Vorrichtung zum Messen der Dicke von Papier oder dergLeichen

Die Er indung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der icke von Papier oder dergleichen, bei der sich das Papier auf einer Unterlage abstützt und ein auf die Lage der Oberfläche des Pap ers ansprechender, beweglich angeordneter Fühler vorgesehen ist, dessen Lage durch eine Meßvorrichtung erfaßt wird.

Insbesondere bei Druckmaschinen besteht häufig der Wunsch, d e D cke des Papiers, das beispielsweise von einem Bogenstapel abgenommen und einer Druckmasch ne zugeführt wird, zu messen. Dabe war man schon bisher bestrebt, die mechanische Ein irkung der Meßvorrichtung auf das Papier gering zu halten, um Beschädigungen der Pap eroberfl'äche oder eines aufgebrachten Drucks zu vermeiden. ^" Bei bekannten Vorrichtungen der Eingangs beschriebenen Art, ist eine Laufrolle in einer im wesentlichen rechtwinklig zur Ebene des Pap ers beweglich geführten Halterung gelagert, und rollt auf der Oberseite des bewegten Papiers ab. M t der Halterung der Rolle ist eine geeignete eßvorrichtung verbunden, aus deren Meßergebnis auf die Dicke des Papiers geschlossen wird.

Bei der bekannten Vorrichtung ist von Nachteil, daß an den Rundlauf der Rolle sehr hohe Anforderungen gestellt werden, wenn beisp elsweise Dickenänderungen des Pap ers oder Dickenunterschiede unterschiedlicher Papiere von 10 μm noch sicher erfaßt werden sollen. Durch ein Spiel zwischen der Rolle und deren Lagerung bestehen ebenfalls Feh lermög li chkeiten. Außerdem besteht durch die Rolle die Möglichkeit, daß die Papieroberfläche beschädigt wird.

- 2 -

Ferner ist es aus der DE- 34 35 908 bekannt, einen auf die Oberfläche des zu messenden Papiers gerichteten Fühler, der auch durch ein Luftkissen von der Oberfläche des zu messenden Papiers beabstandet ist, an einem Federelement zu befestigen. Dabei ist das Federelement selbst an einer

Vorrichtung angebracht, die starr bezüglich der Oberfläche des zu messenden Papiers ist.

Nachteil g wirkt sich dabei aus, daß bei den jeweil gen Messungen, bei denen sich der Fühler auf und ab bewegen muß, durch das Federelement schwer kontrollierbare

Schwingungen entstehen, die das Meßergebnis verfälschen können. Zudem wirkt sich das direkt am Fühler angebrachte Kabel zur Signalübertragung nachteilig auf die Meßgenauigkeit aus, da das Kabel ebenfalls bei den Messungen mitschw ngt. Veränderungen in dieser Kabelführung (längeres oder kürzeres Kabel, stärkere oder schwächere Biegung des Kabels) wirken sich direkt auf das Meßverhalten bzw. auf das Meßergebnis aus; so daß es unumgänglich ist, bei der kleinsten Veränderung des Kabels ^" den Fühler erneut zu justieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der Eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der die Möglichkeit einer Beschädigung der Papieroberfläche weiter vermindert ist und bei der der Fühler ohne Störeinflüsse, wie sie durch mit dem Fühler direkt verbundene

Vorrichtungsteile entstehen können, sich relati dem zu messenden Papier anpassen kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Luftkissens auf der Oberseite des Papiers vorgesehen ist und daß der Fühler derart ausgebildet und angeordnet ist, daß er von dem Luft ssen getragen w rd.

Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Fühler nicht m t dem Papier in Berührung kommt und daher Beschädigungen de r Papieroberfläche durch den Fühler sicher vermieden sind. Das Luftkissen selbst st nicht in der Lage das Pap er zu beschäd gen. Befindet sich kein Pap er auf der Unterlage, so baut s ch das Luftkissen auf der Unterlage auf; befindet sich anschließend Papier auf der Unterlage, so liegt die die Unterseite des Luftkissen begrenzende Fläche entsprechend der Papierdicke höher, und dadurch ist das Luftkissen in der Lage, den Fühler höher anzuheben, als wenn das Papier nicht vorhanden wäre; der Unterschied in der Höhenlage des Fühlers ist dabei eine Funktion der Pap erdicke, wobei im Idealfall, der bei der nachfolgend besc riebenen Ausfü rungsform vorliegt, die Änderungen der Höhenlage des Fühlers genau den Änderungen der Dicke des Papiers entsprechen.

Eine besondere Ausführungsform des Erfinduπgsgegenstandes s eht eine einseitig geschlossene, mit dem Maschinengestell fest verbundene Lagerbuchse vor, in deren zur Unterlage gerichteten Öffnung ein Lagerzapfen, der als Fühler ausge ildet ist, eingeführt und innerhalb der Lagerbuchse reibungsfrei vertikal bewegt werden kann.

Durch die Vermeidung der direkten Kontaktierung von Vorrichtungsteilen mit dem Fühler, wie es be spielsweise die Fü leraufhängung oder die Kabelführung darstellt, wird in vorteilhafter Weise eine von derartigen Störeinflüssen befreite Fühlerbewegung ermöglicht.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß der Fühler innerhalb der Lagerbuchse vollständ g mit Druckluft umgeben ist, d.h. eine Luftlagerung aufweist, wodurch eine reibungsfreie und dadurch zugleich störungsfreie Bewegung des Fühlers ermöglicht wird.

Unter Luftkissen ird hier ein Gebilde verstanden, das eine ständige Luftzufuhr benötigt und nicht allseitig von körperlichen Wänden begrenzt ist. Es ist denkbar, das Luftkissen durch mindestens eine in den Fühler integrierte Düse zu erzeugen.

Das hier als Fühler bezeichnete Tei l, das auch Sch i mer genannt werden könnte, weil es auf dem Luftkissen schwimmt oder von diesem abgestützt ird, d ent bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung selbst zum Erzeugen des Luft issens und wird in diesem Fall durch eine Luftdüse ausgebi Idet .

Die Änderung der Höhenlage des Fühlers relativ zur Unterlage wird dabei von einem in die Unterlage integrierten eßsystem, das die jewe l ge Wegstrecke z schen der Unterlage und dem Fühler ermittelt, registriert. _, .und an eine elektronische Auswerteeinrichtung weite rgegeben.

Bei dem Meßsystem kann es sich vorzugs eise um einen indukti en Wegaufnehmer handeln, wie er von der Firma "Baumer electric", Frauenfeld/Schwe z, unter der Bezeichnung IWA 18 U 9003 vertrieben wird.

Der bündige Einbau des Wegmessers mit der Unterlage ermöglicht in vorteilhafter Weise einen Verzicht auf eine mechanische Justageei nri chtung, da die Unterlage einen definierten Bezugspunkt darstellt.

Ein Ausführungsbeisp el der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden anhand Figur 1 näher beschri eben .

Die Vorrichtung besteht aus einer einseitig geschlossenen Lagerbuchse 1, die mit dem Maschinengestell fest verbunden

- 5 -

ist, wobei die Lagerbuchse 1 mit der offenen Seite auf die Unterlage 6 gerichtet ist. An der geschlossenen Seite der Lagerbuchse 1 ist ein Anschluß für die Luftzufuhr mittels eines Schlauches 5 vorgesehen. Die über den Schlauch 5 zugeführte Luft wird in ein in der Wandung der Lagerbuchse 1 integriertes Kanalsystem 3 gele tet, welches wiederum die Luft in den für den Lagerzapfen vorgesehenen Innenraum der Lagerbuchse 1 abgibt.

Im Innenraum der Lagerbuchse 1 ist ein Lagerzapfen, der als Fühler 2 ausgebildet ist, beweglich eingebracht, der von e nem Teil der aus dem Kanalsystem der Lagerbuchse 1 ausströmenden Luft nnerhalb der Lagerbuchse 1 umgeben ist. Um bei einem Anheben des Fühlers 2 z. B. durch Doppelbogen einen Druckausgleich zur Umgebung zu gewä rleisten, ist im Bereich der versc lossenen Seite der Lagerbuchse 1 mindestens eine Ausg Lei chsbohrung 9 angeordnet. Der .weitere Teil der aus dem Kanalsystem 3 der Lagerbuchse 1 ausströmenden Luft mündet in das im. Fühler 2 integrierte Kanalsystem 4 und wird von diesem senkrecht zur Unterlage ausgestoßen, wodurch ein Luftkissen unter dem Fühler 2 entsteht. Der Fühler 2 kann sich in der Lagerbuchse 1 in vertikaler Richtung bewegen. In die Unter la ^' ge 6 ist Lotrecht zum Fühler 2 und bündig zur Unterlage 6 ein induktiver Wegmesser 7 angeordnet.

Wenn dem Kanalsystem der Lagerbuchse 1 und des Fühlers 2

Druckluft zugeführt wird, so entsteht durch den am Fühler 2 erfolgenden Luftaustritt ein den Fühler 2 tragendes Luftkissen. Abhängig von der durchströmenden Luftmenge verändert sich das Luftkissen, so daß der Fühler 2 mehr oder weniger weit von der Unterlage 6 entfernt ist. Bei konstanter Druckluft stellt s ch e n konstanter definierbarer Abstand zwischen der Unterlage 6 und dem Fühler 2 ein. Beim Einlaufen eines Papierbogens 8 unter dem Fühler 2 dringt der Fühler 2 um den Betrag der Papierdicke

weiter n die Lagerbuchse 1 ein, bzw. entfernt sich um diesen Betrag von der Unterlage 6, da sich das Luftkissen nun nicht mehr auf der Unterlage 6 abstützt, sondern auf der Oberfläche des Papiers 8. Der in der Unterlage 6 integr erte induktive Wegmesser 7 registriert diesen

Mehrbetrag und übermittelt diesen an eine elektronische, nicht dargestellte Auswerteeinrichtung.

In einer weiteren Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes wie aus Figur 2 ersichtlich ist das Kanalsystem 3 so ausgebildet, daß ein Kanal 10 zur Erzeugung der Luftlagerung zwischen Fühler 2 und Lagerbüchse 1 und ein weiterer Kanal zur Zuführung der das Luftkissen bildenden Luft vorgesehen ist. Die Kanäle sind in diesem Ausführungsbeispiel um 90 zueinander angeordnet, so daß in Figur 2 nur Kanal 10 sichtbar ist. Eine andere Anordnung ist ebenfalls denkbar. Es versteht s.ich von selbst, daß der Fühler 2 gegen eine Verdrehung innerhalb der Lagerbuchse 1 und gegen ein Herausfallen nach Abschaltung der Luft gesichert ist.

Alle in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestellten neuen Merkmale sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.