DD221825A1 - Anordnung zur messung und auswertung der knetlaenge und -lage im kalanderwalzenspalt - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Messung und Auswertung der Knetlaenge und -lage bzw. der Knetausbreitungsgeschwindigkeit waehrend des Kalandrierprozesses. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist dabei die Optimierung der Kalanderfahrweise und der Schutz der Kalanderwalzen vor direkter Beruehrung miteinander mit einer robusten, an jeder Kalanderanlage nachruestbaren Anordnung ohne bewegliche Teile. Erfindungsgemaess wird das durch eine Anordnung erreicht, die aus einem optoelektronischen System, bestehend aus einer Kompressionsoptik und einer Linienkamera, einem elektronischen Netzwerk mit einer Puffer- und Kopplungselektronik und einer programmierbaren Steuerung oder einem Mikrorechner und Bedien-, Anzeige- und Steuereinheiten besteht. Die Erfindung ist ueberwiegend in der Kunststoffverarbeitung anwendbar.

Description

Anordnung zur Messung und Auswertung der Knetlänge und -lage im Kalanderwalzenspalt · :.. :. ''

Anwendungsbeispiele der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Messen und Auswerten der Knetlänge und -lage im Kalanderwalzenspalt während des Kalandrierprozesses und wird überwiegend in der Kunststoffverarbeitung angewendet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Aus der Kunststoffverarbeitung mittels Kalander sind die unterschiedlichsten Verfahren und Methoden bekannt, um den Füllgrad bzw. die Knetausdehnung (Abmessung) sowie den absoluten Walzenspalt von mindestens zwei Kalanderwalzen zu erfassen und davon entsprechende Informationen bzw, Steuersignale abzuleiten. Meist werden die erhaltenen Informationen für Überwachungszwecke benutzt.

Für die oben genannten Verfahren bedient man sich mechanischer, elektrischer, optischer und auch pneumatischer Geber (Sensoren). Es ist bekannt (DB - AP 101599) die Dicke des Knets im Walzenspalt bzw· den Walzenspalt selbst mit Hilfe einer kohärenten Lichtquelle (Laser) zu erfassen. Weiterhin bestehen Lösungen in der Art, zungenähnliche dünne Metallbleche, die mit entsprechenden Endschaltern gekoppelt sind, im Walzenspalt schleifen zu lassen. Beim ungewollten Zusammentreffen der Walzenoberflächen werden die Metallbleche mitgerissen und über die angekoppelten Endschalter erfolgt die Abschaltung der Antriebe von den Walzen.

Aus der Literatur, aber auch, aus eigenen Entwicklungsarbeiten ist bekannt, den Walzenspalt mit Hilfe einer Videokamera zu beobachten und die Bildschirminformation entsprechend auszuwerten. Nachteilig ist hier besonders die noch subjektive Auswertung.

Die bekannten Verfahren weisen den Nachteil auf, daß sie nicht universell eingesetzt werden können, hohe gerätetechnische Kosten aufweisen bei relativ kleinem Informationsgehalt sowie instabil arbeiten durch die Umweltbelastung in den Produktionsanlagen (Staub, Erschütterungen, aggressive Gase, elektrische Felder, Temperaturwechsel).

Ziel der Erfindung ,

Das Ziel der Erfindung ist die Messung und Auswertung der Knetlänge und -lage im KalanderwalzenspaIt, während des Kalandrierprozesses zur Optimierung der Kalanderfahrweise, zum Schutz der Walzen vor direkter Berührung miteinander und daraus folgender Oberflächenbeschädigung und zur Schaffung der Voraussetzung einer weiteren Automatisierung der Anlage.

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Darlesung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Messung und Auswertung der Knetlänge und -lage im Kalanderwalzenspalt bzw, die Knetausbreitungsgeschwindigkeit während des Kalandrierprozesses mit einer robusten, einfach zu wartenden und an jede Kalanderanlage nachrüstbaren Anordnung ohne bewegliche Teile zu ermöglichen. Die Anordnung soll unabhängig von Unregelmäßigkeiten in der Knetoberflache, Verschmutzung der Walzen und der stofflichen Zusammensetzung des Materials arbeiten. Das wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein optoelektronisches System aus mindestens einer Kompressionsoptik und mindestens einer Linienkamera besteht, dessen Ausgang auf ein elektronisches Netzwerk geschaltet ist. Dieses besteht aus einer Puffer- und Kopplungselektronik und einer programmierbaren Steuerung oder einem Mikrorechner und ist mit Bedien-, Anzeige- und Steuereinheiten/verbunden. Das während des Kalandrierprozesses zu erfassende flächen-

hafte Bild des Knets, das die Knetlänge und -lage im Kalanderwalzenspalt beinhaltet, wird mit Hilfe der Kompressionsoptik aufbereitet, um von der Linienkamera erfaßt zu werden. Bei schlechtem Bildkontrast kann der Kompressionseffekt, der gleichzeitig eine Kontrasterhöhung mit sich bringt, durch eine Zylinderlinse in einer Dimension verstärkt werden.

Die von der Linienkamera binär bewertete Information über die Knetlänge und -lage im Kalanderwalzenspalt bzw. die Knetausbreitungsgeschwindigkeit während des Kalandrierprozesses wird dem elektronischen Netzwerk zur Weiterverarbeitung nach einem festgelegten Algorithmus übergeben. Dabei wird eine eingelesene Soll-Bildinformation mit nachfolgenden Informationen bezüglich Abweichungen innerhalb festge- -, legter Grenzen verglichen.

Je nach Über- oder Untersehreitung der einzelnen Grenzwerte erfolgt über die Anzeigeeinheit eine Signalisierung als Warnung und/oder die Auslösung einer Steuerfunktion über die Steuereinheit, z. B. die Erhöhung der Materialzufuhr ' oder öffnen des letzten Walzenpaares.

Die Bedieneinheit ermöglicht eine Kommunikation mit der gesamten Anordnung, z. B. zur Eingabe der festgelegten Grenzwerte. .

Ausführungsbeispiel .

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.s

Figur 1 zeigt einen möglichen Aufbau der Anordnung. In dem durch das Walzenpaar 1 gebildeten Walzenspalt 2 befindet sich der Knet 3. Die Lage und Ausdehnung des Knets stellt die interessierende Information dar und wird durch das optoelektronische System, das aus der Kompressionsoptik 4 und der Linienkamera 5 besteht, als flächenhaftes Bild erfaßt;.

Die Kompressionsoptik 4 bildet den Knet 3 auf einer Ladungsgekoppelten Zeile (LKZ) verzerrungsfrei ab. Die erhaltene Information aus der T-KZ wird innerhalb der Linienkamera 5 binär bewertet. Mittels der Puffer- und Kopplungselektronik 6 wird die Information für einen Abruf durch den Miloforech-

ner 7 bereitgestellt.

Naoh einem vereinbarten Algorithmus organisiert der Mikrorechner 7 die Verarbeitung der Information in der Weise, daß eine eingelesene Soll-Information über die Knetlänge und -lage bzw. die Knetausbreitungsgeschwindigkeit mit jeder nachfolgenden Ist-Information verglichen wird, bezug-, lieh festgelegter Grenzen. Diese Grenzen können den jeweiligen technologischen Gegebenheiten beim Kalandrierprozeß angepaßt werden.

Jq nach Überschreitung der einzelnen Grenzwerte erfolgt eine Signalisierung als Warnung über die Anzeigeeinheit 8 bzw, die Auslösung einer Steuerfunktion nur "Vermeidung von Havarien über die Steuereinheit 9·

Über die Bedieneinheit 10 erfolgt die gesamte Kommunikation mit der Anordnung.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Anordnung kann an jeder beliebigen Kalanderanlage, überwiegend in der Kunststoffverarbeitung, erfolgen.

Durch die Überwachung der Knetlänge und -lage bzw. der Knetausbreitungsgeschwindigkeit während des Kalandrierprozesses und der Auswertung der daraus gewonnenen Information ist eine Optimierung der Kalanderfahrweise, ein Schütz besonders des in Stofflußrichtung letzten Kalanderwalzenpaares vor direkter Berührung miteinander und damit verbundenen Oberflächenbeschädigungen sowie eine weitere Grundlage für eine Automatisierung der Kalanderanlage gegeben.

Claims (1)

1. Erfindungsanspruoh

   Anordnung, zur Messung und Auswertung der Knetlänge und -lage im Kalanderwaizenspalt während des Kalandrierprozesses, gekennzeichnet durch ein optoelektronisches System, bestehend aus mindestens einer Kompressionoptik und mindestens einer Linienkamera, dessen Ausgang auf ein elektronisches Netzwerk geschaltet ist, das aus einer Puffer- und Kopplungselektronik und einer speziellen programmierbaren Steuerung oder einem Mikrorechner besteht und mit Bedien-, Anzeige- und Steuereinheiten verbunden ist.

   Hierzu. 1 Seite Zeichnung**