DE102012220174A1 - Device for measuring thickness of material web, has shaft arranged transverse to material web, sensor elements pivoted independent of each other around shaft, and detector detecting pivoting movement of sensor elements - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen einer Dicke einer Materialbahn. Mit der Vorrichtung wird insbesondere eine Dickenänderung der Materialbahn erfasst.The present invention relates to a device for measuring a thickness of a material web. With the device, in particular a change in thickness of the material web is detected.
Die Offenlegungsschrift
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ermöglicht ein Messen der Dicke einer Materialbahn mit einer sehr feinen Auflösung. Erfindungsgemäß werden mehrere Tastelemente verwendet, die die Materialbahn über ihre gesamte Breite abtasten. Dabei können kleinste Veränderungen in der Dicke erfasst werden. Insbesondere ist es durch die Verwendung der mehreren Tastelemente möglich, punktuelle Dickenänderungen, die sich nicht über die gesamte Breite der Materialbahn erstrecken, zu erfassen. Mit den Tastern wird die Materialbahn mechanisch abgetastet, so dass ein sehr einfacher und wartungsarmer Aufbau der Vorrichtung gegeben ist. Gleichzeitig können die mehreren Tastelemente sehr leicht ausgestaltet werden, so dass die Materialbahn nicht durch die erfindungsgemäße Vorrichtung belastet wird. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Klebstoffauftrag auf der Materialbahn überwacht wird. All diese Vorteile werden erreicht durch eine Vorrichtung zum Messen einer Dicke einer Materialbahn, umfassend eine quer zur Materialbahn anordbare Achse und mehrere auf der Achse gelagerte Tastelemente. Die Tastelemente sind zur Auflage auf der Materialbahn ausgebildet und können unabhängig voneinander um die Achse verschwenkt werden. Des Weiteren ist eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen der Schwenkbewegung der Tastelemente vorgesehen. The device according to the invention with the features of
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Tastelemente jeweils zumindest eine Aufnahme für die Achse umfassen. Diese Aufnahme ist vorzugsweise als ein Lager, insbesondere ein Gleitlager, beispielsweise aus Kunststoff, ausgebildet. Erfindungsgemäß ist eine gemeinsame Achse für alle Tastelemente vorgesehen. Diese Achse kann einteilig oder aus mehreren zusammengesteckten Bolzen bestehen. Die Tastelemente werden bevorzugt als gebogene Blechteile oder als Spritzgussteile aus Kunststoff gefertigt. Besonders bevorzugt weist jedes Tastelement zwei Aufnahmen, vorzugsweise Lager, auf, so dass jedes Tastelement an zwei Punkten an der Achse gelagert ist. Die Achse ist starr befestigt, so dass ein Verdrehen oder Verschwenken der Tastelemente gegenüber der Achse erfolgt.It is preferably provided that the sensing elements each comprise at least one receptacle for the axis. This receptacle is preferably designed as a bearing, in particular a plain bearing, for example made of plastic. According to the invention, a common axis is provided for all feeler elements. This axis can be made in one piece or from several mated bolts. The feeler elements are preferably manufactured as bent sheet-metal parts or as injection-molded parts made of plastic. Particularly preferably, each probe element has two receptacles, preferably bearings, so that each probe element is mounted on the axle at two points. The axis is rigidly fixed, so that there is a rotation or pivoting of the sensing elements relative to the axis.
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die einzelnen Tastelemente jeweils einen Auflagebereich und einen Auslenkungsbereich umfassen. Die Aufnahme für die Achse befindet sich zwischen dem Auflagebereich und dem Auslenkungsbereich. Der Auflagebereich dient zur Auflage des Tastelementes auf der Materialbahn und ist insbesondere schaufelförmig ausgestaltet. Die Bewegung des Auslenkungsbereiches wird von der Erfassungsvorrichtung erfasst. Insbesondere sind auf dem Auslenkungsbereich Bestandteile der Erfassungsvorrichtung angeordnet. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Schwerpunkt des Tastelementes im Auflagebereich angeordnet ist, so dass das Tastelement stets auf der Materialbahn aufliegt.Furthermore, it is preferably provided that the individual feeler elements each comprise a support region and a deflection region. The receptacle for the axle is located between the support area and the deflection area. The support area serves to support the probe element on the material web and is designed in particular blade-shaped. The movement of the deflection range is detected by the detection device. In particular, components of the detection device are arranged on the deflection area. It is preferably provided that the center of gravity of the probe element is arranged in the support area, so that the probe element always rests on the material web.
Des Weiteren umfasst die Vorrichtung bevorzugt eine Führung, die beispielsweise als abgerundete Fläche ausgebildet ist. Zwischen dieser Führung und der Reihe an Tastelementen läuft die Materialbahn durch die Vorrichtung.Furthermore, the device preferably comprises a guide, which is formed for example as a rounded surface. Between this guide and the series of scanning elements, the web passes through the device.
Die Tastelemente sind sehr eng aneinander gereiht, so dass die Auflagebereiche der benachbarten Tastelemente direkt aneinander grenzen. Somit kann lückenlos die Dicke der Materialbahn erfasst werden.The feeler elements are arranged very close to each other, so that the contact areas of the adjacent feeler elements directly adjoin one another. Thus, the thickness of the material web can be detected without gaps.
Um eine ausreichende Messgenauigkeit über die Breite der Materialbahn zu erreichen, sind bevorzugt zumindest 5, besonders vorzugsweise zumindest 8, der Tastelemente auf der Achse angeordnet.In order to achieve a sufficient measurement accuracy over the width of the material web, preferably at least 5, particularly preferably at least 8, of the scanning elements are arranged on the axis.
Für die Ausbildung der Erfassungsvorrichtung gibt es verschiedene bevorzugte Möglichkeiten. So kann mit der Erfassungsvorrichtung lediglich die Veränderung der Dicke der Materialbahn erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, mit der Erfassungsvorrichtung einen genauen Wert für die Dickenänderung der Materialbahn zu erfassen.For the formation of the detection device, there are various preferred options. Thus, with the detection device, only the change in the thickness of the material web can be detected. Alternatively or additionally, it is possible to detect with the detection device an accurate value for the change in thickness of the material web.
In einer ersten Variante weist die Erfassungsvorrichtung zumindest einen induktiven Sensor auf. Der induktive Sensor misst insbesondere die Bewegung der Auslenkungsbereiche der Tastelemente. Dringt beispielsweise der Auslenkungsbereich in den Messbereich des induktiven Sensors ein, so erzeugt die Erfassungsvorrichtung ein entsprechendes Signal und deutet damit eine entsprechend große Änderung in der Dicke der Materialbahn an.In a first variant, the detection device has at least one inductive sensor. In particular, the inductive sensor measures the movement of the deflection areas of the feeler elements. If, for example, the deflection range penetrates into the measuring range of the inductive sensor, then the detection device generates a corresponding one Signal and thus indicates a correspondingly large change in the thickness of the material web.
In einer zweiten Variante umfasst die Erfassungsvorrichtung einen Stromkreis, wobei der Stromkreis durch die Bewegung der Tastelemente geöffnet und geschlossen wird. Das Öffnen und Schließen des Stromkreises erzeugt ein entsprechendes Signal, welches wiederum eine entsprechend große Dickenänderung der Materialbahn anzeigt.In a second variant, the detection device comprises a circuit, wherein the circuit is opened and closed by the movement of the sensing elements. The opening and closing of the circuit generates a corresponding signal, which in turn indicates a correspondingly large change in thickness of the material web.
In einer dritten Variante weist die Erfassungsvorrichtung zumindest einen Drucksensor auf. Der Drucksensor wird insbesondere am Tastelement angeordnet. Eine entsprechende Abweichung des Drucks am Drucksensor deutet auf eine Änderung der Dicke der Materialbahn hin. In a third variant, the detection device has at least one pressure sensor. The pressure sensor is arranged in particular on the probe element. A corresponding deviation of the pressure at the pressure sensor indicates a change in the thickness of the material web.
In einer vierten Variante umfasst die Umfassungsvorrichtung zumindest eine Lichtschranke. Die Lichtschranke wird seitlich der Vorrichtung angebracht und strahlt über alle Tastelemente hinweg. Bei Unterbrechung der Lichtschranke aufgrund der Bewegung eines der Tastelemente, kann die Dickenänderung erfasst werden.In a fourth variant, the surrounding device comprises at least one light barrier. The light barrier is attached to the side of the device and radiates across all sensing elements. When the light barrier is interrupted due to the movement of one of the feeler elements, the change in thickness can be detected.
Es ist bevorzugt vorgesehen, die oben genannten Varianten zur Ausbildung der Erfassungsvorrichtung untereinander zu kombinieren, um Redundanzen zu schaffen und/oder die Messgenauigkeit zu erhöhen.It is preferably provided to combine the abovementioned variants for forming the detection device with one another in order to create redundancies and / or to increase the measurement accuracy.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Erfassungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, die Schwenkbewegung eines jeden Tastelements zu erfassen und dabei dem jeweiligen Tastelement die Bewegung zuzuordnen. Dadurch ist es möglich, die Dickenänderung exakt auf der Breite der Materialbahn zu lokalisieren. It is preferably provided that the detection device is designed to detect the pivotal movement of each probe element and thereby assign the movement to the respective probe element. This makes it possible to locate the change in thickness exactly on the width of the material web.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. Dabei zeigen:Hereinafter, an embodiment of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Showing:
Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention
Nachfolgend wird anhand der
Die Vorrichtung
Jedes Tastelement
Insbesondere der Schnitt in
Die Auflagebereiche
Die Vorrichtung
Der Schnitt A-A in
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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