DD221825A1

DD221825A1 - ARRANGEMENT FOR MEASURING AND EVALUATING THE KNET LENGTH AND POSITION IN THE CALANDER ROLLER SLOPE

Info

Publication number: DD221825A1
Application number: DD25999184A
Authority: DD
Inventors: Christian Bendel; Juergen Lang
Original assignee: Orbitaplast W Goelzau Veb
Priority date: 1984-02-10
Filing date: 1984-02-10
Publication date: 1985-05-02

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.The invention relates to the measurement and evaluation of the kneading length and position or of the kneading propagation velocity during the calendering process. The aim and object of the invention is the optimization of the calendering method and the protection of calender rolls from direct contact with each other with a robust, nachruestbaren at each calendering arrangement without moving parts. According to the invention, this is achieved by an arrangement consisting of an optoelectronic system consisting of a compression optics and a line camera, an electronic network with buffer and coupling electronics and a programmable controller or a microcomputer and operating, display and control units. The invention is predominantly applicable in plastics processing.

Description

Anordnung zur Messung und Auswertung der Knetlänge und -lage im Kalanderwalzenspalt · :.. :. '' Arrangement for measuring and evaluating the kneading length and position in the calendering nip · : ..:. ''

Application examples of the invention

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.The invention relates to an arrangement for measuring and evaluating the kneading length and position in the calendering nip during the calendering process and is predominantly used in plastics processing.

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. Characteristic of the Known Technical Solutions Various methods and methods are known from plastics processing by means of calenders in order to detect the degree of filling or kneading expansion (dimension) and the absolute nip of at least two calender rolls and to derive corresponding information or control signals therefrom. Most of the information obtained is used for monitoring purposes.

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.For the above-mentioned methods, mechanical, electrical, optical and also pneumatic sensors (sensors) are used. It is known (DB - AP 101599) to detect the thickness of the kneading in the nip or the nip itself by means of a coherent light source (laser). Furthermore, there are solutions in the way tongue-like thin metal sheets, which are coupled with corresponding limit switches, to grind in the nip. When unintentional coincidence of the roll surfaces, the metal sheets are entrained and via the coupled limit switch, the shutdown of the drives from the rollers.

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.From the literature, but also, from our own development work is known to observe the nip with the help of a video camera and evaluate the screen information accordingly. The disadvantage here is especially the still subjective evaluation.

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).The known methods have the disadvantage that they can not be used universally, have high equipment costs with relatively small information content and unstable work by the environmental impact in the production facilities (dust, shocks, aggressive gases, electric fields, temperature changes).

Ziel der Erfindung , Aim of the invention

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.The aim of the invention is the measurement and evaluation of the kneading length and position in KalanderwalzenspaIt, during the calendering process to optimize the Kalanderfahrweise, to protect the rollers from direct contact with each other and consequent surface damage and to create the prerequisite for further automation of the system.

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Darlesung the essence of the invention

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-The object of the invention is to enable the measurement and evaluation of the kneading length and position in the calendering nip or the kneading speed during the calendering process with a robust arrangement which can be easily retrofitted and retrofitted to any calendering system without moving parts. The arrangement should work independently of irregularities in the kneading surface, contamination of the rolls and the material composition of the material. This is inventively achieved in that an optoelectronic system consists of at least one compression optics and at least one line camera whose output is connected to an electronic network. This consists of a buffer and coupling electronics and a programmable controller or a microcomputer and is connected to control, display and control units /. The area to be recorded during the calendering process

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.The image of the kneading, which includes the kneading length and position in the calendering nip, is processed by means of the compression optics in order to be detected by the line camera. With poor image contrast, the compression effect, which simultaneously brings about an increase in contrast, can be enhanced by a cylindrical lens in one dimension.

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.The information of the kneading length and position in the calender nip, or the kneading propagation speed during the calendering process, which is binarily evaluated by the line camera, is transferred to the electronic network for further processing according to a defined algorithm. In this case, read-in target image information is compared with the following information regarding deviations within fixed, defined limits.

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.Depending on over- or Untersehreitung the individual limits via the display unit signaling as a warning and / or the triggering of a control function via the control unit, eg. As the increase of the material supply 'or open the last pair of rollers.

Die Bedieneinheit ermöglicht eine Kommunikation mit der gesamten Anordnung, z. B. zur Eingabe der festgelegten Grenzwerte. .The control unit allows communication with the entire arrangement, eg. For example, to enter the specified limits. ,

Ausführungsbeispiel . Embodiment .

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.sThe invention will be explained in more detail with reference to an embodiment

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;.Figure 1 shows a possible structure of the arrangement. The kneading 3 is located in the nip 2 formed by the roller pair 1. The position and extent of the kneading represents the information of interest and is detected as a planar image by the optoelectronic system consisting of the compression optics 4 and the line camera 5.

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-The compression optics 4 forms the kneading 3 on a charge-coupled line (LKZ) without distortion. The information obtained from the T-KZ is evaluated binary within the line camera 5 . By means of the buffer and coupling electronics 6, the information for retrieval by the Miloforech-

ner 7 bereitgestellt. ner 7 provided.

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.According to an agreed algorithm, the microcomputer 7 organizes the processing of the information in such a manner that a read-in target information about the kneading length and position or the kneading speed is compared with each subsequent actual information, with reference to given limits. These limits can be adapted to the respective technological conditions in the calendering process.

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·Jq after exceeding the individual limit values, a signaling is carried out as a warning via the display unit 8 or, the triggering of a control function only "avoidance of accidents via the control unit 9.

Über die Bedieneinheit 10 erfolgt die gesamte Kommunikation mit der Anordnung.About the control unit 10, the entire communication with the arrangement.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Anordnung kann an jeder beliebigen Kalanderanlage, überwiegend in der Kunststoffverarbeitung, erfolgen.The application of the arrangement according to the invention can be done on any calender, mainly in the plastics processing.

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.By monitoring the kneading length and position or the kneading speed during the calendering process and the evaluation of the information obtained therefrom is an optimization of calendering, a contactor especially of last in the direction of flow last Kalanderwalzenpaares from direct contact with each other and associated surface damage and another basis for a Automation of the calender plant given.

Claims

Erfindungsanspruoh

Arrangement for measuring and evaluating the kneading length and position in the calendering nip during the calendering process, characterized by an optoelectronic system consisting of at least one compression optics and at least one line camera whose output is connected to an electronic network consisting of buffering and coupling electronics and a special programmable controller or a microcomputer and is connected to control, display and control units.

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