CN104010734B - 用于确定上胶装置内的胶体积流量的测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于确定上胶装置(100)内的胶体积流量的测量装置(10),所述上胶装置用于生产袋或袋半成品装置尤其是铺底装置或者挤管机，该测量装置具有蓄压装置(20)，该蓄压装置具有气体体积(22)和通过压力平衡件(26)尤其是柔性膜与该气体体积(22)分隔开的胶体积(24)，其中,该胶体积(24)具有用于连接至该上胶装置(100)的胶管路(110)的胶管接头(28)，该蓄压装置(20)具有用于确定该蓄压装置(20)的内压的压力传感器(30)。

Description

用于确定上胶装置内的胶体积流量的测量装置

技术领域

本发明涉及确定在用于袋或袋半成品生产装置尤其是铺底装置或挤管机的上胶装置内的胶体积的测量装置。本发明还涉及用于这种装置的上胶装置以及确定上胶装置中的胶体积流量的方法。

背景技术

已知的是，上胶装置被用于袋或袋半成品生产装置尤其是铺底装置或挤管机。此时例如材料条被粘成软管或者软管条被裁切并且铺上并粘上底部。在这两种情况下必然发生材料粘结。为此，必须以规定的且尽量准确的方式在袋或袋半成品的材料上涂胶。通常，上胶装置配设有涂胶头和涂胶阀。借此，能以复杂程度不同的方式实现在涂胶方向上以及有时也横向于涂胶方向的涂胶。这样的上胶装置例如由国际公开文本WO2005/002838公开。在那里描述了用于纸袋的铺底装置，纸袋通过粘结这种纸袋的底部来产生。对于涂胶重要的是尽量准确地调节胶的体积流量，以将涂胶尤其是涂胶厚度尽量恒定地保持在预定的应有值值。此时，在已知的上胶装置中通常将流量计用作测量装置，该流量计尤其具有相对有限的测量范围。

已知的上胶装置或者说相应的测量装置中的缺点是它们直接接触胶。为此，虽然一方面可以实现对于期望体积流量的相对准确的测量可能性，但另一方面通过胶体积流量的直接测量至少部分产生影响。结果，这样的体积流量直接测量法通常需要成本密集型传感器。为此，用于直接测量的已知测量装置导致体积流量受影响和较高成本。

发明内容

本发明的任务是至少部分消除上述的缺点。尤其是本发明的任务是提供一种测量装置、一种上胶装置以及一种用于确定胶的体积流量的方法，可借此以成本有利且简单的方式确定体积流量。

上述任务通过本发明权利要求书中的测量装置、通过本发明权利要求书中的上胶装置和通过本发明权利要求书中的方法来完成。由从属权利要求、说明书和附图中得到本发明的其它的特征和细节。在此，结合本发明测量装置所述的特征和细节当然也适用于本发明方法和本发明上胶装置，反之依然；因而，本发明各个方面的公开内容总是交替参引或者可以交替参引。

本发明的测量装置用于确定在上胶装置内的胶体积流量。这样的上胶装置适用于袋或袋半成品生产装置，尤其是铺底装置或挤管机。本发明的测量装置允许以间接方式确定体积流量。为此，本发明的测量装置中设有蓄压装置，它包括气体体积和胶体积，该胶体积通过压力平衡件尤其是柔性膜与气体体积分隔开。该压力平衡件尤其是至少局部可移动的压力平衡件。这样的可移动的压力平衡件例如可以是压缩活塞或者压缩活塞头。它例如通过压力腔壁被引导，以便能在有压差时根据压力平衡而运动。该胶体积具有用于连接至该上胶装置的胶管路的胶管接头。另外，该蓄压装置配设有用于确定蓄压装置的内压的压力传感器。为此，可以通过本发明的测量装置来确定蓄压装置的内压。蓄压装置的内压因为设有该压力平衡件而与该上胶装置内的实际胶输送压力相关联。如果上胶装置内的胶输送只通过蓄压装置内的压力来维持并且没有进行进一步的压力再次生成，则该蓄压装置内的压力在继续输送时降低。这可以例如通过使用截止阀来获得，由此只有残余压力用于继续输送胶的体积流量。通过压力降低，也可以根据压力曲线确定体积曲线。尤其是在本发明测量装置中为了确定体积流量而采用理想气体公式。此时可以采用以下公式：

$\frac{p\·V}{T}=const.$

尤其在本发明测量装置中将测量开始和测量结束时的两个压力相互比较。因而，例如可以通过截止阀开始从蓄压装置输出残余压力并因而得到初始压力p₁。如果测量结束，则存在比p₁低的压力，即所谓的最终压力p₂。接着又打开该截止阀，从而可以发生上胶装置的正常工作。通过待比较的压力和尤其是预灌充压力p₀并假定温度在该测量方法中不起作用(假设等温)，则可依据理想气体公式算出期望体积差。另外，确定出针对p₁和p₂的两个压力测量时刻之间的时差，从而可根据所确定出的体积差和相应的时差来确定胶体积流量。

要概括的是，利用本发明的测量装置，可以实现体积流量的间接测量，即确定体积流量。为此，采用相对低成本的且容易制造的压力传感器，其代替通过复杂的成本密集型传感器的直接测量。为了做到这一点，需要如由本发明测量装置所得到的结构布置。由此可以采用至少两个压力的相关性，这个相关性具有如下的可能性，它可以间接确定上胶装置内的胶体积流量。

原则上，本发明的测量装置当然也可被用于任何粘胶，尤其是高黏度流体。此时，代替胶，当然也可以设置任何其它的粘性物或者说任何其它粘性流体作为待测体积流量。但它尤其是应实现材料配合连接的粘性流体。

本发明测量装置的胶管接头可以分离地或不可分离地构成。尤其在事后安装到上胶装置上或者应具有可清洁性的测量装置中，通过胶管接头例如螺纹连接的可逆连接性可能是有意义的。但在使用中，这种连接通常不可拆分，因而该测量装置在用于铺底装置或挤管机的上胶装置的使用期间内要留在当场。

该压力平衡件尤其是柔性膜在本发明测量装置中用于能如此发生气体体积和胶体积之间的压力平衡，即，通过相应移动该压力平衡件尤其是柔性膜，该气体体积或其中所含的气体可膨胀或收缩。为此，该蓄压装置可供用于在例如用截止阀截断之后，将积蓄在蓄压装置内的残余压力按照本发明方式提供用于继续输送以执行测量。为此，该压力平衡件尤其是柔性膜最好是压力密封的，尤其是相对该胶体积内的胶是密封的并且相对该气体体积内的气体是密封的。

本发明的测量装置可以如此改进，即，该压力传感器安置在蓄压装置的气体体积之内或之处。为此，该蓄压装置与该气体体积直接压力接触连通，从而它能察觉气体压力。这尤其带来以下优点，即，除了易于布置外，也可以在“胶排空”的蓄压装置内进行测量。如果气体体积膨胀到最大程度且胶体积相应达到最小，则可以说是“胶排空”的蓄压装置。在此情况下，压力传感器的测量结果等于预灌充压力，其在此约为10巴。如果还施加输送压力，则出现高于预灌充压力的较高压力，该压力以如下方式被调节，即，胶被压入该胶体积中且气体体积内的气体被压缩。另外，可以在这样的布置形式中很简单地实现该压力传感器的固定和布置。因此，例如连接件尤其可具有螺纹，标准压力传感器可被装入或拧入该螺纹中。这还进一步降低本发明测量装置的成本。

当然，作为补充或作为替代而可能的是，在本发明的测量装置中，该压力传感器设置在蓄压装置的胶体积之内或之处。这是指不是测量气体内的压力，而是胶内的压力。这是基于胶优选为不可压缩的流体的事实，在那里测量的压力对应于在气体内测量的压力，因而在此可统一地或基本统一地说是蓄压装置的内压。此实施方式虽然不再能测量预灌充压力，但在特殊实施方式中实现了仍然紧凑的结构并且是本发明测量装置的一个替代可选的实施方式。

也可能有利的是，在本发明的测量装置中，该蓄压装置的气体体积填充有气体尤其是氮气，该气体在压力变化时只经历小的温度变化。

也有利的是，在本发明的测量装置中，该压力传感器为了确定蓄压装置的内压而被设计成具有高于约0.25％、尤其高于约0.1％且最好高于约0.08％的基准精度。对压力传感器基准精度而言，理想值最好约为0.075％。此时，基准精度是指可借此测量蓄压装置的内压的精度。它是测量真实压力时的最大误差。压力测量精度越高，用于间接确定体积流量的输入参量越精确。这样，减小的错误概率减小了体积流量确定时的错误概率。这样，可以通过对压力传感器的更高要求而无需在体积流量确定时付出更多成本以便在所述确定中获得更高精度。尤其当所述确定要尽量快速且低成本进行时，可以通过更高的压力传感器基准精度例如放弃在胶体积流量确定中的修正系数。

也有利的是，在本发明测量装置中，设有用于确定测量装置外的温度尤其是环境温度的至少一个温度传感器。该温度传感器最好安置在胶侧的其中一个管路上，例如在上胶装置的胶管路上。该温度传感器用于测量、确定和估计实际环境温度。通过这种方式，可以在借助理想气体公式进行确定时更准确地确定胶体积流量。尤其是，在这里可以提供一个附加输入参量用于所述确定。或者，即在没有这样单独的温度传感器的情况下，可以针对室温选择规定条件，但这可能造成较低的但在许多实施方式中尚可接受的体积流量确定精度。

还可能有利的是，在本发明的测量装置中，该压力平衡件至少部分以柔性膜形式构成。这样的设计结构带来了特别简单且低成本的压力平衡件实施方式。该柔性膜可以至少部分由可弹性变形的塑料构成。这样的柔性膜也用于气体体积和胶体积之间的压力平衡。

还有利的是，在本发明的测量装置中，该胶管接头具有至少一个截止阀，用于截断该胶管路内的胶流。为此，该胶管接头可具有例如T型管或者T型阀作为截止阀。这样，该胶管接头可以说构成该胶管路的一部分。现有设备能通过此方式非常简单且低成本地配备有本发明的功能性。以下还将详述这种截止阀的使用功能性。

本发明的主题还包括一种用于袋或袋半成品生产装置尤其是铺底装置或挤管机的上胶装置。这种上胶装置的特点是具有至少一个根据本发明的测量装置，该测量装置利用该胶管接头被连接在上胶装置的胶管路上。换句话说，在此涉及本发明测量装置与新的或已有的上胶装置的组合。这样就为本发明提供了更大一级的单元。为了输送胶，最好设有容积式泵，它尤其促成强制输送。通过这种方式，胶被自动输送并且该测量装置可以具备以上关于该测量装置所述的所有优点以及针对上胶装置的相应优点。

本发明上胶装置可被如此改进，即，在胶管路内的胶流动方向上看，在该测量装置的胶管接头前方设有用于截断胶流的截止阀。在此实施方式中，该截止阀直接设置在胶管路内，没有设置在测量装置的胶管接头内。但这两个变型布置形式的使用功能性是基本相同的。该截止阀尤其被用于执行借助测量装置的测量，如已经如上进一步所述。如果该截止阀被截断，则在后面的胶管路内的胶的后续输送只通过在蓄压装置内的残余压力来进行。该残余压力来源于测量装置的蓄压装置。这样可以实现胶输送的连续继续进行，同时通过压差按照如上所述的本发明方式根据理想气体公式进行胶体积流量的确定。如果测量结束(即在两个不同时刻确定了压力)，则该截止阀又被打开，从而例如又可通过单独的泵提供胶流。另外，随后该蓄压装置又重新被灌充至期望的初始压力例如20巴左右。

本发明上胶装置的特点可以如下，在胶管路内的胶流动方向上看，在该测量装置的胶管接头后面，设有用于调节胶压力的控压阀。尤其是参照利用涂胶头内的涂胶阀的随后上胶情况，在这里可以提供这样的控制可能性，即，它尤其是采用该测量装置的输入值即某个胶体积流量。与此相应，这样的控压阀可以说是控制路段的一部分。

另外可能的是，在本发明的上胶装置中，该蓄压装置具有如此设计的体积，即，在测量周期内的最大排胶量之后，预定的残余压力作为蓄压装置的内压留下。该预定的残余压力例如大于预灌充压力，尤其是例如16巴。在10巴的预灌充压力情况下，这将相当于例如这样的残余压力，即它比预灌充压力高至少60％。当压力下降例如4巴时，为此存在20巴左右的初始压力或者常规压力。

本发明的主题还包括一种确定在用于袋或袋半成品生产装置尤其是铺底装置或挤管机的上胶装置内的胶体积的方法。本发明方法的特点是，蓄压装置的内压在至少两个时刻被测量，并且利用至少两个压力值来计算在所述两个时刻之间流过的胶体积流量。本发明方法此时最好通过本发明的测量装置尤其是在本发明的上胶装置处执行。此时最好可进行体积流量的等温确定，这还更简单地导致了体积流量确定。

本发明方法还可以被如此改进，即，确定至少一次第三压力值，第三压力值对应于室温时的蓄压装置的灌充压力。这个增大的压力值尤其按照预定间隔如每天一次来确定，以便注意到可能的偏差并且相应调整体积流量的确定。

也可能有利的是，在本发明方法中，该体积流量的确定结果以一个修正值被转换为经过修正的体积流量。尤其在需要在计算体积流量方面的很高精度的使用状况下，这样做是有利的。此时优选的是，对于等温计算和相应的修正值而言，公式或者函数作为修正值是有意义的。也可以想到修正函数，它尤其是非线性变化的。为此，可以将体积流量确定时的测量误差例如从约15％至约20％的范围缩小到明显更小的值，例如在约1％到约2％之间。本发明方法与此相应地带来了关于本发明测量装置或者本发明上胶装置已详细描述的相同优点。

在本发明方法中还有利的是，在一个测量周期内的最大排胶量之后，预定的残余压力作为该蓄压装置的内压留下，就像上文已参照该上胶装置描述的那样。

附图说明

以下将结合附图来详述本发明。在此所用的术语“左”、“右”、“上”和“下”与附图方向有关,并带有通常易懂的标记，附图示意示出了：

图1示出了本发明的上胶装置的第一实施方式，

图2示出了本发明的上胶装置的另一实施方式，

图3示出了具有不同的内压状态的本发明测量装置的状况，以及

图4示出了本发明的测量装置的又一个实施方式。

具体实施方式

在图1中示出了本发明的上胶装置100的第一实施方式，它尤其设计用于袋或袋半成品生产装置。该装置例如可以是铺底装置和/或挤管机。为此，设有带有涂胶阀210的涂胶头200，借此将胶涂到相应的基材或材料上。为了能控制胶的体积流量，控压阀130设置在上胶装置100的胶管路110内。可通过该控压阀130控制胶体积流量。为了针对此控制路段获得期望的体积流量测量值，设有测量装置10。

上胶装置100的测量装置10配备有蓄压装置20。蓄压装置20在其内部具有压力平衡件26尤其是柔性膜，该柔性膜柔性分隔气体体积22和胶体积24。胶体积24通过胶管接头28与胶管路110相连通。压力平衡件26且尤其是柔性膜是如此柔性的，即，气体体积22和胶体积24的容积可改变，尤其是相关改变。而且设有压力传感器30，它与蓄压装置20的内压接触并且可以测量该内压。在此实施方式中，压力传感器位于蓄压装置20外，以探头伸入气体体积22内。因而在此实施方式中，也可以测量空的胶体积24，就是说测量尤其是等于10巴的蓄压装置20的预灌充压力。

在本发明的测量装置10中，气体体积22最好填充有这样的气体，该气体在压力变化时具有小的温度变化。该气体最好是氮气。

另外，在图1和2的实施方式中，上胶装置100配设有截止阀120，其允许将胶管路110与不再示出的输送泵阻断开。如果使截止阀120进入此截断位置，则在截止阀120下游的胶管路110内的胶的随后输送只通过积蓄于蓄压装置20内的残余压力来实现。如果例如残余压力为20巴，则该压力在后续输送后持续降低，气体体积22增大而胶体积24变小，并且压力平衡件26尤其是柔性膜从下向上移动。

图2与图1的实施方式的区别在于，压力传感器30设置在蓄压装置20的另一位置上。在此实施方式中，蓄压装置20的内压直接根据胶体积24来测量。但就确定的质量和实施方式而言没有差别。

图3示出了用于确定体积流量的测量装置的一种可能的实施方式。这种确定尤其在截止阀120(见图1和2)被关闭时进行。随后，只能通过积蓄在蓄压装置20中的残余压力来进行胶的输送。其出发点例如是如在图3中最左侧所示出的状况。在这里，内压还相对高并且例如等于约20巴。气体体积22被压缩，由此一来，压力平衡件26尤其是柔性膜位于最下方位置。现在，胶被继续输送，并且蓄压装置内的压力相应降低，就像图3内压曲线看到随时间从左向右降低那样。这种降低使气体体积22内的气体膨胀，使得压力平衡件26尤其是柔性膜上移，直到它到达该测量周期的结束，就像图3最右侧所示的那样。压力平衡件26尤其是柔性膜位于最上方位置并且该压力已减小。一个测量周期的最大压力下降例如可以等于4巴，因而该测量在20巴的初始压力和约16巴的最终压力之间进行。如果现在在等温基本前提条件下采用理想气体公式，则可通过压力变化算出体积变化。在初始压力和最终压力之间的体积变化和同时测量的时间用于确定在测量周期内的所输送的胶的体积流量。在此也可以指间接确定或者测量该上胶装置100内的胶体积流量。

图4示出了本发明测量装置10的另一个特殊实施方式，就像例如可用在根据图1和2的上胶装置100中的那样。它按照与参照图3所述的相同和相似的方式发挥功能。在这里也看到截止阀120，它设置在用于胶管路110的胶管接头28的上游。另外，测量装置10配设有蓄压装置20，该蓄压装置具有胶体积24和气体体积22。胶体积24和气体体积22通过压力平衡件26尤其是柔性膜被相互分隔开。压力平衡件26尤其是柔性膜尤其由橡胶材料或者塑料构成。另外设有连接短管，它允许压力传感器30的拧入，从而压力传感器与测量装置10的气体体积22压力连通接触。

以上的实施方式说明只是举例描述了本发明。当然，若干实施方式的技术特征只要在技术上有意义就能自由相互组合，而没有脱离本发明的范围。

Claims (24)

1.一种用于确定上胶装置(100)内的胶体积流量的测量装置(10),所述上胶装置用于生产袋或袋半成品，

其特征是，

设有蓄压装置(20)，该蓄压装置具有气体体积(22)和通过压力平衡件(26)与该气体体积(22)分隔开的胶体积(24)，其中,该胶体积(24)具有用于连接至该上胶装置(100)的胶管路(110)的胶管接头(28)，该蓄压装置(20)具有用于确定该蓄压装置(20)的内压的压力传感器(30)。

2.根据权利要求1所述的测量装置(10)，其特征是，该压力传感器(30)设置在该蓄压装置(20)的气体体积(22)之内。

3.根据权利要求1所述的测量装置(10)，其特征是，该压力传感器(30)设置在该蓄压装置(20)的胶体积(24)之内。

4.根据前述权利要求之一的测量装置(10)，其特征是，该蓄压装置(20)的气体体积(22)填充有气体，该气体在压力变化时只经历小的温度变化。

5.根据前述权利要求1-3中任一项所述的测量装置(10)，其特征是，该压力传感器(30)允许以高于0.25％的基准精度来确定该蓄压装置(20)的内压。

6.根据前述权利要求1-3中任一项所述的测量装置(10)，其特征是，设有至少一个温度传感器(40)用于确定该测量装置(10)外的温度。

7.根据前述权利要求1-3中任一项所述的测量装置(10)，其特征是，该压力平衡件(26)至少部分被构成为柔性膜。

8.根据前述权利要求1-3中任一项所述的测量装置(10)，其特征是，该胶管接头(28)具有至少一个截止阀(120),用于截断该胶管路(110)内的胶流。

9.根据权利要求1所述的测量装置(10)，其特征是，所述上胶装置是用于生产袋或袋半成品的铺底装置或者挤管机。

10.根据权利要求4所述的测量装置(10)，其特征是，所述气体为氮气，该氮气在压力变化时只经历小的温度变化。

11.根据权利要求5所述的测量装置(10)，其特征是，该压力传感器(30)允许以高于0.1％的基准精度来确定该蓄压装置(20)的内压。

12.根据权利要求5所述的测量装置(10)，其特征是，该压力传感器(30)允许以高于0.08％的基准精度来确定该蓄压装置(20)的内压。

13.一种上胶装置(100),其用于生产袋或袋半成品，

其特征在于具有权利要求1至8之一所述的特征的至少一个测量装置(10)，该测量装置利用胶管接头(28)连接至该上胶装置(100)的胶管路(110)。

14.根据权利要求13所述的上胶装置(100)，其特征是，在该胶管路(110)内的胶流动方向上看，在该测量装置(10)的胶管接头(28)前方设有用于截断胶流的截止阀(120)。

15.根据权利要求13或14所述的上胶装置(100)，其特征是，在该胶管路(110)内的胶流动方向上看，在该测量装置(10)的胶管接头(28)后方设有用于调节胶压力的控压阀(130)。

16.根据权利要求13或14所述的上胶装置(100)，其特征是，该蓄压装置(20)具有如此设计的体积，以致在一个测量周期内最大排胶量后，一个预先定义的残余压力作为该蓄压装置(20)的内压而存留。

17.根据权利要求13所述的上胶装置(100)，其特征是，所述上胶装置是用于生产袋或袋半成品的铺底装置或者挤管机。

18.一种用于确定在用于生产袋或袋半成品的装置的上胶装置(100)内的胶体积流量的方法，

其特征是，

在至少两个时刻测量蓄压装置(20)的内压，在此借助至少两个压力值来计算在这两个时刻之间流过的胶体积流量。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征是，至少确定一次第三压力值，所述第三压力值对应于在室温时的该蓄压装置(20)的灌充压力。

20.根据权利要求18或19所述的方法，其特征是，该体积流量的确定结果借助于一个修正值被转换成经过修正的体积流量。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征是，该修正值是修正函数。

22.根据权利要求18或19所述的方法，其特征是，该方法针对具有权利要求1至8之一的特征的测量装置(10)或者具有权利要求9至12之一的特征的上胶装置(100)来执行。

23.根据权利要求18或19所述的方法，其特征是，在一个测量周期的最大排胶量之后，一个预先定义的残余压力作为该蓄压装置(20)的内压而存留。

24.根据权利要求18所述的方法，其特征是，所述上胶装置是用于生产袋或袋半成品的铺底装置或者挤管机。