BE1029084B1 - Testen folie met krachtbepaling - Google Patents
Testen folie met krachtbepaling Download PDFInfo
- Publication number
- BE1029084B1 BE1029084B1 BE20215091A BE202105091A BE1029084B1 BE 1029084 B1 BE1029084 B1 BE 1029084B1 BE 20215091 A BE20215091 A BE 20215091A BE 202105091 A BE202105091 A BE 202105091A BE 1029084 B1 BE1029084 B1 BE 1029084B1
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- stretch
- film
- bobbin
- force
- station
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims description 25
- 239000011888 foil Substances 0.000 title description 44
- 229920006302 stretch film Polymers 0.000 claims abstract description 99
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 14
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 45
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 12
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 10
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 10
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 4
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 4
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 229920006300 shrink film Polymers 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/0061—Force sensors associated with industrial machines or actuators
- G01L5/0076—Force sensors associated with manufacturing machines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H23/00—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
- B65H23/04—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
- B65H23/18—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web
- B65H23/182—Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in unwinding mechanisms or in connection with unwinding operations
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/04—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands
- G01L5/10—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands using electrical means
- G01L5/107—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands using electrical means for measuring a reaction force applied on an element disposed between two supports, e.g. on a plurality of rollers or gliders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2301/00—Handling processes for sheets or webs
- B65H2301/50—Auxiliary process performed during handling process
- B65H2301/51—Modifying a characteristic of handled material
- B65H2301/512—Changing form of handled material
- B65H2301/5124—Stretching; Tentering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H2701/00—Handled material; Storage means
- B65H2701/10—Handled articles or webs
- B65H2701/17—Nature of material
- B65H2701/175—Plastic
- B65H2701/1752—Polymer film
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)
Abstract
Inrichting voor het meten van een rekkracht op een folie, waarbij de inrichting een afrolstation heeft aangepast voor het vasthouden en afwikkelen van een bobijn stretchfolie via een afrolmotor, waarbij de inrichting verder een eerste stretchstation heeft met een eerste aangedreven stretch rol en een tweede aangedreven stretch rol om een vooraf bepaalde eerste stretch op de stretchfolie aan te brengen, en waarbij de inrichting een tweede stretchstation heeft met een derde aangedreven stretch rol om een tweede vooraf bepaalde stretch op de stretchfolie aan te brengen, waarbij een sensor in het afrolstation voorzien is om een loslaatparameter te meten die indicatief is voor waar de stretchfolie los komt van de bobijn, waarbij een processor voorzien is om een eerste en tweede kracht, nodig voor het bekomen van de eerste stretch en tweede stretch, respectievelijk, te berekenen op basis van de loslaatparameter en een output van de eerste, tweede, derde koppelmeters en de afrolkoppelmeter.
Description
Testen folie met krachtbepaling De uitvinding heeft betrekking op een meetmachine en cen bijbehorende werkwijze voor het bepalen van een rekkracht in een folie.
In tal van processen wordt stretchfolie gebruikt, welke stretchfolie typisch wordt aangeleverd op een bobijn. Het kan hierbij gaan om zeer diverse soorten folie zoals rekwikkelfolie voor het verpakken van goederen, huishoudfolie, krimpfolie, decoratiefolie maar ook etiketten, zelfklevend papier, enzoverder. De folie die op de bobijn is opgerold, kleeft typisch op de onderliggende laag die zich op de bobijn bevindt, en moet dus losgetrokken worden op het ogenblik dat de folie afgewikkeld wordt.
Een eerste toepassingsvoorbeeld van stretchfolie is bekend als rekwikkelfolie die gebruikt wordt bij het omwikkelen van palletgoed. In vele gevallen wordt een bobijn folie op een wikkelmachine geplaatst. De folie loopt over geleidingsrollen en vervolgens over twee rekrollen. De tweede rekrol heeft cen grotere omtreksnelheid dan de eerste rekrol waardoor de folie met een vooraf bepaald lengtepercentage wordt uitgerokken. Dit wordt de eerste rek genoemd. Vervolgens wordt de uitgerokken folie rond het palletgoed gewikkeld, waarbij de wikkelsnelheid rond het palletgoed ten opzichte van de omtreksnelheid van de tweede rekrol voor een tweede rek zorgt. De tweede rek kan positief, dit zorgt voor een extra rek ten opzichte van de eerste rek, of negatief, dit is krimp ten opzichte van de eerste rek, of neutraal, daarbij wordt de eerste rek behouden, zijn. De mate waarin de folie wordt uitgerokken heeft een grote invloed op de doeltreffendheid van de gewikkelde folie.
In de praktijk wordt ervoor gezorgd dat de folie niet over de rekrollen kan slippen, onder meer door het voorzien van een grote contactboog en door het bedekken van de rekrollen met een materiaal met zeer hoge wrijving, eventueel door het aanzuigen van folie op de rollen.
Om het gedrag en de kwaliteit van de folie te testen, is de verhouding tussen de aangebrachte rek en de kracht die daarvoor nodig is relevant. Hiervoor worden op de rekrollen krachtsensoren aangebracht die de dwarskracht op de rol in de rekrichting kunnen meten. Door de informatie van de krachtsensoren te correleren met de aangebrachte rek, kan de sterkte van de folie ingeschat worden. Ook kan breuk van de folie voorspeld worden. Deze informatie is interessant om ook aan eindgebruikers van de folie te geven teneinde de kwaliteit en de verwachtingen voor de gebruiker te concretiseren. Een nadeel van de krachtsensoren is dat ze gevoelig zijn voor overbelasting en daardoor snel kunnen kapot gaan.
Het is een doel van de uitvinding om de krachtmeting in de inrichting voor het testen van een folie robuuster uit te voeren.
Hiertoe voorziet de uitvinding in een werkwijze voor het testen van een stretchfolie bevattende: - afrollen van een bobijn stretchfolie in een afrolstation met een aangedreven afrolinrichting; - doorvoeren door een eerste stretchstation waarbij een vooraf bepaalde eerste stretch op de stretchfolie wordt aangebracht tussen een eerste aangedreven stretch rol en een tweede aangedreven stretch rol; - doorvoeren door een tweede stretchstation waarbij een vooraf bepaalde tweede stretch op de stretchfolie wordt aangebracht door een derde aangedreven stretch rol; - bepalen van een eerste kracht op de folie tijdens de vooraf bepaalde eerste stretch; en - bepalen van een tweede kracht op de folie tijdens de vooraf bepaalde tweede stretch; waarbij de eerste kracht en de tweede kracht bepaald wordt op basis van een meting van een afrolkoppel op de afrolinrichting, het meten van een eerste, tweede en derde koppel op de eerste, tweede en derde aangedreven stretch rol, respectievelijk, en een meting van een loslaatparameter in de afrolinrichting die indicatief is voor waar de folie los komt van de bobijn.
De uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat de kracht bepaald kan worden door cen zogenaamde koppelbalans uit te rekenen in de gehele testinrichting. Het is onmogelijk om in het eerste stretchstation, waar een vooraf bepaalde eerste stretch op de stretchfolie wordt aangebracht tussen de eerste en tweede aangedreven stretch rol, op basis van enkel de koppels van deze eerste en tweede stretch rol. Namelijk de stretch folie genereert niet enkel een kracht tussen de twee rollen, welke kracht een invloed heeft op het koppel, maar de stretch folie genereert ook cen trekkracht bij het binnenkomen en buitengaan van het eerste stretchstation. Volgens de uitvinding is het wel mogelijk om de kracht op basis van koppels te bepalen door het in rekening brengen van alle op de folie aangebrachte koppels in de inrichting. Ook wordt de loslaatparameter in rekening gebracht, die een belangrijke invloed heeft op de kracht die zich in de folie ontwikkelt bij het afrollen van de bobijn. Door deze elementen in rekening te brengen, kan de kracht toch nauwkeurig berekend worden met koppels, zonder dat krachtsensoren nodig zijn. Krachtsensoren gaan gemakkelijk kapot en zijn daarom niet optimaal. Een koppel kan gemeten worden met noemenswaardig stevigere onderdelen. Het bepalen van de krachten in de folie met Kkoppelsensoren is daarom noemenswaardig interessanter.
Bij voorkeur is de derde aangedreven stretch rol ingericht voor het oprollen op een tweede bobijn van de stretchfolie. Bij voorkeur wordt de straal van de tweede bobijn gemeten en waarbij de eerste kracht en de tweede kracht verder bepaald wordt op basis van de straal van de tweede bobijn. Dit verhoogt de nauwkeurigheid van de bepaalde kracht.
Bij voorkeur wordt verder een straal van de bobijn in het afrolstation gemeten en waarbij de eerste kracht en de tweede kracht verder bepaald wordt op basis van de straal van de bobijn. Bij voorkeur is de loslaatparameter indicatief voor het verschil tussen een tangentieel referentievlak van de bobijn en het effectieve vlak waarin de folie die losgetrokken wordt van de bobijn zich bevindt.
Bij voorkeur wordt de loslaatparameter bepaald door het heen en weer bewegen van een sensor om minstens een gedeelte van de bobijn, waarbij een hoekpositie van de sensor waarop de sensor een vooraf bepaalde meting doet de loslaatparameter vormt. De sensor kan op verschillende manieren gevormd worden. Een lasersensor of soortgelijke sensor kan gericht worden naar de bobijn, waarbij op basis van de reflectie op de bobijn kan vastgesteld worden op welke plek, onder welke hoek, de folie van de bobijn loskomt. Alternatief kan een lasersensor parallel met de bobijn, op een afstand daarvan bewegen om de folie die afgerold wordt te kruisen tijdens het heen en weer bewegen. Het heen en weer bewegen van de sensor kan rotatief of lincair of een combinatie daarvan zijn. Verder alternatief wordt een statische camera gebruikt om op basis van een beeldanalyse het punt te bepalen waar de folie van de bobijn loskomt, om op basis van een statische camera de loslaatparameter te bepalen.
Bij voorkeur wordt de eerste kracht en de tweede kracht verder bepaald op basis van een gekende eerste straal en tweede straal van de eerste en tweede aangedreven stretch rol, respectievelijk.
De uitvinding heeft verder betrekking op een inrichting voor het meten van een rekkracht op een folie, waarbij de inrichting een afrolstation heeft aangepast voor het vasthouden en afwikkelen van een bobijn stretchfolie, welk afrolstation een afrolmotor heeft voor het controleren van de draaisnelheid van de bobijn tijdens het afrollen van de stretchfolie, waarbij de inrichting verder een eerste stretchstation heeft met een eerste aangedreven stretch rol en een tweede aangedreven stretch rol om een vooraf bepaalde eerste stretch op de stretchfolie aan te brengen, en waarbij de inrichting een tweede stretchstation heeft met een derde aangedreven stretch rol om een tweede vooraf bepaalde stretch op de stretchfolie aan te brengen, waarbij de eerste, tweede en derde aangedreven stretch rol voorzien zijn van eerste, tweede en derde koppelmeter, respectievelijk, waarbij de afrolmotor voorzien is van een afrolkoppelmeter en waarbij een sensor in het afrolstation voorzien is om een loslaatparameter te meten die indicatief is voor waar de stretchfolie los komt van de bobijn, waarbij een processor voorzien is om een eerste kracht en een tweede kracht, nodig voor het bekomen van de eerste stretch en tweede stretch, respectievelijk, te berekenen op basis van de loslaatparameter en cen output van de eerste, tweede, derde koppelmeters en de afrolkoppelmeter.
De inrichting laat toe de hierboven genoemde werkwijze uit te voeren. De voordelen en effecten die hierboven genoemd zijn, zijn op de inrichting analoog van toepassing.
Bij voorkeur is de derde aangedreven stretch rol tevens voorzien om de stretchfolie op te rollen op een tweede bobijn. Bij voorkeur is het tweede stretchstation voorzien van een tweede bobijn sensor voor het meten van de straal van de tweede bobijn, en waarbij de processor verder voorzien is om een output van de tweede bobijn sensor in rekening te brengen bij het berekenen van de eerste kracht en de tweede kracht.
Bij voorkeur is het afrolstation voorzien van een eerste bobijn sensor voor het meten van een straal van de eerste bobijn, en waarbij de processor verder voorzien is om een output van de eerste bobijn sensor in rekening te brengen bij het berekenen van de eerste kracht en de tweede kracht.
Bij voorkeur wordt de loslaatparameter gemeten door een verschil te bepalen tussen een tangentieel referentievlak van de bobijn en het effectieve vlak waarin de folie die losgetrokken wordt van de bobijn zich bevindt. Bij voorkeur is de sensor in het afrolstation die voorzien om de loslaatparameter te meten gemonteerd is op een frame dat heen en weer beweegbaar is ten opzichte van de as van de bobijn, waarbij een hoekpositie van de sensor waarop de sensor cen vooraf bepaalde meting doet de loslaatparameter vormt.
Bij voorkeur is de processor verder voorzien om de eerste kracht en de tweede kracht te bepalen op basis van een gekende eerste straal en tweede straal van de eerste en tweede aangedreven stretch rol, respectievelijk.
De uitvinding zal nu nader worden beschreven aan de hand van in de tekeningen weergegeven uitvoeringsvoorbeelden.
In de tekeningen laat: figuur 1 een inrichting zien waarin de uitvinding toepasbaar is; figuur 2 een schematische weergave zien van krachten en effecten die optreden bij het afrollen van een bobijn; figuur 3A en 3B elk een opstelling zien van het afrolstation met sensor voor het bepalen van de loslaatparameter; en figuur 4A en 4B een opstelling van een meetinrichting voor het meten van onzuiverheden in de stretchfolie volgens een uitvoeringsvorm; en figuur 5 een schema dat de werking van de meetinrichting van figuur 4 illustreert.
In de tekeningen is aan eenzelfde of analoog element eenzelfde verwijzingscijfer toegekend.
In deze beschrijving wordt eerste een inrichting 1 beschreven waarin de uitvinding toegepast kan worden. De uitvinding is met name ontwikkeld om in een dergelijke inrichting, dit is cen testinrichting voor folies, toegepast te worden.
In de beschrijving worden verder twee aspecten toegelicht die toepasbaar zijn in de inrichting.
Een eerste aspect heeft rechtstreeks betrekking op de uitvinding en een ander aspect is eveneens toepasbaar in combinatie met de uitvinding.
Figuur 1 toont een opbouw van een inrichting 1 voor het testen van folies.
De 5 folies die getest worden zijn folies die elastisch en plastisch vervormbaar zijn door het stretchen van de folie.
Dergelijke folies worden daarom stretchfolie genoemd.
Een stretchfolie is een folie waarvan de lengte minstens 50%, bij voorkeur minstens 100% kan gestretcht worden, (bij 100% stretch is de folie na stretch dubbel zo lang dan voor stretch) zonder noemenswaardige scheuren of breuken in de folie te krijgen minstens wanneer de folie geen defecten heeft.
De inrichting 1 is bedoeld om verschillende gebruiksmanieren van de stretchfolie te simuleren om zo de gedragingen van de stretchfolie tijdens gebruik vast te stellen.
Hiertoe is de inrichting voorzien om cigenschappen van de stretchfolie voor, tijdens en na stretchen te meten.
De inrichting 1 heeft minstens drie, bij voorkeur vier stations.
De stations volgen elkaar op zodat stretchfolie doorheen de opeenvolgende stations gevoerd kan worden.
De inrichting 1 heeft een afrolstation 2, een eerste stretchstation 3 en een tweede stretchstation 4. In de getoonde uitvoering is het tweede stretchstation 4 gevormd door een attribuut station 5 en een oprolstation 6. Eigenschappen van elk van de stations wordt hieronder verder toegelicht.
Het afrolstation 2 is voorzien van vasthoudmiddelen voor het vasthouden van een bobijn 7. De bobijn 7 bevat de stretchfolie die daarop opgerold is.
De bobijn kan ingeklemd worden tussen een onderste en bovenste klem.
Alternatief kunnen de vasthoudmiddelen een as of rol hebben die in een centrale opening van de bobijn gebracht wordt om zo de bobijn vast te houden.
De vasthoudmiddelen zijn verder voorzien om de bobijn aan te drijven om de folie van de bobijn af te rollen.
Deze vasthoudmiddelen worden daarom ook de afrolinrichting genoemd.
Het afrolstation bevat cen motor, typisch een elektromotor, voor het op gecontroleerde wijze afrollen van de bobijn.
Via de elektromotor is de rotatiesnelheid van de bobijn tijdens het afrollen controleerbaar en varieerbaar.
Door het voorzien van de elektromotor wordt de afrolinrichting een zogenaamde aangedreven afrolinrichting.
Het afrolstation kan één of meerdere hulprollen 11 hebben om de folie te geleiden doorheen de verdere inrichting 1. Deze hulprollen 11 kunnen gebruikt worden of niet gebruikt worden afhankelijk van de toepassing, van de draairichting van de bobijn, van het soort test dat wordt uitgevoerd en van de voorkeuren en de wensen van de operator.
Het eerste stretchstation 3 is voorzien direct grenzend aan het afrolstation.
Stretchfolie komende van het afrolstation 2 komt het eerste stretchstation 3 binnen.
Het eerste stretchstation 3 heeft een eerste stretchrol 9 en een tweede stretchrol 10. Beide stretchrollen 9 en 10 zijn elk voorzien van een motor, typisch een elektromotor, voor het op aandrijven van de stretchrollen 9 en 10. De stretchrollen 9 en 10 kunnen onafhankelijk van elkaar aangedreven worden, waardoor de stretchrollen 9 en 10 een verschillende rotatiesnelheid kunnen hebben. Door de tweede stretchrol 10 sneller te laten draaien dan de eerste stretchrol 9, zal de stretchfolie tussen de eerste en tweede stretchrol gestretcht worden. Daarbij is de stretch bepaald door het verschil in omtreksnelheid tussen de eerste stretchrol 9 en de tweede stretchrol 10. Elke stretchrol 9, 10 heeft bij voorkeur een vooraf bepaalde diameter. Het oppervlak van elke stretchrol 9, 10 is bij voorkeur gevormd door een materiaal met een bovengemiddelde schuifweerstand voor een stretchfolie. Zo kan het cilindrische oppervlak van elke stretchrol 9, 10 voorzien worden van een rubberen toplaag.
Het eerste stretchstation 3 bevat bij voorkeur meerdere hulprollen 11. De hulprollen 11 zijn voorzien om de aansnijdhoek en de wegloophoek van de stretchfolie ten opzichte van de twee stretchrollen 9, 10 te optimaliseren. Daarbij is voordelig wanneer, in doorsnede beschouwd, een stretchfolie minstens tegen een kwart, bij voorkeur minstens tegen de helft van het buitenoppervlak van elk van de twee stretchrollen 9, 10 aanligt tijdens werking van de inrichting. Dit wil zeggen dat de stretchfolie door elke stretchrol 9, 10 een bocht van minstens 90 graden, bij voorkeur van minstens 180 graden maakt. In de figuur is een zogenaamde W- configuratie getoond waarbij de folie in de vorm van een W over de stretchrollen loopt. Daarbij wordt één van de meer centraal geplaatste hulprollen niet gebruikt. In een andere configuratie kan de folie in een S-vorm over de stretchrollen geleid worden waarbij één van de perifere hulprollen niet gebruikt wordt.
De eerste stretchrol 9 heeft een dubbele functie. Enerzijds trekt deze eerste stretchrol 9 de stretchfolie los van de bobijn in het afrolstation 2. Het afrolstation 2 kan daarbij de bobijn aandrijven in de draairichting zodat de kracht die nodig is voor de eerste stretchrol 9 hoofdzakelijk bepaald is door de kleefkracht van de folie op de bobijn. Alternatief kan het afrolstation de bobijn afremmen, dit wil zeggen een koppel uitoefenen in de tegenovergestelde richting dan de draairichting van de bobijn. Hierdoor zal de kracht die nodig is voor de eerste stretchrol 9 om de bobijn af te wikkelen noemenswaardig hoger zijn dan in de eerder beschreven situatie. Op deze manier kan de kracht die uitgeoefend wordt op de stretchfolie tussen de bobijn en de eerste stretchrol 9 geregeld worden. Deze kracht zorgt voor een voorspanning of voorstretch op de stretchfolie. De voorstretch kan gemeten worden door de omtreksnelheid van de bobijn te vergelijken met de omtreksnelheid van de eerste stretchrol 9.
Anderzijds zorgt de eerste stretchrol 9 voor een tegenkracht tegen de trekkracht van de tweede stretchrol 10. De tweede stretchrol 10 draait aan een snelheid die typisch een vooraf bepaalde variabele of constante waarde hoger ligt dan die van de eerste stretchrol 9. Daarmee oefent de tweede stretchrol 10 een trekkracht uit op de stretchfolie die ervoor zorgt dat de stretchfolie gestretcht wordt. Stretchen van de stretchfolie impliceert het aanbrengen van minstens cen elastische vervorming waarbij in de meeste situaties ook een plastische vervorming optreedt. Hierdoor wordt de folie minstens in de beweegrichting een factor langer tussen de eerste stretchrol 9 en de tweede stretchrol 10. De factor is bepaald door het verschil in omtreksnelheid tussen de eerste en de tweede stretchrol 9, 10.
Het tweede stretchstation 4 is in de getoonde uitvoering gevormd door een attribuut station 5 en een oprolstation 6. Het attribuut station 5 is minder relevant voor de aspecten van de uitvinding die besproken wordt in deze octrooitekst. In de praktijk dient het attribuut station 5 om tests uit te voeren op de stretchfolie anders dan het stretchen van de folie in de beweegrichting. Zo kan een stretch dwars op de beweegrichting in het attribuut station 5 uitgevoerd worden. Na het attribuut station 5 is een oprolstation 6 voorzien. In het oprolstation 6 is een tweede bobijn 8 voorzien voor het oprollen van de stretchfolie. In de inrichting zal de stretchfolie daarom opeenvolgend afgerold worden van de bobijn 7 in het afrolstation 2, doorgevoerd worden door het eerste stretchstation 3, doorgevoerd worden door het attribuut station 5 en daarna opgerold worden op de tweede bobijn 8 in het oprolstation 6.
Het oprolstation 2 is voorzien van vasthoudmiddelen voor het vasthouden van de tweede bobijn 8. De tweede bobijn 8 is voorzien om de stretchfolie op te rollen nadat de stretchfolie doorheen de inrichting 1 is doorgevoerd. De bobijn 8 kan ingeklemd worden tussen een onderste en bovenste klem. Alternatief kunnen de vasthoudmiddelen een as of rol hebben die in een centrale opening van de tweede bobijn gebracht wordt om zo de tweede bobijn vast te houden. De vasthoudmiddelen zijn verder voorzien om de tweede bobijn aan te drijven om de folie van de bobijn af te rollen. Het oprolstation bevat cen oprolmotor, typisch een elektromotor, voor het op gecontroleerde wijze oprollen van de bobijn. Via de elektromotor is de rotatiesnelheid van de tweede bobijn tijdens het oprollen controleerbaar en varieerbaar. Door het voorzien van de elektromotor wordt de oprolinrichting een tweede stretchstation met een zogenaamde derde aangedreven stretchrol. De derde aangedreven stretchrol is gevormd door de tweede bobijn 8. Door het aandrijven van de tweede bobijn & kan op basis van een verschil in omtreksnelheid tussen de tweede bobijn 8 en de tweede stretchrol 10 een tweede stretch aangebracht worden op de stretchfolie. Deze tweede stretch kan positief of negatief zijn. Een negatieve stretch is gelijk aan een krimp. Het oprolstation kan één of meerdere hulprollen (niet weergegeven in het oprolstation 6 van figuur 1) hebben om de folie te geleiden naar de tweede bobijn 8.
In het afrolstation 2 treedt bij het afrollen van de bobijn 7 een fenomeen op dat uitgelegd wordt met verwijzing naar figuur 2. De folie die van de bobijn 7 loskomt, wordt naar een eerste hulprol 11 gevoerd. De kracht die hiervoor nodig is wordt grotendeels geleverd door de eerste stretchrol 9, zoals hierboven toegelicht. In de folie die zich tussen de bobijn 7 en de eerstvolgende hulprol 11 bevindt, heerst een trekkracht Fr. De bobijn 7 heeft een straal 1,
aangeduid met referentiecijfer 12. Verder toont figuur 2 een weerstandbiedend koppel M, aangeduid met referentiecijfer 13, van de bobijn tegen rotatie, welk koppel door de betreffende elektromotor op de bobijn kan aangebracht worden. De tangentiële kracht Ft kan berekend worden als M/r = Ft. De radiaal gerichte lostrekkracht Fp staat loodrecht op de tangentiële kracht Ft. De trekkracht Fp in de folie kan berekend worden als Fr is de vierkantswortel van de som van de kwadraten van Ft en Fp. Een ander verband is Fp = Ft x tgy waarbij y de hoek is tussen het raakvlak aan de bobijn enerzijds en de folie anderzijds. Door meting van de hoek y kan dus de lostrekkracht bepaald worden als de weerstand van de bobijn tegen afwikkelen gekend is. Deze lostrekkracht kan enerzijds gebruikt worden als kwaliteitskenmerk van de folie en kan anderzijds gebruikt worden voor het bepalen van de totale kracht FF in de folie en dus van de voorspanning of voorstretch in de folie. Om deze reden wordt de ligging bepaald van het punt 14 waar de folie loskomt van de bobijn 7 in één of meerdere dwarse doorsnedes van de bobijn waarna de trekkracht in de folie na loskomen van de folie kan bepaald worden. Dit principe is onafhankelijk van de rotatiesnelheid van de bobijn, van de afstand tussen de buitenkant van de bobijn en de as van de bobijn, van het materiaal en de kleur van de folie. Ook is dit principe onafhankelijk van de manier waarop de hoek y gemeten wordt. Verschillende manieren kunnen bedacht worden om de hoek Y te meten. Toepassen van dit principe heeft als bijzondere voordeel dat beide de kracht Fp en Fr bepaald worden zonder de folie te beschadigen en dat ze bruikbaar is bij elke straal van de bobijn en bij elke afwikkelsnelheid.
In geval er geen lostrekkracht Fp vereist is, zal de folie de bobijn 7 loslaten in een vlak 15 dat enerzijds raakt aan de bobijn en anderzijds aan de eerstvolgende hulprol 11. Dit vlak wordt het referentievlak 15 genoemd. In een dergelijke situatie is de hoek y gelijk aan nul, en is daardoor de kracht Fp ook nul. De kracht Ft, die gelijk is aan M/r, wordt dan ook gelijk aan Fr die de kracht in de folie aanduidt. Naarmate er een grotere lostrekkracht vereist is, zal de hoek B tussen de losgetrokken folie en het referentievlak 15 groter worden en zal het punt 14 waar de folie loskomt, verdraaid zijn op de bobijn over een hoek &, mee met de rotatiezin van de bobijn bij het afwikkelen. Indien het punt 14 waar de folie loskomt van de bobijn gekend is, kunnen de hoeken & en B berekend worden. Na bepalen van het netto koppel M dat de rotatie van de bobijn tegenwerkt en na bepalen door middel van meting of berekening van de straal 12 van de bobijn, kan de kracht Ft berekend worden als Ft=M/r, kan de lostrekkracht Fp berekend worden als Fp = Ft x tgy en kan de totale foliekracht Fr worden berekend als Ft/cosy waarbij y= a +B .
Een sensor, hieronder verder beschreven, bepaalt het punt 14 waar de folie loskomt van de bobijn 7. Volgens een eerste uitvoeringsvorm is de sensor voorzien om een golf radiaal naar de aslijn van de bobijn 7 uit te zenden richting de bobijn 7 en die de weerkaatste golf enkel opvangt indien de weerkaatste golf radiaal weg van de bobijn evolueert. De sensor wordt heen en weer bewogen rond de bobijn 7 terwijl de uitgezonden golf radiaal naar de aslijn van de bobijn toe gericht blijft. Het snijpunt tussen de omhullende cilinder van de bobijn enerzijds en de lijn van de uitgezonden golf op het ogenblik van de overgang tussen ontvangen en niet ontvangen van de gereflecteerde golf anderzijds, levert het punt waar de folie loskomt van de bobijn. Immers, wanneer de uitgezonden golf invalt op folie die rond de bobijn is gewikkeld, wordt de golf radiaal weerkaatst. Wanneer de uitgezonden golf invalt op folie die is losgekomen van de bobijn, zal de golf niet meer radiaal worden weerkaatst en wordt de weerkaatste golf niet meer door de sensor gedetecteerd. De kracht Fr, die hierboven beschreven is, is de kracht die op de folie staat tussen de bobijn in het afrolstation 2 en de eerste stretchrol 9 in het eerste stretchstation 3. De voorstretch die in deze zone ontstaat ten gevolge van de kracht Fr kan bepaald worden door de omtreksnelheid van de bobijn te vergelijken met de omtreksnelheid van de eerste stretchrol 9. De omtreksnelheid is gelijk aan de hoeksnelheid, die op verschillende manieren kan uitgedrukt worden zoals bijvoorbeeld toeren/minuut, maal de omtrek. De omtrek van een stretchrol 9 of bobijn zal begrepen worden als de omtrek in doorsnede, bepaald door 2 x pi x de straal.
Omdat de kracht Fr, stroomopwaarts van de eerste stretchrol 9, gekend is. Kan ook de kracht stroomafwaarts van de eerste stretchrol 9 berekend worden op basis van het koppel. Meer bepaald is het koppel x de straal van de eerste stretchrol 9 gelijk aan de som van de krachten, dit is de som van de stroomopwaartse kracht en de stroomafwaartse kracht rekening houdend met hun krachtrichting. Door het meten van het koppel aangebracht op de eerste stretchrol kan aldus de kracht in de folie tussen de twee stretchrollen 9 en 10 berekend worden. Dit is een belangrijke parameter om de kwaliteit van de folie te bepalen. Op geheel analoge manier kan de kracht in de folie stroomafwaarts van de tweede stretchrol 10 berekend worden. Op basis van deze uitleg kan de vakman begrijpen dat een zogenaamde krachtenbalans kan uitgerekend worden in de inrichting op basis van de gemeten koppels, straal van de bobijn en de loslaatparameter gevormd door de hoek van de folie ten opzichte van het raakvlak van de bobijn bij het loskomen daarvan. Deze krachtenbalans kan nauwkeurig uitgerekend worden om, zonder krachtsensoren te gebruiken en enkel met koppelsensoren te werken, de krachten op de stretchfolie in de verschillende stations van de inrichting te bepalen.
Zoals hierboven reeds gemeld, kan de loslaatparameter, die indicatief is voor de hoek y, op verschillende manieren gemeten worden. Volgens een uitvoeringsvorm wordt gebruik gemaakt van een sensor die een ultrasone geluidsgolf uitzendt en ontvangt voor zover de weerkaatste ultrasone golf radiaal t.o.v. de bobijn evolueert. Zender en ontvanger zijn gemonteerd aan een houder die heen en weer roteert rond de as van de bobijn 7. Het vlak gevormd door de as van de bobijn en de zender vormt dus een variërende hoek ò met het referentievlak. In mogelijke toepassingsvorm van deze uitvoeringsvorm begint de beweging van de sensor bij een hoek ò van - 180° vanaf het referentievlak waarbij een positieve hoek samenvalt met de positieve zin van de hoek œ. Tijdens de beweging van de sensor waarbij ò evolueert van -180° naar -90°, wordt het signaal dat correspondeert met de teruggekaatste golf uitgemiddeld. Deze gemiddelde waarde vormt een referentiewaarde. Bij de verdere evolutie van de hoek & wordt de gemeten waarde van het ontvangen signaal vergeleken met deze referentiewaarde en wordt de bewegingszin van de sensor omgekeerd zodra de gemeten waarde lager is dan een gekozen fractie (kl) van de referentiewaarde. De bewegingszin wordt weerom omgekeerd zodra & = -90° of zodra de gemeten waarde hoger is dan een gekozen fractie (k2) van de referentiewaarde. Hierdoor ontstaat een pendelende beweging rond het punt 14 waarbij de folie loskomt van de bobijn. In een eventueel volgende stap van de methode van dit aspect van de uitvinding wordt de positie van het punt 14 éénduidig vastgelegd als het punt waarvoor de voortschrijdend gemiddelde waarde van het ontvangen signaal gedurende een gekozen aantal pendelbewegingen lager is dan een fractie (k3) van het referentiesignaal, waarbij kl < k3 < k2. Bij een voorkeur dragende uitvoeringsvorm van het toestel geldt: k1=10%, k2=90%, k3=50%.
In een verdere uitvoeringsvorm wordt de straal 12 van de bobijn 7 bepaald. In een eerste mogelijke uitvoeringsvorm gebeurt dit door meting met een afzonderlijke sensor. In een tweede mogelijke uitvoeringsvorm gebeurt dit door meting met de ultrasone sensor die het punt 14 detecteert waar de folie loskomt van de bobijn. De straal wordt telkens opnieuw gemeten wanneer de sensor zich met zekerheid onder een hoek ò bevindt waarbij de uitgezonden golf invalt op folie die niet is losgekomen van de bobijn 7. Bij een derde mogelijke uitvoeringsvorm wordt de straal berekend op basis van een initiële waarde die gecorrigeerd wordt met de laagdikte van de lagen die reeds zijn afgewikkeld. Bij een vierde mogelijke uitvoeringsvorm worden twee of meerdere van de vorige uitvoeringsvormen gecombineerd.
Figuur 3 toont twee verdere uitvoeringsvormen voor het meten van de loslaatparameter. In beide uitvoeringsvormen wordt een sensor beweegbaar gemonteerd in een vlak dat onder of boven de folie ligt. De sensor is nagenoeg evenwijdig met de bobijn gericht. Door de sensor in het vlak te bewegen, zal de sensor een afwijkende waarde meten op het moment dat de sensor onder de folie komt. Wanneer de sensor een lichtsensor is, zal de optische weerkaatsing typisch door de folie verstoord worden. Wanneer de sensor een afstand meet, zal de gemeten afstand door de folie beïnvloed worden. Verschillende type sensoren kunnen toegepast worden om een verschilwaarde te meten. Door de positie van de sensor te registreren op het moment dat de verschilwaarde gemeten wordt, kan de loslaatparameter berekend worden.
Figuur 3A toont een uitvoering waarbij de sensor 17 op een zwenkarm 16 voorzien is. De zwenkarm 16 is heen en weer beweegbaar om een zwenkarmas die bij voorkeur samenvalt met de as van de bobijn 7. De afstand tussen de sensor 17 en de zwenkarmas is bij voorkeur groter dan de straal van de grootste bobijn 7 die in het afrolstation 2 plaatsbaar is. Zo zal, wanneer een sensor heen en weer bewogen wordt door de zwenkarm, de sensor slechts folie detecteren wanneer de sensor onder of boven nagenoeg in het vlak van de stretchfolie staat die zich tussen de bobijn 7 en de eerste hulprol 11 uitstrekt. Anders gezegd zal de sensor de stretchfolie detecteren op die plaatsen waar het vlak van de stretchfolie het beweegtraject van de sensor kruist. Het beweegtraject van de sensor 17 is in figuur 3A weergegeven met stippellijn 19. Door de positie van de sensor of van de zwenkarm 16 op het moment van detectie door de sensor uit te lezen en op te slaan of door te sturen of te verwerken met een processor, kan de loslaatparameter bepaald worden. Daarbij begrijpt de vakman dat de loslaatparameter typisch afhankelijk zal zijn van de straal van de bobijn op het moment van de detectie. De straal kan gemeten worden door een afstandsensor 18. Hierboven zijn alternatieven beschreven voor het bepalen van de straal. Figuur 3B toont een verdere uitvoering waarbij de sensor 17 over een lineair beweegtraject 20 beweegbaar is via een wagentje 21. De hierboven beschreven principes zijn eveneens toepasbaar in deze uitvoering. Namelijk de sensor zal folie detecteren wanneer de sensor zich de positie bevindt waar het beweegtraject 20 het vlak van de folie kruist. Door deze positie te registreren, kan de loslaatparameter bepaald worden. De vakman begrijpt dat zowel in de uitvoering van figuur 3A alsook in de uitvoering van figuur 3B de sensor 17 efficiënt beweegbaar is over het respectievelijke beweegtraject 19, 20. Meer bepaald is het in werking onnodig dat de sensor 17 over het gehele beweegtraject 19, 20 wordt gevoerd. Bij voorkeur wordt in een eerste stap de positie van de stretchfolie gezocht, waarvoor het nodig kan zijn een grotere beweging met de sensor te maken. Wanneer de positie van de stretchfolie gevonden is, kan de sensor 17 over het beweegtraject heen en weer bewogen worden met een vooraf bepaalde hysteresis. Dit wil zeggen dat er telkens een vooraf bepaalde overshoot of extra afstand na detectie van de folie wordt afgelegd alvorens de beweegrichting om te keren. De vakman begrijpt dat met basismeetkunde de hoek y berekend kan worden op basis van een gekende positie van de sensor op het moment van detectie. Figuur 4 toont een meetinrichting 2 die kan toegepast worden op de inrichting 1. De meetinrichting 2 vormt een tweede aspect van de uitvinding en laat toe om een correlatie te leggen tussen onzuiverheden in de stretchfolie enerzijds en de gemeten kracht en stretch in de folie anderzijds. De meetinrichting 22 is bij voorkeur opgebouwd met een camera 23 en een verlichting
24. De camera 23 is bij voorkeur een lijncamera die aan een eerste zijde ten opzichte van de stretchfolie geplaatst is. De verlichting 24 is bij voorkeur een lijnverlichting die aan een tweede zijde ten opzichte van de stretchfolie geplaatst is. De lengte van de lijnverlichting is bij voorkeur nagenoeg gelijk aan de lengte van de lijncamera. De stretchfolie is bij voorkeur voorzien om tussen de camera 23 en de verlichting 24 te lopen. De lijncamera en de lijnverlichting staan bij voorkeur evenwijdig aan elkaar op een afstand kleiner dan 20cm, bij voorkeur een afstand kleiner dan 15cm, meer bij voorkeur een afstand kleiner dan 10cm. De lijnverlichting zorgt, vanuit het oogpunt van de lijncamera, voor een achterlicht of backlight voor de stretchfolie. De verlichting zal, zoals getoond in figuur 4B, door de folie schijnen tot in de camera 23.
Bij voorkeur is een ingangsrol 25 en een uitgangsrol 26 voorzien nabij de plaats waar de stretchfolie tussen de camera 23 en de verlichting 24 ingaat en uitgaat, respectievelijk. De ingangsrol 25 en de uitgangsrol 26 hebben een dubbele functie. Enerzijds dienen de rollen 25 en 26 voor het geleiden en daarmee positioneren van de stretchfolie tussen de camera 23 en de verlichting 24. Anderzijds zorgen de rollen 25 en 26 dat de camera 23 afgeschermd is van een gedeelte van het omgevingslicht. De combinatie van de lijncamera 23 met de verlichting 24 als backlight en de rollen 25 en 26 die omgevingslicht minstens gedeeltelijk afschermen, maakt dat de camera 23 voorzien kan worden zonder sluiter. Met andere woorden staat de camera 23 altijd open. Omdat geen sluiter moet voorzien worden op de lijncamera 23, kan de lijncamera 23 noemenswaardig eenvoudiger en goedkoper uitgevoerd worden.
Een lijncamera 23 heeft typisch één enkele lijn pixels. De beeldopnamefrequentie van de lijncamera 23 wordt bij voorkeur gerelateerd aan de beweegsnelheid van de folie. Hoe sneller de folie, hoe hoger de beeldopnamefrequentie. Door een vaste verhouding te bepalen tussen de beeldopnamefrequentie en de snelheid van de folie kan een constant beeld van de folie gevormd worden. Meer bepaald zal elke beeldopname eenzelfde afstand aan folie vertegenwoordigen. Het samenvoegen van de opeenvolgende beelden van de lijncamera 23 laat toe een tweedimensionaal beeld te vormen van de folie.
Omdat de beeldopnamefrequentie van de lijncamera 23 niet constant is, ontstaat een probleem met verlichting. Dit wordt typisch opgelost door de sluiter. De lijncamera 23 uit de uitvinding heeft bij voorkeur geen sluiter. De hoeveelheid licht die op de camera invalt tussen twee opeenvolgende beeldopnames moet echter constant zijn om het beeld constant te vormen. Dit wordt geregeld door de lijnverlichting 24. De lijnverlichting is bij voorkeur een pulserende verlichting waarbij de sterkte en duur van de puls vooraf bepaald is en waarbij de pulsfrequentie regelbaar is. Figuur 4B toont hoe een processor kan voorzien worden om beelden van de lijncamera 23 te ontvangen, Zie pijl 31. De processor krijgt of heeft input over de snelheid v van de stretchfolie, zie pijl 29. Op basis van deze input over de snelheid v stuurt de processor de verlichting 24 aan, zie pijl 30. Op basis van de input over de snelheid v stuurt de processor ook de lijncamera 23 aan om de beeldopnamefrequentie te regelen.
Figuur 5 toont het effect en de werking van de hierboven beschreven combinatie.
Figuur 5 toont bovenaan de snelheid v van de stretchfolie die tussen de lijncamera en de verlichting passeert. Deze snelheid is in figuur 4B als invoer 29 naar de processor getekend. Op basis van de snelheid wordt de camera 23 uitgelezen met een frequentie die recht evenredig is met de snelheid. Het doel is om de opnamefrequentie en de afstand aan gepasseerde folie in een vaste verhouding te houden. Zo kan bijvoorbeeld elke 0.1mm folie een beeldopname gemaakt worden.
Omdat geen sluiter voorzien wordt op de lijncamera 23, en de tijd voor het vormen van het beeld, zie in figuur 1 het verschil tussen tl en t2, afhankelijk is van de snelheid van de stretchfolie, wordt de verlichting 24 ook geregeld. Figuur 5 toont onderaan de verlichtingspulsen die een sterkte, zie hoogte van elke puls, en een duur, zie breedte van elke puls, hebben. De frequentie van de verlichtingspulsen wordt zodanig geregeld dat voor elke beeldopnamecyclus van de camera 23 één verlichtingspuls door de verlichting 24 gegeven wordt. Mede door de ingangrol 25 en uitgangrol 26, die de camera 23 gedeeltelijk afschermen van omgevingslicht, kan de hoeveelheid licht die invalt op de lijncamera per cyclus als nagenoeg constant beschouwd worden. Zo kan een stabiel beeld bekomen worden.
De processor 28 is voorzien om de resultaten van de camera 23, in samengestelde vorm of in nog niet samengestelde vorm, te verwerken. Met verwerken wordt bedoeld dat de processor 28 onzuiverheden op basis van vooraf bepaalde beeldverwerkingsregels gaat detecteren. De processor 28 maakt een analyse van het aantal onzuiverheden, de grootte van de onzuiverheden en de verdeling van de onzuiverheden over de lengte en breedte van de stretchfolie. Deze informatie wordt gecorreleerd aan andere informatie die in de inrichting gemeten wordt, bijvoorbeeld aan de kracht ten opzichte van de stretch, zoals hierboven uitgebreid beschreven. Op deze manier kunnen eigenschappen en gedragingen van de folie tijdens gebruik gelinkt worden aan het aantal, de soort en de verdeling van de onzuiverheden. Door de onzuiverheden tijdens productie te meten, kan aldus tijdens productie van de folie reeds cen inschatting gemaakt worden van hoe de folie zich zal gedragen. Ook kan tijdens productie ingespeeld worden op het productieproces om het aantal onzuiverheden, de grootte van de onzuiverheden en de verdeling van de onzuiverheden binnen vooraf bepaalde grenzen te houden. Op deze manier kan een kwaliteitslabel aan een folie toegekend worden.
Een verder aspect van de uitvinding wordt hieronder besproken. Recycleren van kunststoffen inclusief kunststof folies is op vele plaatsen reeds ingeburgerd en maatschappelijk ondersteund. Dit wil zeggen dat kunststoffen inclusief kunststof folies na een eerste gebruik verzameld worden en verwerkt worden tot gerecycleerde grondstof voor het vervaardigen van een nieuw kunststof product. In het kader van een circulaire economie, komt er een nood om recyclage niet enkel toe te passen na eerste gebruik van een kunststof folie, maar ook voor het eerste gebruik. Dit wil zeggen dat minstens een gedeelte van de grondstoffen voor het vervaardigen van een kunststof folie uit het recyclagecircuit komen.
In het bijzonder bij stretchfolies is de kwaliteit van de grondstof uiterst bepalend voor de werkingseigenschappen van het finale product. Met name hebben onzuiverheden in de grondstof cen significante invloed op het rekvermogen van de folie. Wanneer de grondstof voor het vervaardigen van een folie een mengeling bevat van nieuwe kunststof en gerecycleerde kunststof, is het met bestaande technieken onmogelijk om te voorspellen hoe een folie zich zal gedragen. Met name omdat de hoeveelheid en het type van de onzuiverheden in de gerecycleerde kunststof varieert, is het zelfs onmogelijk om op proefondervindelijke wijze een optimale mengeling van nieuwe en gerecycleerde kunststof te vinden. Het is een doel van een verder aspect van de uitvinding om op een betrouwbare manier de kwaliteit van de stretchfolie te bepalen wanneer folie vervaardigd is vertrekkende van cen mengeling van nieuwe en gerecycleerde kunststof.
Hiertoe voorziet een verder aspect van de uitvinding in een werkwijze voor het testen van een stretchfolie bevattende: - afrollen van een rol stretchfolie in een afrolstation; - opeenvolgend doorvoeren door een eerste stretchstation en een tweede stretchstation voor het respectievelijk controleren van een eerste stretch en een tweede stretch volgens een vooraf bepaald eerste en tweede stretchpatroon tot aan een vooraf bepaald resultaat; - meten van onzuiverheden in de stretchfolie; en - correleren van de gemeten onzuiverheden aan het vooraf bepaald resultaat.
Volgens een verder aspect van de uitvinding wordt een stretchfolie getest in een machine door de stretchfolie van een afrolstation naar een eerste en een tweede stretchstation te voeren. In elk station wordt een vooraf bepaald stretchpatroon toegepast om een vooraf bepaalde test uit te voeren. Deze vooraf bepaalde test levert een resultaat dat op verschillende manieren vooraf bepaald kan zijn. Hiermee kunnen verschillende praktijksituaties gesimuleerd worden en kan het gedrag van de folie in deze verschillende praktijksituaties bepaald worden. De uitvinding is gebaseerd op het inzicht dat wanneer onzuiverheden gemeten worden in de folie tijdens het testen, de resultaten van de test kunnen gecorreleerd worden aan de gemeten onzuiverheden. Ook kan de manier waarop een folie reageert in verschillende omstandigheden rechtstreeks gelinkt worden aan de onzuiverheden in de folie. Met andere woorden kan een kwaliteit van de folie rechtstreeks gelinkt worden aan de onzuiverheden. Dit maakt mogelijk om bijvoorbeeld een slechte kwaliteit van een klein segment van de folie toe te schrijven aan een uitzonderlijk hoog aantal onzuiverheden in dit segment, zonder daarmee een onnodig negatief oordeel te vellen over de kwaliteit van de gehele bobijn. Dit laat toe om op een betrouwbare manier de kwaliteit van een folie te bepalen wanneer folie vervaardigd is vertrekkende van een mengeling van nieuwe en gerecycleerde kunststof.
Bij voorkeur is het vooraf bepaald eerste en tweede stretchpatroon gerelateerd aan één van een breektest en een consistentietest en het vooraf bepaald resultaat een kracht in de folie betreft bij een vooraf bepaalde rek of breuk, waarbij de werkwijze verder bevat het meten van de kracht in de folie bij minstens één van de eerste stretch en de tweede stretch. Bij een breektest wordt de rek op de folie systematisch verhoogd tot er breuk optreedt. Daarbij kunnen de gemeten onzuiverheden gecorreleerd worden met het moment van breuk om breekeigenschappen van de folie te relateren aan de onzuiverheden. Bij een consistentietest wordt een vooraf bepaalde rek of cen vooraf bepaald rekpatroon aangebracht op de folie en wordt de kracht gemeten die nodig is om de vooraf bepaalde rek of het vooraf bepaald rekpatroon te realiseren. Deze kracht kan dan gerelateerd worden aan de onzuiverheden om de invloed van de onzuiverheden op de sterkte van de folie te bepalen. Ook een combinatie van beide tests kan uitgevoerd worden, waarbij een kracht in functie van een rek wordt gemeten tot aan breuk.
Bij voorkeur wordt het meten van onzuiverheden door een lijncamera uitgevoerd die in één van het afrolstation, eerste stretchstation en tweede stretchstation geplaatst is. Een lijncamera is een 1-dimensionale camera die een beeld kan vormen van één lijn van de folie, welke lijn typisch dwars op de beweegrichting van de folie staat.
Bij voorkeur is een beeldopnamefrequentie van de lijncamera operationeel gekoppeld met het één van het afrolstation, eerste stretchstation en tweede stretchstation zodanig dat de beeldopnamefrequentie nagenoeg recht evenredig is met een doorvoersnelheid van de stretchfolie in het betreffende station. Door het koppelen van de beweegsnelheid van de folie met de beeldopnamefrequentie van de lijncamera, kan een constant beeld gevormd worden van de folie ongeacht de snelheid en/of snelheidsvariatie van de folie.
Bij voorkeur is een lijnverlichting geplaatst tegenover de lijncamera zodanig dat de stretchfolie tussen de lijnverlichting en de lijncamera doorvoerbaar is. De lijnverlichting zorgt voor een direct lichtinval op de camera. Omdat folie typisch doorschijnend is, kan de lijnverlichting achter de lijncamera geplaatst worden zodat onzuiverheden zich scherp aftekenen in de camera. Tests hebben uitgewezen dat deze opstelling optimaal is voor het detecteren van onzuiverheden in een folie met behulp van een camera. Hetzelfde principe is ook toepasbaar op gekleurde folie bijvoorbeeld wanneer er een bepaalde rek toegepast wordt. Door de rek daalt de opaciteit van de folie. De verontreinigingen in de folie zullen typisch een hogere opaciteit hebben dan de folie zelf. Bijgevolg zijn defecten detecteerbaar.
Bij voorkeur is de lijnverlichting voorzien om lichtpulsen met een vooraf bepaalde lengte en intensiteit te genereren aan een vooraf bepaalde lichtpulsfrequentie, waarbij de lichtpulsfrequentie van de lijnverlichting operationeel gekoppeld is met het één van het afrolstation, eerste stretchstation en tweede stretchstation zodanig dat de lichtpulsfrequentie nagenoeg recht evenredig is met een doorvoersnelheid van de stretchfolie in het betreffende station. Bij voorkeur zijn de lijnverlichting en de lijncamera operationeel gekoppeld zodanig dat de beeldopnamefrequentie nagenoeg synchroon loopt met de lichtpulsfrequentie.
Een lichtpuls met een vooraf bepaalde lengte en intensiteit zorgt voor cen vooraf bepaalde lichtinval op de camera. Door de pulsfrequentie rechtstreeks of onrechtstreeks af te stemmen op de beeldopnamefrequentie, kan gezorgd worden dat de camera bij elke opname een nagenoeg vooraf bepaalde hoeveelheid licht binnenkrijgt. Dit wordt niet geregeld door het voorzien van een sluiter op de camera, maar wel door het doseren van het licht dat op de camera invalt. Tests hebben uitgewezen dat omgevingslicht slechts een minimale invloed heeft in normale werking van deze opstelling. Omdat de camera zonder sluiter kan voorzien worden, is de camera noemenswaardig eenvoudiger en goedkoper.
Bij voorkeur bevat de werkwijze verder het produceren van stretchfolie en het oprollen van de stretchfolie op een bobijn, waarbij voor het oprollen productie-onzuiverheden in de geproduceerde stretchfolie worden gemeten, en waarbij op basis van de correlatie en de productie-onzuiverheden een kwaliteitslabel aan de bobijn wordt toegekend. Door het opbouwen van kennis over de invloed van onzuiverheden in een folie, kan tijdens het productieproces een meter geplaatst worden om de onzuiverheden te meten in de geproduceerde folie. De resultaten van deze meting kunnen gebruikt worden om het proces van het produceren te controleren, bijvoorbeeld door de verhouding nieuw versus gerecycleerde grondstof te variëren. Bijkomend en/of alternatief kunnen de resultaten van de meting gebruikt worden om een kwaliteitslabel toe te kennen aan een geproduceerde folie, waarbij een folie met minder onzuiverheden cen hogere kwaliteit toegeschreven krijgt dan een folie met meer onzuiverheden. Daarbij zullen de verdeling van de onzuiverheden, grootte van de onzuiverheden en de hoeveelheid onzuiverheden allen een invloed hebben op het kwaliteitslabel. Ook zullen de verdeling van de onzuiverheden, grootte van de onzuiverheden en de hoeveelheid onzuiverheden gerelateerd kunnen worden aan het resultaat van de mechanische testen op de folie om zo de invloed en/of impact van deze factoren op de kwaliteit van de folie te kunnen inschatten.
Een verder aspect van de uitvinding heeft verder betrekking op een apparaat voor het testen van een stretchfolie bevattende: - een afrolstation voor het afrollen van een bobijn stretchfolie; - een eerste stretchstation en een tweede stretchstation voor het doorvoeren van de stretchfolie en het respectievelijk controleren van een eerste stretch en een tweede stretch volgens een vooraf bepaald eerste en tweede stretchpatroon tot aan een vooraf bepaald resultaat; - een meetinrichting voor het meten van onzuiverheden in de stretchfolie; en
- een processor ingericht voor het correleren van de gemeten onzuiverheden aan het vooraf bepaald resultaat.
Het apparaat is ontwikkeld voor het uitvoeren van de hierboven beschreven werkwijze. De voordelige effecten die hierboven toegeschreven zijn aan de werkwijze zijn analoog van toepassing op het apparaat.
Bij voorkeur bevat het tweede stretchstation cen oprolmechanisme voor het oprollen van de door het apparaat gevoerde folie. Bij voorkeur bevat de meetinrichting een lijncamera. Bij voorkeur bevat de meetinrichting een lijnverlichting die gericht is naar de lijncamera zodanig dat folie tussen de lijncamera en lijnverlichting doorvoerbaar is.
Bij voorkeur is de lijnverlichting voorzien om lichtpulsen met een vooraf bepaalde lengte en intensiteit te genereren aan een vooraf bepaalde lichtpulsfrequentie, waarbij de lichtpulsfrequentie van de lijnverlichting operationeel gekoppeld is met het apparaat om nagenoeg recht evenredig te zijn met een doorvoersnelheid van de stretchfolie.
Bij voorkeur zijn de lijnverlichting en de lijncamera operationeel gekoppeld zodanig dat een beeldopnamefrequentie van de lijncamera nagenoeg synchroon loopt met de lichtpulsfrequentie.
Bij voorkeur is de meetinrichting in het eerste stretchstation geplaatst nabij een eerste zone waar de stretchfolie het eerste stretchstation binnenkomt of nabij cen tweede zone waar de stretchfolie het eerste stretchstation verlaat. Wanneer de meetinrichting geplaatst is wanneer de stretchfolie het eerste stretchstation binnenkomt, kan bij optreden van een breuk vastgesteld worden welke onzuiverheden mede verantwoordelijk waren voor de breuk. Wanneer de meetinrichting geplaatst is waar de stretchfolie het eerste station verlaat, kan bij optreden van cen breuk vastgesteld worden welke onzuiverheden zeker niet mede verantwoordelijk waren voor de breuk, en dus welke onzuiverheden toelaatbaar zijn. In een praktische uitvoering is het tweede © stretchstation gevormd door de tweede rol van het eerste stretchstation en vervolgens het oprolmechanisme. In dit geval zal, wanneer de meetinrichting geplaatst is nabij de tweede zone, waar de stretchfolie het eerste station verlaat, de stretchfolie zich in een toestand van tweede rek bevinden.
Bij voorkeur zijn het eerste stretchstation en het tweede stretchstation voorzien van respectievelijke een eerste krachtmeetinrichting en een tweede krachtmeetinrichting voor het meten van de kracht op de folie in het betreffende stretchstation.
Bij voorkeur is het vooraf bepaalde resultaat gebaseerd op de in de folie gemeten kracht.
Op basis van de beschrijving hierboven zal de vakman begrijpen dat de uitvinding op verschillende manieren en op basis van verschillende principes kan uitgevoerd worden. Daarbij is de uitvinding niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen.
De hierboven beschreven uitvoeringsvormen, alsook de figuren zijn louter illustratief en dienen enkel om het begrip van de uitvinding te vergroten.
De uitvinding zal daarom niet beperkt zijn tot de uitvoeringsvormen die hierin beschreven zijn, maar wordt gedefinieerd in de conclusies.
Claims (14)
1. Werkwijze voor het testen van een stretchfolie bevattende: - afrollen van een bobijn stretchfolie in een afrolstation met een aangedreven afrolinrichting; - doorvoeren door een eerste stretchstation waarbij een vooraf bepaalde eerste stretch op de stretchfolie wordt aangebracht tussen een eerste aangedreven stretch rol en een tweede aangedreven stretch rol; - doorvoeren door een tweede stretchstation waarbij cen vooraf bepaalde tweede stretch op de stretchfolie wordt aangebracht door een derde aangedreven stretch rol; - bepalen van een eerste kracht op de folie tijdens de vooraf bepaalde eerste stretch; en - bepalen van een tweede kracht op de folie tijdens de vooraf bepaalde tweede stretch; waarbij de eerste kracht en de tweede kracht bepaald wordt op basis van een meting van een afrolkoppel op de afrolinrichting, het meten van een eerste, tweede en derde koppel op de eerste, tweede en derde aangedreven stretch rol, respectievelijk, en een meting van een loslaatparameter in de afrolinrichting die indicatief is voor waar de folie los komt van de bobijn.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de derde aangedreven stretch rol ingericht is voor het oprollen op een tweede bobijn van de stretchfolie.
3. Werkwijze volgens de voorgaande conclusies, waarbij de straal van de tweede bobijn gemeten wordt en waarbij de eerste kracht en de tweede kracht verder bepaald wordt op basis van de straal van de tweede bobijn.
4. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij verder een straal van de bobijn in het afrolstation wordt gemeten en waarbij de eerste kracht en de tweede kracht verder bepaald wordt op basis van de straal van de bobijn.
5. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de loslaatparameter indicatief is voor het verschil tussen een tangentieel referentievlak van de bobijn en het effectieve vlak waarin de folie die losgetrokken wordt van de bobijn zich bevindt.
6. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de loslaatparameter bepaald wordt door het heen en weer bewegen van een sensor om minstens een gedeelte van de bobijn, waarbij een hoekpositie van de sensor waarop de sensor een vooraf bepaalde meting doet de loslaatparameter vormt.
7. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de eerste kracht en de tweede kracht verder bepaald wordt op basis van cen gekende eerste straal en tweede straal van de eerste en tweede aangedreven stretch rol, respectievelijk.
8. Inrichting voor het meten van een rekkracht op een folie, waarbij de inrichting cen afrolstation heeft aangepast voor het vasthouden en afwikkelen van een bobijn stretchfolie, welk afrolstation een afrolmotor heeft voor het controleren van de draaisnelheid van de bobijn tijdens het afrollen van de stretchfolie, waarbij de inrichting verder een eerste stretchstation heeft met een eerste aangedreven stretch rol en een tweede aangedreven stretch rol om een vooraf bepaalde eerste stretch op de stretchfolie aan te brengen, en waarbij de inrichting cen tweede stretchstation heeft met een derde aangedreven stretch rol om een tweede vooraf bepaalde stretch op de stretchfolie aan te brengen, waarbij de eerste, tweede en derde aangedreven stretch rol voorzien zijn van eerste, tweede en derde koppelmeter, respectievelijk, waarbij de afrolmotor voorzien is van een afrolkoppelmeter en waarbij een sensor in het afrolstation voorzien is om een loslaatparameter te meten die indicatief is voor waar de stretchfolie los komt van de bobijn, waarbij een processor voorzien is om een eerste kracht en een tweede kracht, nodig voor het bekomen van de eerste stretch en tweede stretch, respectievelijk, te berekenen op basis van de loslaatparameter en een output van de eerste, tweede, derde koppelmeters en de afrolkoppelmeter.
9. Inrichting volgens de voorgaande conclusie, waarbij de derde aangedreven stretch rol tevens voorzien is om de stretchfolie op te rollen op een tweede bobijn.
10. Inrichting volgens de voorgaande conclusie, waarbij het tweede stretchstation voorzien is van een tweede bobijn sensor voor het meten van de straal van de tweede bobijn, en waarbij de processor verder voorzien is om cen output van de tweede bobijn sensor in rekening te brengen bij het berekenen van de eerste kracht en de tweede kracht.
11. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies 8-10, waarbij het afrolstation voorzien is van een eerste bobijn sensor voor het meten van een straal van de eerste bobijn, en waarbij de processor verder voorzien is om een output van de eerste bobijn sensor in rekening te brengen bij het berekenen van de eerste kracht en de tweede kracht.
12. Inrichting volgens één van de conclusies 8-11, waarbij de loslaatparameter gemeten wordt door een verschil te bepalen tussen een tangentieel referentievlak van de bobijn en het effectieve vlak waarin de folie die losgetrokken wordt van de bobijn zich bevindt.
13. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de sensor in het afrolstation die voorzien is om de loslaatparameter te meten gemonteerd is op een frame dat heen en weer beweegbaar is ten opzichte van de as van de bobijn, waarbij een hoekpositie van de sensor waarop de sensor cen vooraf bepaalde meting doet de loslaatparameter vormt.
14. Inrichting volgens één van de conclusies 8-13, waarbij de processor verder voorzien is om de eerste kracht en de tweede kracht te bepalen op basis van een gekende eerste straal en tweede straal van de eerste en tweede aangedreven stretch rol, respectievelijk.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE20215091A BE1029084B1 (nl) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | Testen folie met krachtbepaling |
US18/275,707 US20240125662A1 (en) | 2021-02-05 | 2022-02-04 | Testing film with determination of force |
EP22706909.3A EP4288753A1 (en) | 2021-02-05 | 2022-02-04 | Testing film with determination of force |
PCT/IB2022/050990 WO2022167994A1 (en) | 2021-02-05 | 2022-02-04 | Testing film with determination of force |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE20215091A BE1029084B1 (nl) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | Testen folie met krachtbepaling |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BE1029084A1 BE1029084A1 (nl) | 2022-08-30 |
BE1029084B1 true BE1029084B1 (nl) | 2022-09-05 |
Family
ID=74572588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BE20215091A BE1029084B1 (nl) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | Testen folie met krachtbepaling |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240125662A1 (nl) |
EP (1) | EP4288753A1 (nl) |
BE (1) | BE1029084B1 (nl) |
WO (1) | WO2022167994A1 (nl) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3950988A (en) * | 1974-04-19 | 1976-04-20 | The Black Clawson Company | Apparatus for measuring tension in a moving web |
EP0626313A1 (en) * | 1993-04-28 | 1994-11-30 | OTEM OFFICINA TECNOMECCANICA ESECUZIONI E MONTAGGI S.r.l. | Device for feeding a packeting film |
EP1933122A2 (en) * | 2006-12-12 | 2008-06-18 | ABB Oy | Method and system in connection with tension measurement of material web |
WO2018071995A1 (en) * | 2016-10-19 | 2018-04-26 | Estl Nv | Device for measuring adhesive power |
-
2021
- 2021-02-05 BE BE20215091A patent/BE1029084B1/nl active IP Right Grant
-
2022
- 2022-02-04 US US18/275,707 patent/US20240125662A1/en active Pending
- 2022-02-04 EP EP22706909.3A patent/EP4288753A1/en active Pending
- 2022-02-04 WO PCT/IB2022/050990 patent/WO2022167994A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3950988A (en) * | 1974-04-19 | 1976-04-20 | The Black Clawson Company | Apparatus for measuring tension in a moving web |
EP0626313A1 (en) * | 1993-04-28 | 1994-11-30 | OTEM OFFICINA TECNOMECCANICA ESECUZIONI E MONTAGGI S.r.l. | Device for feeding a packeting film |
EP1933122A2 (en) * | 2006-12-12 | 2008-06-18 | ABB Oy | Method and system in connection with tension measurement of material web |
WO2018071995A1 (en) * | 2016-10-19 | 2018-04-26 | Estl Nv | Device for measuring adhesive power |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20240125662A1 (en) | 2024-04-18 |
BE1029084A1 (nl) | 2022-08-30 |
EP4288753A1 (en) | 2023-12-13 |
WO2022167994A1 (en) | 2022-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2020240019B2 (en) | Packaging material evaluation and apparatus therefor for sensing packaging material flaws | |
US7000864B2 (en) | Consumer product winding control and adjustment | |
CN113168150B (zh) | 具有被处理幅材的评估系统的卷绕机和方法 | |
BE1029083B1 (nl) | Testen folie met onzuiverheden | |
RU2019103711A (ru) | Линия для переработки санитарно-гигиенической бумаги и способ | |
AU2020349415B2 (en) | Ultrasonic packaging material flaw detection with time-limited response detection | |
US20190315037A1 (en) | Method for indirectly deriving a systematic dependency between a setting parameter and an optical property of a film web, method for adapting the quality of a film web | |
BE1029084B1 (nl) | Testen folie met krachtbepaling | |
CN113165200A (zh) | 具有用于计算泊松比的装置的卷绕机及相关方法 | |
US4095063A (en) | Detection device for paper or film in web form | |
BE1024666B1 (nl) | Trekkrachtmeetmethode | |
JPH05209819A (ja) | 表面エネルギーの測定方法 | |
JP2020030118A (ja) | シートのしわ検査装置及びしわ検査方法 | |
SE2230416A1 (en) | A method of winding a web | |
JP2000185875A (ja) | 糸条の張力測定方法およびその装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Effective date: 20220905 |