• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
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  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    DieErfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bilderfassung, insbesonderein Materialbahn-Inspektionsanlagen, mit einer Kamera (10), einemSchutzgehäuse(13) fürdie Kamera (10), in welchem die Kamera (10) eingeschlossen und einFenster (18) fürdie Abbildungsoptik (12) der Kamera (10) vorgesehen ist. Um zu verhindern,dass Schmutz aus der Umgebung der Bilderfassungsvorrichtung in dasSchutzgehäuseeindringt und die Abbildungsoptik der Kamera verschmutzt, ist erfindungsgemäß vorgesehen,dass das Fenster in Gestalt eines offenen Durchbruches (18) denAuslass fürein gasförmigesMedium bildet, das in das Schutzgehäuse (13) über einen Einlass (17) unter Überdruckeingespeist wird.
    公开号:DE102004025666A1
    申请号:DE102004025666
    申请日:2004-05-25
    公开日:2005-12-22
    发明作者:Richard Windheuser
    申请人:LSC Process und Laborsysteme GmbH；
    IPC主号:G01N21-15
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bilderfassung,insbesondere in Materialbahn-Inspektionsanlagen, mit einer Kamera,einem Schutzgehäusefür dieKamera, in welchem die Kamera eingeschlossen und ein Fenster für die Abbildungsoptikder Kamera vorgesehen ist.
    [0002] Einederartige Bilderfassungsvorrichtung dient beispielsweise als Analysewerkzeugzur Produktivitätssteigerungbei der Pulpen- und Papierherstellung sowie beim Verarbeiten vonPapierbahnen und dergleichen, wie etwa beim Bedrucken von Papierbahnen.Allgemein wird mit der Bilderfassungsvorrichtung die Prozessregelungdurch Bildanalyse unterstützt.Im Einzelnen wird mit der Bilderfassungsvorrichtung das Bahnflatternim Randbereich überwacht,die Bandspannung, das Bahnwandern und die Effekte auf der Bahn,wie die Struktur der Bahn werden analysiert. Insbesondere wird einBahnabriss rechtzeitig und schnell erkannt. Ferner dient die in Redestehende Bilderfassungsvorrichtung im Zusammenhang mit Materialbahnenzur Überwachung desAblösepunktsder Bahn von Walzen und dergleichen.
    [0003] AmEinsatzort ist die in Rede stehende Bilderfassungsvorrichtung extremenUmgebungsbedingungen ausgesetzt, insbesondere starker Verschmutzungund relativ hoher Temperatur. Im Zusammenhang mit dem Verschmutzungsproblemist es bekannt, Maßnahmenzu ergreifen, um die Abbildungsoptik der Bilderfassungsvorrichtungvor Verschmutzung zu schützen.Zu diesem Zweck ist herkömmlicherweisedas Fenster durch eine Glasscheibe oder eine ähnliche für Abbildungslicht durchlässige Scheibeverschlossen und diese Scheibe wird von außen durch eine Rei nigungseinrichtunggereinigt, wie etwa mechanisch durch einen Scheibenwischer oderhydromechanisch mit Hilfe von auf die Scheibe gesprühtem Reinigungsfluid.Diese bekannten Reinigungsmaßnahmensind sämtlicherelativ aufwändig undwartungsbedürftig.Es besteht deshalb ein Bedarf an einer verbesserten Reinigungsmaßnahme für die Abbildungsoptikder in Rede stehenden Bilderfassungsvorrichtung.
    [0004] EineAufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Vorrichtungzur Bilderfassung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit relativgeringem Aufwand und im Wesentlichen wartungsfrei gewährleistet,dass die Abbildungsoptik der Kamera auch in kritischer Umgebungvor Verschmutzung geschütztist.
    [0005] Gelöst wirddiese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen derErfindung sind in den Unteransprüchenangegeben.
    [0006] Ausgehendvom Stand der Technik mit Fensterscheiben vor der Abbildungsoptikder Kamera und einer Reinigungseinrichtung für diese Scheibe sieht die Erfindungmit anderen Worten ein offenes Fenster in Gestalt eines Durchbruchsim Schutzgehäuse vorder Abbildungsoptik der Kamera vor, aus welchem ein gasförmiges Mediumim Innern des Schutzgehäusesunter Druck ausgetragen wird. Aufgrund dieser auswärts gerichtetenGaszwangsströmung wirdSchmutz im Bereich des Schutzgehäuseswirksam davon abgehalten, in das Schutzgehäuse einzudringen und die Abbildungsoptikder Kamera zuzusetzen. Die Scheibe beim Stand der Technik und die Reinigungseinrichtungfür dieseScheibe könnendadurch entfallen, und da der aus dem Schutzgehäuse heraus gerichtete Gasstromzuverlässigverhindert, dass Schmutz in das Schutzgehäuse eindringt, wird ge währleistet,dass die Abbildungsoptik der Kamera stets, auch bei starker Verschmutzungin der Umgebung der Bilderfassungsvorrichtung funktionsfähig bleibt.
    [0007] DieAbbildungsoptik sitzt erfindungsgemäß in einem Gasstrom, der verhindert,dass Schmutz in das Schutzgehäuseeindringt und die Abbildungsoptik der Kamera verschmutzt. Dieseschmutzabweisende Zwangsströmungdes gasförmigenMediums aus dem Schutzgehäuseheraus kann besonders wirksam gewährleistet werden, wenn dieAbmessung des Fensterdurchbruchs und der Überdruck des gasförmigen Mediumsim Schutzgehäuseaufeinander derart abgestimmt sind, dass der Fensterdurchbruch Düsenwirkungauf das gasförmigeMedium auswirkt. Beispielsweise kann zu diesem Zweck das Schutzgehäuse im Bereichdes Fensterdurchbruchs insgesamt düsenförmig gebildet sein mit einemnach außenkonvergierenden Wandabschnitt des Schutzgehäuses, in dessen Zentrum derFensterdurchbruch angeordnet ist. Der entsprechend konisch ausgebildeteSchutzgehäuseabschnitt,bevorzugt das Abschlussende des Schutzgehäuses, ist beispielsweise konischgebildet, wobei die Form dieses Konus dazu beiträgt, dass der gewünschte Staudruckam Fensterdurchbruch erzeugt wird, der dafür sorgt, dass durch den Fensterdurchbruchvon außenkeinerlei Schmutz in das Schutzgehäuse eindringen kann.
    [0008] DerFensterdurchbruch ist also bevorzugt in Art einer Düsenöffnung bzw.als Stiftloch (Pin-Hole) gebildet und die Optik der Kamera ist hieranangepasst eine kommerziell erhältlicheStiftloch-Optik mit Linsen extrem kleinen Durchmessers.
    [0009] Dieschmutzabweisende Wirkung des auswärts gerichteten Gasstroms wirdbevorzugt dadurch optimiert, dass die Optik der Kamera unter Belassung einesengen Spalts sich an die Begren zung des Fensterdurchbruchs einwärts vondiesem gelegen anschließtbzw. in diesem und damit im Strom des ausströmenden gasförmigen Mediums sitzt.
    [0010] Dieerfindungsgemäße schmutzabweisende Maßnahme einesaus dem Schutzgehäuseherausgerichteten Gaszwangsstroms hat zusätzlich zur Sauberhaltung derAbbildungsoptik der Kamera den Vorteil, dass die Kamera durch diesenGasstrom gekühltwird. Um den gesamten Kamerakörperund die Optik der Kamera durch den Gaszwangsstrom optimal zu kühlen wirddas gasförmigeMedium durch einen relativ engen Ringraum zwischen der Kamera unddem Schutzgehäusein Kontakt mit der Kamera zum Auslass in Gestalt des Fensterdurchbruchsgeführt.Um die gesamte Kamera auf diese Weise zu kühlen, ist bevorzugt der Einlassfür dasgasförmige Mediumin das Schutzgehäusean dem dem Fensterdurchbruch gegenüberliegenden Ende des Schutzgehäuses vorgesehen.
    [0011] Beidem gasförmigenMedium handelt es sich nicht zuletzt aus Kostengründen bevorzugtum Druckluft, d. h., um unter Druck stehende Luft, die sauber bereitgestellt bzw. gefiltert und in das Schutzgehäuse eingespeist wird.
    [0012] Umdie Düsenwirkungim Bereich des Fensterdurchbruchs in der erwünschten Weise zu erzielen,um damit Schmutz am Eindringen in das Schutzgehäuse zu hindern, ist das Schutzgehäuse selbst bevorzugtallgemein zylinderförmiggebildet und der Fensterdurchbruch sitzt in einer bevorzugt konisch nachaußenverjüngtverlaufenden Stirnseite des zylindrischen Schutzgehäuses.
    [0013] DasSchutzgehäusebesteht bevorzugt angesichts des Einsatzbereichs in stark verschmutzter Umgebung,die außerdemther misch belastet sein kann, aus einem Stahlgehäuse, bevorzugt einem V4A-Stahlgehäuse.
    [0014] Dieerfindungsgemäße Bilderfassungseinrichtungkann allgemein überalldort zum Einsatz kommen, wo Bildgewinnung unter extremen Umgebungsbedingungenerforderlich ist. Bevorzugt ist die Verwendung der Bilderfassungseinrichtungin einer Materialbahninspektionsanlage zur Inspektion einer Materialbahn,beispielsweise einer Papierbahn.
    [0015] Nachfolgendwird die Erfindung anhand einer einzigen Figur erläutert.
    [0016] DieseFigur zeigt schematisch im Längsschnitteine bevorzugte Ausführungsformder erfindungsgemäßen Bilderfassungsvorrichtung.Die Bilderfassungsvorrichtung, die insbesondere zum Einsatz in Materialbahninspektionsanlagenbestimmt ist, umfasst eine Kamera 10 mit einem Kamerakörper 11 undeiner Stiftlochabbildungsoptik 12. Für die Kamera 10 istein Schutzgehäuse 13 vorgesehen,in welchem die Kamera 10 vollständig eingeschlossen angeordnetist. Das Schutzgehäuse 13 istbevorzugt allgemein zylinderförmiggebildet und umfasst demnach einen Zylindermantel 14, derbeidendig durch eine Stirnwand 15 und einem dieser gegenüberliegendenkonischen Abschlussende 16 verschlossen ist. In der Stirnwand 15 istein Einlassstutzen 17 für Druckluftvorgesehen, durch den Druckluft in das Innere des Schutzgehäuses 13 eingespeistwird. Das sich nach außenkonisch verjüngendeAbschlussende 16 weist zentral einen Durchbruch 18 inGestalt eines Stiftloches auf, welcher mit der Abbildungsoptik 12 fluchtetund vorliegend auch als Fensterdurchbruch bezeichnet wird in Anlehnungan das herkömmlicherweisevor der Abbildungsoptik 12 im Schutzgehäuse 13 vorgeseheneFenster. Der Druchbruch 18 dient als Auslass für die über denEinlassstutzen 17 in das Schutzgehäuse 14 eingespeiste Druckluft.
    [0017] DerStrömungsverlaufder Druckluft im Schutzgehäusesowie am Auslass des Schutzgehäuses(Durchbruch 18) ist mit Pfeilen symbolisiert. Im Einzelnenströmtdie überden Einlassstutzen 17 eingespeiste Druckluft entlang derKamera 10 in Kontakt mit dieser zum Durchbruch 18,durch welchen die Druckluft austritt. Im Schutzgehäuse 13 sindaußerdemStrömungsleitmittelvorgesehen, die zusammen mit der Außenseite der Kamera 10 einenRingraum 19 festlegen. Diese Leitmittel umfassen im Einzelnen einenim Wesentlichen zylindrischen, der Kontur der Kamera 19 folgendenInnenzylinder 10, der dafür sorgt, dass der Ringraum 19 dieKamera 10 ausreichend eng umschließt, um eine entsprechend hohe Strömungsgeschwindigkeitder Druckluft in diesem Ringraum zu gewährleisten, um dadurch Wärme von derKamera mittels der Druckluft wirksam ableiten zu können.
    [0018] Alternativkann der Innenzylinder 20 entfallen und der Ringraum 19 istfestgelegt durch die Außenseiteder Kamera 10 und die Innenseite des Schutzgehäuses 13.
    [0019] DerFensterdurchbruch 18 ist, wie vorstehend angesprochen,bei der gezeigten Ausführungsformals Stiftloch bzw. Düsenlochgebildet, dessen Durchmesser in etwa dem Durchmesser der Abschlusslinseder Abbildungsoptik 12 der Kamera 10, die einwärts vomkonischen Abschlussende 16 des Schutzgehäuses 13 unmittelbarbenachbart zum Durchbruch 18 zu liegen kommt bzw. in diesenhinein ragt.
    [0020] DerDurchbruch 18 und der Überdruckder überden Anschlussstützen 17 eingespeistenDruckluft sind so aufeinander abgestimmt, dass der Durchbruch 18 Düsenwirkungauf die Druckluft auswirkt, die mit dem Durchbruch 18 düsenförmig beschleunigtaustritt. Zur Düsenwirkungträgt diekonische Ausbildung des Abschlussendes 16 des Schutzgehäuses 13 bei.
    [0021] DieStrömungder überden Durchbruch 18 austretenden Druckluft ist so groß gewählt, dassgewährleistetist, dass die Umgebungsluft des Schutzgehäuses 13 nicht in denDurchbruch 18 einzutreten vermag, wodurch auch verhindertwird, dass in der Umgebungsluft enthaltene Verschmutzung nicht in dasSchutzgehäuse 13 eindringtund insbesondere nicht die Abbildungsoptik 12 (deren stirnseitigeLinse) verschmutzt.
    10 Kamera 11 Kamerakörper 12 Abbildungsoptik 13 Schutzgehäuse 14 Zylindermantel 15 Stirnwand 16 konischesAbschlussende 17 Einlassstutzen 18 Durchbruch 19 Ringraum 20 Innenzylinder
    权利要求:
    Claims (11)
    [1] Vorrichtung zur Bilderfassung, insbesondere in Materialbahn-Inspektionsanlagen,mit einer Kamera (10), einem Schutzgehäuse (13) für die Kamera(10), in welchem die Kamera (10) eingeschlossenund ein Fenster (18) fürdie Abbildungsoptik (12) der Kamera (10) vorgesehenist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fenster in Gestalteines offenen Durchbruches (18) den Auslass für ein gasförmiges Mediumbildet, das in das Schutzgehäuse(13) übereinen Einlass (17) unter Überdruck eingespeist wird.
    [2] Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Abmessung des Fensterdurchbruchs (18) und der Überdruckdes gasförmigenMediums derart aufeinander abgestimmt sind, dass der Fensterdurchbruch(18) Düsenwirkungauf das gasförmigeMedium ausübt.
    [3] Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass der Fensterdurchbruch (18) in einem nach außen konvergierendenWandabschnitt (16) des Schutzgehäuses (13) gebildetist.
    [4] Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,dass der konvergierende Wandabschnitt (16) ein konischesAbschlussende des Schutzgehäuses(13) bildet.
    [5] Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,dass die Abbildungsoptik (12) der Kamera (10)eine Stiftloch-Optik ist, und dass der Fensterdurchbruch (18)ein der Optik vorgesetztes Stiftloch im Schutzgehäuse (13) ist.
    [6] Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,dass die Abbildungsoptik (12) der Kamera (10)unter Belassung eines engen Spaltes sich an die Begrenzung des Fensterdurchbruchs(18) einwärtsvon diesem gelegen anschließt bzw.in diesem und damit im Strom des ausströmenden gasförmigen Mediums sitzt.
    [7] Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,dass das gasförmigeMedium durch einen Ringraum (19) zwischen der Kamera (10)und dem Schutzgehäuse(13) in Kontakt mit der Kamera (10) geführt ist.
    [8] Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,dass der Einlass (17) für dasgasförmigeMedium am dem Fensterdurchbruch (18) gegenüberliegendenEnde des Schutzgehäuses (13)vorgesehen ist.
    [9] Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,dass das gasförmigeMedium Druckluft ist.
    [10] Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,dass das Schutzgehäuse(13) allgemein zylinderförmig gebildet ist.
    [11] Verwendung der Bilderfassungsvorrichtung nach einemder Ansprüche1 bis 10 in einer Materialbahn-Inspektionsanlage zur Inspektioneiner Materialbahn.
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    法律状态:
    2005-12-22| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2006-10-05| 8364| No opposition during term of opposition|
    2011-03-24| 8339| Ceased/non-payment of the annual fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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