, and the light guide 9 for the return of the reflected light component to the receiver. It is readily possible to arrange a plurality of such scanning zones on the circumference of the hollow roller 2, which, if necessary, can also be spatially offset from one another in order, for example, to be able to detect inclined positions of the goods to be transported.

Der Lichtleiter 8 ist im Innenraum der Hohlwalze 2 von der Abtaststelle in eine zentrale Bohrung 10 in der Stirnseite der Walze geführt, die hier durch einen mit einem Wellenstumpf 12 versehenen Flansch 13 verkörpert ist. Der den Wellenstumpf enthaltene Flansch 13 ist dabei mittels zweier Schrauben 14 am kreisringförmigen Stirnseitenansatz 15 der Hohlwalze befestigt und zu diesem Zweck mit zwei in Umfangsrichtung verlaufenden Längsschlitzen 16 versehen, die auch ein Verdrehen des Flansches ermöglichen, vergleiche hierzu auch die Figuren 2 und 3. Desgleichen ist der Lichtleiter 9 in eine weitere Bohrung 17 im Flansch 13 eingeführt, die achsparallel zur Bohrung 10 verläuft und exzentrisch zu dieser angeordnet ist. Darüber hinaus liegt die Bohrung 17 in derselben Ebene wie die Bohrung 10; sie könnte indesssen auch um einen beliebigen Winkel gegen die Bohrung 10 versetzt sein.The light guide 8 is guided in the interior of the hollow roller 2 from the scanning point into a central bore 10 in the end face of the roller, which is embodied here by a flange 13 provided with a stub shaft 12. The flange 13 containing the stub shaft is fastened by means of two screws 14 to the annular end face 15 of the hollow roller and is provided for this purpose with two longitudinal slots 16 which run in the circumferential direction and which also allow the flange to be rotated, see also FIGS. 2 and 3 the light guide 9 is inserted into a further bore 17 in the flange 13, which runs axially parallel to the bore 10 and is arranged eccentrically to the latter. In addition, the bore 17 is in the same plane as the bore 10; however, it could also be offset from the bore 10 by any angle.

Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die beiden flanschseitigen Endbereiche der beiden Lichtleiter mittels Hülsen 30, 31 in den Bohrungen 10 und 17 fixiert. Die Aufnahmebohrungen 10 und 17 setzen sich als im Durchmesser verjüngte Bohrungsabschnitte 10' und 17' im Wellenstumpf 12 axial fort und nehmen die Enden 8" und 9'' der beiden Lichtleiter 8 und 9 auf. Die Lichtleiterenden 8" und 9" erstrecken sich in den Bohrungsabschnitten 10' und 17' soweit nach vorne, daß ihre Stirnflächen wenigstens angenähert bündig sind mit der Stirnfläche 12' des Wellenstumpfs 12.As can be seen in particular from FIG. 2, the two flange-side end regions of the two light guides are fixed in the bores 10 and 17 by means of sleeves 30, 31. The receiving bores 10 and 17 continue as axially tapered bore sections 10 'and 17' in the shaft end 12 and receive the ends 8 "and 9" of the two light guides 8 and 9. The light guide ends 8 "and 9" extend into the bore sections 10 'and 17' so far forward that their end faces are at least approximately flush with the end face 12 'of the stub shaft 12.

Der Wellenstumpf 12 ist mittels eines Wälzlagers 18 drehbar in einem stationären Bauteil 19 gelagert, in dem der Lichtsender 20 und der Lichtempfänger 21 untergebracht sind. Die optische Kopplung des Lichtsenders 20 und des Lichtempfängers 21 mit dem Lichtleiter 8 und dem Lichtleiter 9 erfolgt über den zwischen der Stirnfläche 12' des Wellenstumpfes 12 und der dieser gegenüberliegenden Stirnfläche 22 des Bauteils 19 notwendigerweise vorhandenen Luftspalt 23, der beispielsweise in der Größenordnung von 0,1 bis 0,3 mm liegt. Dabei kann der Lichtsender etwa bündig mit der Stirnfläche 22 des Bauteiles 19 abschließen, desgleichen der Lichtempfänger. Im andern Fall sind im feststehenden Bauteil 19 Fortsetzungslichtkanäle 24, 25 vorzusehen, die zum entsprechend weit innerhalb des Bauteiles 19 liegenden Lichtsender und Lichtempfänger führen. Die Fortsetzungslichtkanäle können dabei ebenfalls durch Lichtleiter verkörpert sein. Im Falle des zentral liegenden Lichtleiterendes 8" kann sich der Fortsetzungslichtkanal 24 auch noch zum Teil in die Bohrung 10' des Wellenstumpfes 12 hineinerstrecken, wobei eine Relativbewegung zwischen diesem Teilstück des Lichtleiters 24 und dem Wellenstumpf 12 gewährleistet sein muß, da der letztere ja rotiert.The stub shaft 12 is rotatably supported by a roller bearing 18 in a stationary component 19 in which the light transmitter 20 and the light receiver 21 are accommodated. The optical coupling of the light transmitter 20 and the light receiver 21 with the light guide 8 and the light guide 9 takes place via the air gap 23 which is necessarily present between the end face 12 'of the stub shaft 12 and the end face 22 of the component 19 lying opposite it, which is for example of the order of 0 , 1 to 0.3 mm. The light transmitter can be approximately flush with the end face 22 of the component 19, as can the light receiver. In the other case, continuation light channels 24, 25 are to be provided in the fixed component 19, which lead to the light transmitter and light receiver lying correspondingly far inside the component 19. The continuation light channels can also be embodied by light guides. In the case of the centrally located light guide end 8 ", the continuation light channel 24 can also extend partially into the bore 10 'of the shaft end 12, a relative movement between this section of the light guide 24 and the shaft end 12 having to be ensured, since the latter is rotating.

Im räumlich fest angeordneten Bauteil 19 kann auch die Auswerteschaltungsanordnung 26 untergebracht sein. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Auswerteschaltungsanordnung andernorts in einer Schaltzentrale oder dgl. vorzusehen. Ebensogut können auch der Lichtsender 20 und der Lichtempfänger 21 an einem anderen Ort installiert sein und mittels Lichtleiter an die mit der Hohlwalze 2 umlaufenden Lichtleiter 8 und 9 in der beschriebenen Weise angekoppelt sein.The evaluation circuit arrangement 26 can also be accommodated in the spatially fixed component 19. However, there is also the possibility of providing the evaluation circuit arrangement elsewhere in a control center or the like. Likewise, the light transmitter 20 and the light receiver 21 can also be installed at another location and can be coupled by means of light guides to the light guides 8 and 9 rotating with the hollow roller 2 in the manner described.

Die beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt:

  • Wird die Abtastzone 4 von einem Transportgut 1, beispielsweise einer Papierbahn,überdeckt, so wird das von Lichtsender 20 emittierte und über die Lichtleiter 24 und 8 zur Abtastzone 4 der Hohlwalze 2 geleitete Lichtstrahlenbündel von der Papierbahn 1 je nach deren Beschaffenheit zu einem größeren oder kleineren Teil reflektiert und gelangt in den Lichtleiter 9, der das reflektierte Licht über den mit ihm zu einem bestimmten Drehwinkel zusammenwirkenden, stationären Lichtleiter 25 zum Lichtempfänger 21 zurückgestrahlt. Das über die Auswerteschaltanordnung 26 gesteuerte Relais 27 spricht in diesem Fall nicht an und die Anlage bleibt im betriebsbereiten Zustand, der gegebenenfalls durch ein optisches Signal erkennbar gemacht sein kann. Bleibt zum vorgesehenen Zeitpunkt eine Signalgabe infolge Fehlens einer Reflexionslichtstrahlung aus, weil sich kein Transportgut im Bereich der Abtastzone 4 befindet, so spricht das Relais 27 an und veranlaßt das Stillsetzen der Anlage zweckmäßigerweise mit gleichzeitiger optischer und/ oder akustischer Signalgabe.
The described device works as follows:
  • If the scanning zone 4 is covered by a transport item 1, for example a paper web, then the light beam bundle emitted by the light transmitter 20 and guided via the light guides 24 and 8 to the scanning zone 4 of the hollow roller 2 becomes a larger or larger one depending on the nature of the paper web 1 The smaller part reflects and passes into the light guide 9, which reflects the reflected light back to the light receiver 21 via the stationary light guide 25 which interacts with it at a certain angle of rotation. The relay 27 controlled by the evaluation switching arrangement 26 does not respond in this case and the system remains in the ready state, which can be identified by an optical signal if necessary. If there is no signal at the intended time due to the absence of reflected light radiation because there is no transport goods in the area of the scanning zone 4, the relay 27 responds and expediently shuts down the system with simultaneous optical and / or acoustic signaling.

Soll sich zu einem vorgegebenen Zeitpunkt kein Transportgut im Bereich der Abtastzone 4 befinden, so kann umgekehrt bei nicht vorhandenem Reflexionslichtstrahl die Anlage weiter in Betrieb bleiben und erst beim Vorhandensein eines Transportgutes abgeschaltet werden.If, at a given point in time, no goods to be transported are located in the area of the scanning zone 4, conversely, if the reflected light beam is not present, the system can continue to operate and can only be switched off when there are goods to be transported.

Infolge der zentralen Anordnung der den Lichtsendekanal verkörpernden Lichtleiter 24 und 8 wird in der Abtastzone ständig Licht ausgestrahlt, sofern die Einrichtung in Betrieb genommen ist. Hingegen wird wegen der exzentrischen Anordnung der den Reflexionslichtkanal bildenden Lichtleiter 25 und 9 je Umdrehung der Hohlwalze 2 nur einmal Deckungsgleichheit zwischen dem Lichtleiterende 9'' und dem Lichtleiter 25 erzielt (vergl. Fig. 3 und Fig. 4), so daß je Walzenumdrehung nur einmal ein Reflexlichtstrahl zum Lichtempfänger 21 gelangen kann. Es ist jedoch auch möglich, mehrere stationäre Reflexionslichtkanäle vorzusehen, die mit dem umlaufenden Ende 9" des Lichtleiters 9 zusammenwirken. Des weiteren besteht die Möglichkeit, die das Reflexlicht übertragenden Lichtleiter 9 und 25 koaxial zu den das Sendelichtstrahlenbündel übertragenden Lichtleitern 8 und 24 anzuordnen. Dementsprechend können auch die in der Abtastzone 4 liegenden Enden 8' und 9' der beiden Lichtleiter 8 und 9 koaxial zueinanderliegend angeordnet werden.As a result of the central arrangement of the light guides 24 and 8 embodying the light transmission channel, light is continuously emitted in the scanning zone if the device is put into operation. On the other hand, because of the eccentric arrangement of the light guide 25 and 9 forming the reflection light channel, only one congruence between the light guide end 9 '' and the light guide 25 is achieved per revolution of the hollow roller 2 (see FIGS. 3 and 4), so that only one per revolution of the roller once a reflected light beam can reach the light receiver 21. However, it is also possible to provide a plurality of stationary reflection light channels which interact with the circumferential end 9 ″ of the light guide 9. Furthermore, there is the possibility of arranging the light guides 9 and 25 transmitting the reflection light coaxially with the light guides 8 and 24 transmitting the transmitted light beam The ends 8 'and 9' of the two light guides 8 and 9 lying in the scanning zone 4 can also be arranged coaxially to one another.

Wie Fig. 5 zeigt, sind hier die beiden Enden der besagten Lichtleiter in einer Hülse 28 koaxial zusammengefaßt und mittels einer Zwischenlage 29 optisch gegeneinander abgeschirmt.As shown in FIG. 5, the two ends of the said light guides are coaxially combined in a sleeve 28 and optically shielded from one another by means of an intermediate layer 29.

Durch Verschwenken des Flansches 13 nach Lösen der Schrauben 14 läßt sich die Winkellage des Lichtleiterendes 9" bezogen auf den stationären Lichtleiter 25 (Fig. 3 und 4) verändern und somit der Reflexionslichtkanal bei einer anderen, als notwendig oder zweckmäßig erachteten Winkellage aktivieren.By pivoting the flange 13 after loosening the screws 14, the angular position of the light guide end 9 "relative to the stationary light guide 25 (FIGS. 3 and 4) can be changed and thus the reflection light channel can be activated at a different angular position considered necessary or expedient.

Aus Gründen der Betriebssicherheit empfiehlt es sich, den Übergangsbereich zwischen dem umlaufenden Wellenstumpf 12 und dem diesem gegenüberliegenden feststehenden Bauteil (19) mittels einer Dichtung optisch gegen äußeren Lichteinfall sowie auch gegen das Eindringen von öl und Staub abzuschirmen.For reasons of operational safety, it is advisable to optically shield the transition area between the circumferential stub shaft 12 and the fixed component (19) opposite it by means of a seal against external light and also against the ingress of oil and dust.

Claims (14)

1. Verfahren zum Erkennen des Vorhandenseins von Transportgut auf der Mantelfläche eines rotierenden Transportkörpers mit Hilfe einer einen Lichtsender und einen Lichtempfänger sowie eine Schaltungsanordnung zur Signalauswertung enthaltenden, nach dem Reflexionsprinzip arbeitenden lichtelektrischen Einheit; dadurch gekennzeichnet, daß Lichtsender und Lichtempfänger der lichtelektrischen Einheit stationär angeordnet werden und sowohl die Übertragung des vom Lichtsender ausgesandten Lichtstrahlenbündels hin zur Abtastzone als auch die Rückübertragung des reflektierten Anteils des Lichtstrahlenbündels von der Abtastzone zum Lichtempfänger hin auf optischem Weg erfolgen.1. Method for recognizing the presence of goods to be transported on the outer surface of a rotating transport body with the aid of a photoelectric unit containing a light transmitter and a light receiver and a circuit arrangement for signal evaluation, which operates on the reflection principle; characterized in that the light transmitter and light receiver of the photoelectric unit are arranged in a stationary manner and both the transmission of the light beam emitted by the light transmitter to the scanning zone and the retransmission of the reflected portion of the light beam from the scanning zone to the light receiver take place optically. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur optischen Übertragung der Sendelicht- und Reflexionslichtstrahlenbündel Lichtleiter verwendet werden, die mit dem rotierenden Transportkörper umlaufen und deren Lichtaus-und Lichteintrittsstellen einerseits in die Abtastzone münden und andererseits berührungslos und unmittelbar oder mittelbar über weitere Lichtleiter mit dem räumlich fest angeordneten Lichtsender und Lichtempfänger zusammenwirken.2. The method according to claim 1, characterized in that light guides are used for the optical transmission of the transmitted light and reflection light beams, which circulate with the rotating transport body and whose light exit and light entry points on the one hand open into the scanning zone and on the other hand contactless and directly or indirectly via further light guides interact with the spatially fixed light transmitter and light receiver. 3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Abtastzone (4) des Mantels (5) des rotierenden Transportkörpers (2) die Enden (8', 9') zweier Lichtleiter (8, 9) frei ausmünden, von denen der eine (8) mit dem Lichtsender (20) und der andere (9) mit dem Lichtempfänger (21) zusammenwirkt, und daß die anderen Enden (8'', 9'') der beiden Lichtleiter in einem Wellenstumpf (12) ebenfalls frei ausmündend gehaltert sind, dem ein feststehendes Bauteil (19) zugeordnet ist, das den Lichtsender und den Lichtempfänger enthält, die unmittelbar oder mittelbar über weitere Lichtleiter (24, 25) mit den Enden (8'', 9'') der beiden Lichtleiter (8, 9) zusammenwirken.3. Device for performing the method according to claims 1 and 2, characterized in that in the scanning zone (4) of the jacket (5) of the rotating transport body (2), the ends (8 ', 9') of two light guides (8, 9 ) open out freely, of which one (8) interacts with the light transmitter (20) and the other (9) with the light receiver (21), and that the other ends (8 '', 9 '') of the two light guides in one Shaft stub (12) are also held so that they open out, to which a fixed component (19) is assigned, which contains the light transmitter and the light receiver, which interact directly or indirectly via further light guides (24, 25) with the ends (8 '', 9 '') of the two light guides (8, 9). 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (8") des den Sendelichtkanal mit verkörpernden Lichtleiters (8) zentral in einer Bohrung (10) im Wellenstumpf (12) angeordnet ist und der zum Lichtsender (20) führende Lichtleiter (24) achsgleich zum Ende (8'') des Lichtleiters (8) im Bauteil (19) geführt ist.4. Device according to claim 3, characterized in that the end (8 ") of the light channel embodying the light guide (8) is arranged centrally in a bore (10) in the stub shaft (12) and the light guide (20) leading light guide ( 24) is guided in the component (19) in the same axis as the end (8 '') of the light guide (8). 5. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (9'') des den Reflexlichtkanal mit verkörpernden Lichtleiters (9) in einer exzentrisch zur Mittelachse des Wellenstumpfs (12) liegenden Bohrung (17) untergebracht ist, die parallel zu der das Ende (8'') des Lichtleiters (8) aufnehmenden Bohrung (10) verläuft und in derselben Ebene liegt, und daß der zum Lichtempfänger (21) führende Lichtleiter (25) im Bauteil (19) so angeordnet ist, daß er mit dem Lichtleiterende (9") zur Deckung bringbar ist.5. Device according to claims 3 and 4, characterized in that the end (9 '') of the reflected light channel with the light guide (9) in an eccentric to the central axis of the stub shaft (12) lying bore (17) is housed in parallel to the end (8 '') of the light guide (8) receiving bore (10) and lies in the same plane, and that the light guide (25) leading to the light receiver (21) is arranged in the component (19) so that it can be brought to congruence with the light guide end (9 "). 6. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenstumpf (12) im stationär angeordneten Bauteil (19) mittels eines Wälzlagers (18) oder dgl. drehbar gelagert ist.6. Device according to claims 3 to 5, characterized in that the stub shaft (12) is rotatably mounted in the stationary component (19) by means of a roller bearing (18) or the like. 7. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenstumpf (12) Bestandteil eines Flansches (13) ist, der mittels Schrauben (14) und in Umfangsrichtung verlaufenden Längsschlitzen (16) relativ zum Transportkörper verdrehbar ist.7. Device according to claims 3 to 6, characterized in that the stub shaft (12) is part of a flange (13) which is rotatable relative to the transport body by means of screws (14) and longitudinal slots (16) extending in the circumferential direction. 8. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im feststehenden Bauteil (19) mehrere, auf demselben Radius liegende Lichtempfangskanäle vorgesehen sind.8. Device according to claims 3 to 7, characterized in that in the fixed component (19) several the same radius lying layer L reception channels are provided. 9. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (8', 9') der beiden Lichtleiter (8, 9) und/oder deren Enden (8'',9'') so zusammengefaßt sind, daß sie koaxial zueinander liegen und optisch gegeneinander abgeschirmt sind.9. Device according to one or more of claims 3 to 8, characterized in that the ends (8 ', 9') of the two light guides (8, 9) and / or their ends (8 '', 9 '') are combined are that they are coaxial to each other and are optically shielded from each other. 10. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsbereich zwischen dem umlaufenden Wellenstumpf (12) und dem gegenüberliegenden feststehenden Bauteil (19) gegen äußeren Lichteinfall abgeschirmt ist.10. Device according to claims 3 to 9, characterized in that the transition region between the circumferential stub shaft (12) and the opposite fixed component (19) is shielded from external light. 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lichtführung der Sendelicht- und Reflexionslichtstrahlenbündel ortsfest im Innern des vorzugsweise als Hohlwalze ausgebildeten rotierenden Transportkörpers angebrachte Umlenkspiegel oder Umlenkprismen verwendet werden, die das durch Bohrungen in der Stirnseite der Hohlwalze ein- bzw. austretende entsprechende Lichtstrahlenbündel zur Abtastzone ablenken bzw. auf den Lichtempfänger zurückwerfen.11. The method according to claim 1, characterized in that for guiding the transmitted light and reflection light beams fixed in the interior of the preferably designed as a hollow roller rotating transport body deflecting mirror or deflecting prisms are used, the corresponding through holes in the end face of the hollow roller or out Deflect the light beam to the scanning zone or throw it back onto the light receiver. 12. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtleiter Glasfasern oder Glasfaserbündel verwendet werden.12. Device according to claims 3 to 11, characterized in that glass fibers or glass fiber bundles are used as light guides. 13. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtleiter Kunststoff-Fasern oder Kunststoff-Faserbündel verwendet werden.13. Device according to claims 3 to 11, characterized in that plastic fibers or plastic fiber bundles are used as light guides. 14. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiter (24, 25) mit dem außerhalb vom Bauteil (19) angeordneten Lichtsender (20), Lichtempfänger (21), Auswerteschaltungsanordnung (26) und Relais (27) verbunden sind.14. Device according to claims 3 to 13, characterized in that the light guide (24, 25) with the outside of the component (19) arranged light transmitter (20), light receiver (21), evaluation circuit arrangement (26) and relay (27) connected are.
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