DE102017006818A1

DE102017006818A1 - Messvorrichtung zum Messen einer zwei- oder dreidimensionalen Folientopografie, Anlage zum Herstellen einer Folienbahn, Verfahren zum inline-Mustererkennen von Fehlerbildern in einer zwei-oder dreidimensionalen Folientopografie. Verfahren zum Steuern des Herstellverfahrens einer Folienbahn zum Verhindern von Fehlerbildern, Verfahren zum Regeln des Herstellverfahrens einer Folienbahn zum Verhindern von Fehlerbildern, Verfahren zur inline-Planlagebestimmung, Anlage zum Herstellen einer Folienbahn sowie Verfahren zum inline-Bestimmen eines ersten Fehlers, insbesondere Planlagefehlers

Info

Publication number: DE102017006818A1
Application number: DE102017006818.6A
Authority: DE
Inventors: Christoph Lettowsky; Paul Walach
Original assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Current assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Priority date: 2016-09-13
Filing date: 2017-07-19
Publication date: 2018-03-15

Abstract

Die Erfindung betrifft die Erfassung und Nutzung einer Folientopografie einer im Blasfolien- oder Gießfolienverfahren hergestellten Folienbahn zur Verbesserung der Qualität der Folienbahn.
Insbesondere kann eine Folientopografie mit der Erfindung quantitativ erfasst werden. Die Folientopografie wird in einem anderen Aspekt über einen Mustererkennungsalgorithmus analysiert und gegebenenfalls einem Fehlerbild zugeordnet.
Diese Informationen werden genutzt, um die Qualität einer Folienbahn mittels einer Steuerung auf Basis von fehlerbildabhängigen Handlungsempfehlungen zu verbessern und die Planlage einer Folienbahn quantitativ zu erfassen.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Beeinflussungselement zur Beeinflussung der Eigenschaften einer Folienbahn am Ort der Bestimmung der Folientopografie.

Description

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zum Messen einer zwei- oder dreidimensionalen Folientopografie, eine Anlage zum Herstellen einer Folienbahn, ein Verfahren zum inline-Mustererkennen von Fehlerbildern in einer zwei- oder dreidimensionalen Folientopografie, ein Verfahren zum Steuern des Herstellverfahrens einer Folienbahn zum Verhindern von Fehlerbildern, ein Verfahren zum Regeln des Herstellverfahrens einer Folienbahn zum Verhindern von Fehlerbildern, ein Verfahren zur inline-Planlagebestimmung, eine Anlage zum Herstellen einer Folienbahn sowie ein Verfahren zum inline-Bestimmen eines ersten Fehlers, insbesondere Planlagefehlers.
In der Blasfolienextrusion wird eine vom Extruder bereitgestellte Kunststoffschmelze mit Hilfe eines Blaskopfs durch einen Ringspalt zu einem Folienschlauch ausgeformt. Der Folienschlauch wird anschließend vom Kalibrierkorb geführt und in der Flachlegung zusammengelegt.
Durch prozessbedingte Abweichungen in der Folientopografie und/oder unterschiedliche Abkühlung und/oder ungleichmäßige lokale Spannungen entstehen sogenannte Planlagefehler.
Diese haben insbesondere ungewünschte Auswirkungen auf die Weiterverarbeitbarkeit der Folien und auf die Wickelbarkeit der Folien.
Planlageabweichungen von Folien werden heutzutage durch Abschneiden eines etwa 10 Meter langen Folienmusterstücks, welches auf dem Boden ausgebreitet und ausgekehrt wird, sichtbar gemacht. Eine qualifiziertere Messmethode für eine Planlage-Messung von nicht gewickelten Folienbahnen ist im Stand der Technik aktuell nicht bekannt.
Für andere Bahnmaterialien, insbesondere steifere Bahnmaterialien wie Stahl-, Aluminium- und Papierbahnen, sind auf dem Markt Messsysteme für die Planlage-Messung bekannt. Diese wurden in der Folienindustrie noch nicht eingesetzt. Beim Einsatz dieser Systeme werden größere Hürden erwartet, da der Planlagefehler von flexiblen Folienbahnen durch eine Vielzahl von Einflüssen überlagert wird.
Die für steifere Bahnmaterialien eingesetzten optischen Sensoren zur Bestimmung der Planlage projizieren eine Linie auf die Materialbahn, erfassen durch einen optischen Sensor das Verhalten dieser Linie bei einer ablaufenden Bahn und wenden etwa ein Verfahren an, welches aus dem erfassten Verhalten der auf die ablaufende Bahn projizierten Linie auf den Planlagefehler schließen lässt.
Ein Planlagefehler ruft etwa ein „unruhiges” Verhalten der Linie hervor. Durch die Höhe der Abweichungen der Messlinie von einem gesetzten Durchschnitt wird auf einen quantitativen Wert der Planlage geschlossen.
Bei Stahl-, Aluminium- und Papierbahnen funktioniert diese Art der Planlagemessung gut, da diese Materialien eine hohe oder zumindest vergleichsweise hohe Steifigkeit aufweisen. Angesichts der vollständig unterschiedlichen Stabilität einer Blasfolie ist die Planlagemessung für Metallbänder jedoch hier gattungsfremd.
Bedingt durch die Flexibilität einer Folienbahn wird der Planlagefehler einer Bahn in seinem Erscheinungsbild und damit auch die Messung dieses Fehlers („unruhige Linie”) von anderen Fehlern, die andere Ursachen haben, aber sich in gleicher Art und Weise auf das Erscheinungsbild der Bahn und damit auch der Messung äußern, überlagert. Als Beispiel werden Zugfalten genannt, die durch einen zu hohen oder zu niedrigen Bahnzug in der Folie entstehen. Dabei handelt es sich um Falten, die in Bahnrichtung auftreten.
Ein Rückschluss auf die tatsächliche Planlage ist durch eine einfache Messung, wie sie bei Stahl-, Aluminium- und Papierbahnen funktioniert, somit nicht möglich.
Die WO 2007/107147 A1 offenbart ein Verfahren zur Detektion der Planlageabweichung von flexiblen, bahnförmigen, gewickelten Flachformgütern unmittelbar beim Abrollen von einer Rolle.
Die DE 40 24 326 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verringern des Foliendurchhangs und des Spannungsprofils, wobei die Folienbahn erwärmt, gekühlt und gestreckt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dem Stand der Technik eine Verbesserung oder eine Alternative zur Verfügung zu stellen.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe eine Messvorrichtung zum Messen einer zwei- oder dreidimensionalen Folientopografie einer im Blas- oder Gießfolienverfahren hergestellten Folienbahn mit einer Strahlungsquelle, insbesondere einer Lichtquelle, einem Detektor und einer Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit, wobei die Strahlungsquelle und der Detektor eine unterschiedliche Position aufweisen, die Strahlungsquelle ein Strahlungsmuster auf eine designierte Laufstrecke der Folienbahn projiziert, wobei das Strahlungsmuster insbesondere eine Linie mit insbesondere parallelem Licht ist, der Detektor dazu eingerichtet ist, das projizierte Strahlungsmuster zu erfassen, insbesondere die projizierte Linie zu erfassen, der Detektor auf das projizierte Strahlungsmuster, insbesondere die projizierte Linie fokussiert ist und die Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit eine Programmierung aufweist, wobei die Programmierung zum Ausführen eines Triangulationsverfahrens und/oder eines Reflexionsverfahrens und/oder eines Transmissionsverfahrens zur Bestimmung der Folientopografie eingerichtet ist.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
Zunächst sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung unbestimmte Artikel und Zahlenangaben wie „ein”, „zwei” usw. im Regelfall als „mindestens”-Angaben zu verstehen sein sollen, also als „mindestens ein ...”, „mindestens zwei ...” usw., sofern sich nicht aus dem jeweiligen Kontext ausdrücklich ergibt oder es für den Fachmann offensichtlich oder technisch zwingend ist, dass dort nur „genau ein ...”, „genau zwei ...” usw. gemeint sein können.
Eine „Messvorrichtung” meint ein Messsystem, welches aus einer Lichtquelle und einem Detektor besteht, wobei die Lichtquelle einen Lichtstrahl auf eine Folienbahn abgibt und ein reflektierter und/oder transmittierter Lichtstrahl von einem Detektor erfasst wird, wobei das von dem Detektor erfasste Lichtbild zur Bestimmung und Auswertung der Folientopografie verwendet wird. Die Messvorrichtung kann für einlagige oder mehrlagige Folienbahnen mit jeweils einer oder mehreren Schichten verwendet werden. Ferner kann eine Messvorrichtung über eine zusätzliche adaptive Beleuchtung des Hintergrundes verfügen. Die Messvorrichtung kann das Objekt, insbesondere die Folienbahn, im Durchlichtverfahren und oder im Auflichtverfahren und/oder im Schlierenverfahren beleuchten. Das Objekt kann vor einem hellen Hintergrund und/oder vor einem dunklen Hintergrund beleuchtet beleuchtet werden. Bei dunklen Hintergründen wird zwischen einem dunklen Hintergrund einem nahen dunklen Hintergrund und einem fernen dunklen Hintergrund unterschieden. Insbesondere setzt die Messvorrichtung ein Triangulationsverfahren und/oder ein Reflexionsverfahren und/oder ein Transmissionsverfahren ein.
Eine „Folientopografie” beschreibt die geometrische Gestalt einer Außenseite der Folienbahn. Unter der Außenseite der Folienbahn können beide Seiten der Folienbahn verstanden werden. Die Folientopografie ist ferner makroskopisch und nicht mikroskopisch zu verstehen. Unter Folientopografie soll nicht die Oberflächenrauigkeit der Folienbahn, sondern die Gestalt der Folienbahn bzw. die Kontur der Folienbahn verstanden werden. Hier kann die Folientopografie bedarfsgerecht als zweidimensionale oder dreidimensionale Folientopografie gemeint sein.
Die „Folienbahn” kann entweder eine einlagige Folienbahn sein, oder eine schlauchförmige Folienbahn, wobei der Schlauch aufgetrennt oder schlauchförmig belassen sein kann. Weiterhin kann auch ein zusammengelegter Schlauch als Folienbahn bezeichnet werden. Die Folienbahn kann in jeder Lage einschichtig oder mehrschichtig sein.
Eine „Folienstrecke” ist als die logische/abstrakte Bahn der Folie und nicht etwa zwingend als die Folie selbst zu verstehen. Die Folie kann sich auf der Folienstrecke befinden. Die Folie muss sich aber nicht auf der Folienstrecke befinden. Die Folienstrecke ist eine „designierte Laufstrecke der Folienbahn”.
Eine „Strahlungsquelle” ist jeder natürliche oder physikalisch-technische Entstehungsort von Strahlung.
Eine „Lichtquelle” ist ein natürlicher oder physikalisch-technischer Entstehungsort von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere von Licht. Eine Lichtquelle ist als eine beliebige Lichtquelle zu verstehen, also eine Lichtquelle mit beliebiger Frequenz und Intensität der Wellenlängenverteilung. Somit kann die Lichtquelle also für den Menschen sichtbares aber auch für den Menschen nicht sichtbares Licht emittieren. Insbesondere meint eine Lichtquelle Laserlicht, Weißlicht, LED-Licht oder Infrarotlicht. Weiterhin meint eine Lichtquelle auch eine kombinierte Quelle für unterschiedliche Lichtarten beliebiger Kombination.
Ein „Sensor” oder auch „Detektor” ist ein technisches Bauteil, welches bestimmte physikalische oder chemische Eigenschaften und/oder die stoffliche Beschaffenheit seiner Umgebung qualitativ oder als „Messgröße” quantitativ erfassen kann. Diese Größen werden mittels physikalischer oder chemischer Effekte erfasst und in ein analoges oder digitales elektrisches Signal umgeformt.
Ein „Strahlungsmuster” ist ein Muster von Strahlung, insbesondere von elektromagnetischer Strahlung. Ein „Muster” ist eine Struktur, insbesondere eine statische Struktur, die durch ihr erneutes identisches Auftreten erkannt werden kann.
Ein „Datenerfassungssystem” dient zur Aufzeichnung physikalischer Messgrößen. Je nach verwendetem Sensor verfügt es über einen Analog-Digital-Wandler und einen Messwertspeicher bzw. Datenspeicher. Das Datenerfassungssystem kann mehrere Messgrößen parallel erfassen.
Eine „Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit” ist eine elektronische Einheit, die organisiert mit Datenmengen umgeht und dabei das Ziel verfolgt, Informationen über diese Datenmengen zu gewinnen oder diese Datenmengen zu verändern. Dabei werden die Daten in Datensätzen erfasst, nach einem vorgegebenen Verfahren durch Mensch oder Maschine verarbeitet und als Ergebnis ausgegeben.
Ein „Triangulationsverfahren” ist eine geometrische Methode zur optischen Abstandsmessung durch genaue Winkelmessung innerhalb von Dreiecken. Mit einem Triangulationsverfahren können demnach Oberflächen vermessen werden indem die Positionen einzelner Punkte bestimmt werden. Im Fall einer Folienbahn wird Licht auf die Folie projiziert und mittels Triangulation des reflektierten Lichtes die Position einzelner Oberflächenpunkte bestimmt, wodurch die Folientopografie bestimmt und ausgewertet wird.
Ein „Reflexionsverfahren” macht sich die Eigenschaften der Reflexion von Wellen an einer Grenzfläche, an der sich der Wellenwiderstand oder der Brechungsindex des Ausbreitungsmediums ändert, zur Bewertung der Eigenschaften eines Mediums zu Nutze. In der Regel wird bei der Reflexion nur ein Teil der Energie der einfallenden Welle reflektiert. Im Fall einer Folienbahn wird Licht auf die Folie projiziert und die Reflexion in einer Matrixkamera betrachtet. Das betrachtete Reflexionsbild wird verwendet um die Folientopografie zu bestimmen und auszuwerten.
Ein „Transmissionsverfahren” ist ein Verfahren, bei dem die die Durchlässigkeit eines Mediums für Wellen anhand des Transmissionsgrades bewertet wird. Trifft eine Welle auf ein abweichendes Medium endlicher Dicke, so wird sie je nach den Stoffeigenschaften des Mediums zum Teil an den Grenzflächen reflektiert und beim Durchqueren ganz oder teilweise absorbiert. Der verbleibende Rest wird durch das abweichende Medium transmittiert und tritt an der gegenüberliegenden Seite des abweichenden Mediums wieder aus. Die Folientopografie wird anhand des reflektierten Lichts, welches mit einer Matrixkamera erfasst wird, bestimmt und ausgewertet.
Anhand des „Transmissionsgrades” als dem Quotient aus der Wellenintensität hinter und vor dem abweichenden Medium können Eigenschaften des abweichenden Mediums bestimmt werden.
Der Stand der Technik sah bislang vor, dass die Folientopografie einer Folienbahn überwiegend qualitativ eingeschätzt wurde. Dazu wurde die Folientopografie anhand eines etwa 10 Meter langen aus der Folienbahn herausgeschnittenen Folienmusterstücks sichtbar gemacht, welches auf dem Boden ausgebreitet und ausgekehrt wurde. Zur Quantifizierung kann ein Folienbahnstück auch in Einzelfällen unter hohem Aufwand in schmale Längsstreifen geschnitten und anhand der Längenunterschiede der Grad einer Verwerfung in der Folientopografie eingeschätzt werden. Für beide Methoden erlauben die Prozessabläufe keine schnelle Anpassung für die aktuelle Folienproduktion. Weiterhin ermöglichen beide Methoden keine Quantifizierung einer Folientopografie. Eine qualifiziertere Messmethode für die Folientopografie ist im Stand der Technik aktuell nicht bekannt.
Abweichend wird hier vorgeschlagen, die zwei- oder dreidimensionale Folientopografie einer im Blas- oder Gießfolienverfahren hergestellten Folienbahn mit einer Messvorrichtung bestehend aus einer Strahlungsquelle, insbesondere einer Lichtquelle, einem Detektor und einer Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit quantitativ zu erfassen, wobei die Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit eine Programmierung aufweist, wobei die Programmierung zum Ausführen eines Triangulationsverfahrens und/oder eines Reflexionsverfahrens und/oder eines Transmissionsverfahrens zur Bestimmung der Folientopografie eingerichtet ist.
Die Erfindung beschreibt also ein Verfahren zur eindeutigen Planlagebestimmung von flexiblen Folien. Ziel des Verfahrens ist eine Planlagemessung an Folien, die einen quantitativen Wert allein für die Planlage liefern kann und nicht von anderen Einflüssen überlagert wird.
Dafür muss entweder der Einfluss der Faktoren, die ursächlich das Fehlerbild Planlage beeinflussen, von übrigen Einflussfaktoren isoliert werden. Sofern das nicht möglich ist, wird anhand eines Algorithmus' die Planlage aus dem überlagerten Messergebnis berechnet.
Eine bevorzugte Ausführungsform kann dadurch realisiert werden, dass die Strahlungsquelle und der Detektor eine unterschiedliche Position aufweisen, die Strahlungsquelle ein Strahlungsmuster auf eine designierte Laufstrecke der Folienbahn projiziert und der Detektor dazu eingerichtet ist, das projizierte Strahlungsmuster zu erfassen.
Bevorzugt ist der Detektor auf das auf die designierte Laufstrecke der Folienbahn projizierte Strahlungsmuster fokussiert.
Eine optionale Ausführungsform ermöglicht es, der Messvorrichtung die Folientopografie einer im Blas- oder Gießfolienverfahren hergestellten Folienbahn inline quantitativ zu erfassen.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die Folientopografie der Folienbahn in Echtzeit in Form von digitalen Daten von der Messvorrichtung weitergegeben werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das auf die auf die designierte Laufstrecke der Folienbahn projizierte Strahlungsmuster eine einfache Linie, insbesondere kann die Linie auf der Ebene der designierten Laufstrecke der Folienbahn als eine Gerade verlaufen.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass eine zwei- oder dreidimensionale Folientopografie einer im Blas- oder Gießfolienverfahren hergestellten Folienbahn quantitativ erfasst werden kann.
Weiterhin kann vorteilhaft erreicht werden, dass die erfasste Folientopografie digital gespeichert und/oder weiterverarbeitet und/oder zur Verbesserung der Produkteigenschaften der Folienbahn genutzt werden kann.
Bevorzugt sind die Strahlungsquelle und der Detektor in einem gemeinsamen Gehäuse positioniert.
So ist unter anderem denkbar, dass die Strahlungsquelle und der Detektor in einem besonders steifen Gehäuse miteinander verbunden sind.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass die Messvorrichtung bestehend aus Strahlungsquelle und Detektor weniger anfällig gegen äußere Einflüsse ist, insbesondere gegen Dejustierung der Messvorrichtung.
Weiterhin kann vorteilhaft erreicht werden, dass eine Lageänderung der Messvorrichtung durch Translation und/oder Rotation einfacher durchgeführt werden kann.
Vorteilhaft kann ebenfalls erreicht werden, dass die Messvorrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse robust geschützt werden kann, wodurch die Messvorrichtung einerseits vor Betriebsstoffen und/oder anderen Umwelteinflüssen bewahrt werden und andererseits nicht unbeabsichtigt verstellt werden kann.
Optional verläuft das auf die designierte Laufstrecke der Folienbahn projizierte Strahlungsmuster querab zur Maschinenrichtung über die gesamte Breite der designierten Laufstrecke der Folienbahn.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
Die „Maschinenrichtung” ist die Richtung, in welcher die designierte Laufstrecke der Folienbahn durch die Maschine verläuft. Insbesondere ist die Maschinenrichtung keine globale Richtung, vielmehr kann sie sich mit der designierten Laufstrecke der Folienbahn durch die Maschine ändern.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass die Folientopografie auf der vollständigen Breite der Folienbahn quantitativ erfasst werden kann.
Bevorzugt verläuft das auf die designierte Laufstrecke der Folienbahn projizierte Strahlungsmuster in Maschinenrichtung und weist eine Länge auf.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
Die „Länge” des Strahlungsmusters ist als die Ausprägung des Strahlungsmusters auf der designierten Lauffläche der Folienbahn durch die Maschine zu verstehen. Insbesondere kann die Lauffläche gleichbedeutend mit der Laufstrecke sein. Insbesondere kann die Länge variabel sein.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass die Dreidimensionalität der Folientopografie besser erfasst werden kann.
Optional verläuft das auf die designierte Laufstrecke der Folienbahn projizierte Strahlungsmuster mit einem Winkel diagonal über die designierte Laufstrecke der Folienbahn.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass die Komponenten der Messeinrichtung nicht oberhalb und/oder unterhalb der designierten Laufstrecke der Folienbahn positioniert werden müssen.
Bevorzugt ist eine Verstelleinrichtung für den Winkel vorgesehen.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
Eine „Verstelleinrichtung” ist eine Vorrichtung, die dazu eingerichtet ist, etwas zu verstellen. Insbesondere ist eine Verstelleinrichtung eine Vorrichtung zum Verstellen des Winkels.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass die Messeinrichtung einfach auf unterschiedliche Folienbreiten angepasst werden kann.
Optional weist die Vorrichtung einen zweiten Detektor auf, welcher ebenfalls an die Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit angeschlossen ist und eine von dem ersten Detektor sowie der Strahlungsquelle unterschiedliche Position aufweist.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass die Dreidimensionalität der Folientopografie besser erfasst werden kann. Insbesondere kann die Höhenkoordinate der Folientopografie mit einer geringeren Messungenauigkeit erfasst werden.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe eine Anlage zum Herstellen einer Folienbahn, wobei die Anlage einen Extruder zum Plastifizieren eines thermoplastischen Kunststoffs, eine Düse zum Austreten des Kunststoffs, eine Umlenkung und einen Wickler aufweist, wobei die Anlage eine Messvorrichtung zum inline-Messen einer zweidimensionalen oder dreidimensionalen Folientopografie nach einem der vorstehenden Ansprüche aufweist.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
Eine „Düse” ist eine Vorrichtung, die dazu eingerichtet ist, einen Kunststoff austreten zu lassen. Insbesondere meint eine Düse eine Breitschlitzdüse oder eine Ringschlitzdüse. Eine Düse kann über eine Vielzahl an Stellgliedern verfügen, welche dazu eingerichtet sind einen Düsenspalt zu verstellen.
Es versteht sich, dass sich die Vorteile einer Messvorrichtung zum Messen einer zwei- oder dreidimensionalen Folientopografie einer im Blas- oder Gießfolienverfahren hergestellten Folienbahn mit einer Strahlungsquelle, insbesondere einer Lichtquelle, einem Detektor und einer Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit, wie vorstehend beschrieben unmittelbar auf eine Anlage zum Herstellen einer Folienbahn, wobei die Anlage einen Extruder zum Plastifizieren eines thermoplastischen Kunststoffs, eine Düse zum Austreten des Kunststoffs, eine Umlenkung und einen Wickler aufweist, wobei die Anlage eine Messvorrichtung zum inline-Messen einer zweidimensionalen oder dreidimensionalen Folientopografie nach einem ersten Aspekt der Erfindung aufweist, erstrecken.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des zweiten Aspekts mit dem Gegenstand des ersten Aspekts der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist.
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe eine Anlage zum Herstellen einer Folienbahn, wobei die Anlage einen Extruder zum Plastifizieren eines thermoplastischen Kunststoffs, eine Düse zum Austreten des Kunststoffs, eine Umlenkung, einen Wickler und eine Messvorrichtung zum inline-Messen einer zweidimensionalen oder dreidimensionalen Folientopografie nach einem ersten Aspekt der Erfindung aufweist, wobei die Anlage ein auf eine Eigenschaft und/oder eine Ausrichtung der Folienbahn wirkendes Beeinflussungselement einsetzt, insbesondere weist das Beeinflussungselement eine Beeinflussungsvorrichtung auf, die Messung der Folientopografie im Einflussbereich des Beeinflussungselementes erfolgt, wobei das Beeinflussungselement dafür eingerichtet ist, ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – zu reduzieren, um über ein infolge des Beeinflussungsverfahrens gegenüber dem Fehlerbild des zweiten Fehlers stärker werdendes Fehlerbild eines ersten Fehlers auf das Maß des ersten Fehlers rückzuschließen.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
Ein „Beeinflussungselement” besteht aus einer Vorrichtung, insbesondere einer „Beeinflussungsvorrichtung”, und einem Verfahren, insbesondere einem „Beeinflussungsverfahren” zur Beeinflussung einer Eigenschaft und/oder einer Ausrichtung einer Folienbahn. Der Einflussbereich des Beeinflussungselements kann räumlich begrenzt sein. Eine Einflussnahme durch das Beeinflussungselement ist reversibel und/oder irreversibel auf eine Eigenschaft und/oder eine Ausrichtung einer Folienbahn. Insbesondere beeinflusst ein Beeinflussungselement die Folientopografie einer Folienbahn.
Ein „Fehler” ist die Abweichung eines Zustands, der bezüglich des gewünschten Zustands festgelegt ist. Hier wird speziell ein Fehler in der zweidimensionalen oder dreidimensionalen Folientopografie gemeint. Ein Fehler beschreibt also eine zweidimensionale oder dreidimensionale Abweichung von der gewünschten Folientopografie.
Ein „Fehlerbild” ist eine zweidimensionale oder dreidimensionale Repräsentation eines Fehlers.
Der Stand der Technik sah bislang vor, dass eine Folienbahn je nach Ausführungsform einer Blas- oder Gießfolien durch eine Behandlungsstrecke geführt wurde, in der Einflüsse mit reversiblen und/oder irreversiblen Folgen für eine Eigenschaft und/oder eine Ausrichtung einer Folienbahn eingewirkt haben.
Der Stand der Technik sah dabei nicht vor, dass innerhalb einer Behandlungsstrecke die zweidimensionale oder dreidimensionale Folientopografie einer Folienbahn erfasst wurde.
Abweichend wird hier eine Anlage zum Herstellen einer Folienbahn vorgeschlagen, wobei die Anlage eine Messvorrichtung zum inline-Messen einer zweidimensionalen oder dreidimensionalen Folientopografie nach einem ersten Aspekt der Erfindung aufweist und die Messung der Folientopografie im Einflussbereich eines Beeinflussungselementes erfolgt.
Die Folientopografie einer Folienbahn weist oftmals mehrere Fehlerbilder auf, die untereinander abhängig oder unabhängig sein können.
Vorteilhaft kann durch die hier vorgeschlagene Anlage mit Beeinflussungselement erreicht werden, dass ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – reduziert werden kann, sodass das Fehlerbild eines ersten Fehlers gegenüber einer Messung einer Folientopografie außerhalb des Einflussbereiches eines Beeinflussungselements genauer oder gleich gut erfasst werden kann.
In einer besonderes vorteilhaften Ausführungsform kann erreicht werden, dass die Fehlerbilder, die nicht zu dem Fehlerbild einer Planlage einer Folie beitragen, reduziert oder verhindert werden können.
Bevorzugt werden die Zugspannungsschwankungen in der Folienbahn mit Hilfe einer Regelung einer Tänzerwalze reduziert.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
Eine „Regelung” ist ein Zusammenspiel aus stetiger Erfassung einer Messgröße und der Steuerung eines Systems in Abhängigkeit einer Vorgabe für die Messgröße. Dabei findet ein stetiger Vergleich der Messgröße und der Vorgabe für die Messgröße statt.
Eine „Tänzerwalze” ist eine Walze, die dazu eingerichtet ist, die Bahnspannung in einer Folienbahn konstant zu halten. Insbesondere ist eine Tänzerwalze dazu eingerichtet, die Schwankungen des Zugspannungsverlaufs zu reduzieren.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die Zugspannungsschwankungen in der Folienbahn durch eine geregelte Tänzerwalze reduziert und somit die Zugspannungen in der Folienbahn konstant gehalten werden. Insbesondere kann der Regler so ausgeführt werden, dass er schneller und genauer als ein konventioneller PID-Regler arbeitet.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – reduziert werden kann, sodass das Fehlerbild eines ersten Fehlers gegenüber einer Messung einer Folientopografie außerhalb des Einflussbereiches eines Beeinflussungselements genauer oder gleich gut erfasst werden kann.
Optional werden die Spannungen in der Folienbahn mit einem Nip vor und/oder nach der Folientopografiemessung isoliert.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
Ein „Nip” ist ein Walzenpaar, welches dazu eingerichtet ist, dass eine designierte Laufstrecke der Folienbahn zwischen dem Walzenpaar verläuft.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die Spannungen in der Folienbahn mit einem Nip vor und/oder nach der Folientopografiemessung beeinflusst und isoliert werden.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – reduziert werden kann, sodass das Fehlerbild eines ersten Fehlers gegenüber einer Messung einer Folientopografie außerhalb des Einflussbereiches eines Beeinflussungselements genauer oder gleich gut erfasst werden kann.
Bevorzugt werden Spannungen in der Folienbahn mit einem Nip vor und/oder nach der Folientopografiemessung gezielt in der Folienbahn hervorgerufen.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – reduziert werden kann, sodass das Fehlerbild eines ersten Fehlers gegenüber einer Messung einer Folientopografie außerhalb des Einflussbereiches eines Beeinflussungselements genauer oder gleich gut erfasst werden kann.
Optional werden die Zugspannungen in der Folienbahn mit einem Nip vor und/oder nach der Folientopografiemessung gezielt auf das ideale Zugspannungsniveau eingestellt.
Ein ideales Zugspannungsniveau ergibt sich derart, dass das Fehlerbild eines zweiten Fehlers insbesondere vollständig reduziert werden kann.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – reduziert werden kann, sodass das Fehlerbild eines ersten Fehlers gegenüber einer Messung einer Folientopografie außerhalb des Einflussbereiches eines Beeinflussungselements genauer oder gleich gut erfasst werden kann.
Bevorzugt erfolgt die Folientopografiemessung nach einer Bahnmittensteuerung, welche ein zentrisches Einlaufen der Folienbahn in das Folientopografiemesssystem erzwingt.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
Eine „Bahnmittensteuerung” ist eine Vorrichtung, die dazu eingerichtet ist, ein zentrisches Einlaufen einer designierten Laufstrecke der Folienbahn zu garantieren und/oder mit Hilfe von regelungstechnischen Maßnahmen zu unterstützen.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – reduziert werden kann, sodass das Fehlerbild eines ersten Fehlers gegenüber einer Messung einer Folientopografie außerhalb des Einflussbereiches eines Beeinflussungselements genauer oder gleich gut erfasst werden kann.
Optional erfolgt die Folientopografiemessung vor oder nach einer Umlenkwalze.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
Eine „Umlenkwalze” ist eine Walze, an der die designierte Laufstrecke der Folienbahn eine Richtungsänderung aufweist.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – reduziert werden kann, sodass das Fehlerbild eines ersten Fehlers gegenüber einer Messung einer Folientopografie außerhalb des Einflussbereiches eines Beeinflussungselements genauer oder gleich gut erfasst werden kann.
Bevorzugt erfolgt die Folientopografiemessung nach einem Breitstreckelement.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
Ein „Breitstreckelement” ist eine Vorrichtung zur Beeinflussung einer Folienbahn, welche dazu eingerichtet ist, die Breite einer Folienbahn zu strecken. Die Breite der Folienbahn kann dabei reversibel und im elastischen Bereich des Materialverhaltens des Kunststoffs gestreckt werden, sodass die Breite der Folienbahn hinter dem Einflussbereich des Breitstreckelements der Breite der Folienbahn vor dem Einflussbereich des Breitstreckelements entspricht. Die Breite der Folienbahn kann jedoch auch irreversibel und im plastischen Bereich des Materialverhaltens des Kunststoffs gestreckt werden, sodass die Breite der Folienbahn hinter dem Einflussbereich des Breitstreckelements größer ist als die Breite der Folienbahn vor dem Einflussbereich des Breitstreckelements.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Bewertung der Folientopografie innerhalb des Einflussbereichs des Breitstreckelements der Folienbahn.
So kann unter anderem durch den Einsatz eines Breitstreckelements eine Faltenbildung in der Folienbahn durch Querkontraktion infolge der Zugbelastung auf die Folienbahn reduziert oder vermieden werden.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – reduziert werden kann, sodass das Fehlerbild eines ersten Fehlers gegenüber einer Messung einer Folientopografie außerhalb des Einflussbereiches eines Beeinflussungselements genauer oder gleich gut erfasst werden kann.
Optional erfolgt die Folientopografiemessung nach einer Besäumstation.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
Eine „Besäumstation” ist eine Vorrichtung, die dazu eingerichtet ist, einen oder beide Folienrandbereiche der Folienbahn zu besäumen, also einen oder beide Folienrandbereiche abzuschneiden und den Abschnitt abzuführen.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die Bestimmung der Folientopografie hinter einer Besäumstation erfolgt, wodurch die Folienbahn eine konstante Folienbreite aufweist und/oder die Inhomogenität an den Randbereichen in der Folienbahn reduziert oder vermieden sind.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – reduziert werden kann, sodass das Fehlerbild eines ersten Fehlers gegenüber einer Messung einer Folientopografie außerhalb des Einflussbereiches eines Beeinflussungselements genauer oder gleich gut erfasst werden kann.
Bevorzugt erfolgt die Folientopografiemessung nach einer Schlitzvorrichtung.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
Eine „Schlitzvorrichtung” ist eine Vorrichtung, die dazu eingerichtet ist, einen oder beide Folienfalze der Folienbahn aufzuschneiden.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – reduziert werden kann, sodass das Fehlerbild eines ersten Fehlers gegenüber einer Messung einer Folientopografie außerhalb des Einflussbereiches eines Beeinflussungselements genauer oder gleich gut erfasst werden kann.
Weiterhin vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass die Messung der Folientopografie an einer einzelnen Folienbahnschicht durchgeführt werden kann, wodurch etwaige Einflüsse von einer zweiten Folienbahnschicht ausgeschlossen werden können.
Optional erfolgt die Folientopografiemessung nach einer Zugmesswalze.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
Eine „Zugmesswalze” ist eine Vorrichtung, die dazu eingerichtet ist, die auf einer Folienbahn angreifende Zugkraft zu messen, wodurch auch die Zugspannungen in der Folienbahn ermittelt werden können.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die Folientopografiemessung hinter einer Zugmesswalze erfolgt und der Messwert der Zugmesswalze dazu verwendet wird die Zugkraft zu steuern oder zu regeln, die auf die Folienbahn am Ort der Zugmesswalze einwirkt. So kann das Zugkraftniveau in dem Bereich eingestellt werden, in dem die Folientopografiemessung durchgeführt wird.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – reduziert werden kann, sodass das Fehlerbild eines ersten Fehlers gegenüber einer Messung einer Folientopografie außerhalb des Einflussbereiches eines Beeinflussungselements genauer oder gleich gut erfasst werden kann.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des dritten Aspekts mit dem Gegenstand der vorstehenden Aspekte der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist, und zwar sowohl einzeln oder in beliebiger Kombination kumulativ.
Nach einem vierten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe ein Verfahren zum inline-Mustererkennen von Fehlerbildern in einer zwei- oder dreidimensionalen Folientopografie einer Folienbahn, welche im Blasfolien- oder Gießfolienverfahren hergestellt wird, wobei eine zweidimensionale oder dreidimensionale Folientopografie als eine Messgröße inline bestimmt wird, insbesondere mit einer Messvorrichtung nach dem ersten Aspekt der Erfindung, die gemessene Folientopografie an eine Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit weitergeleitet wird, die Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit die Folientopografie mit einem Mustererkennungsalgorithmus anhand in einer Datenbank vordefinierter Mustereigenschaften systematisch abgleichend klassifiziert, die im Muster enthaltenen Fehlerbilder separiert und die Fehlerbilder identifiziert.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
Ein „Sensor” oder auch „Detektor” ist ein technisches Bauteil, welches gezielt physikalische oder chemische Eigenschaften und/oder die stoffliche Beschaffenheit seiner Umgebung qualitativ oder als „Messgröße” quantitativ erfassen kann. Diese Größen werden mittels physikalischer oder chemischer Effekte erfasst und in ein analoges oder digitales elektrisches Signal umgeformt.
Ein „Messwert” ist der momentane Wert einer „Messgröße”. Ein „Messgrößensollwert” ist der Vorgabewert für eine Messgröße.
Eine „Datenbank” ist ein System zur elektronischen Datenverwaltung. Die Aufgabe der Datenbank ist es, große Datenmengen effizient, widerspruchsfrei und dauerhaft zu speichern und benötigte Teilmengen der gespeicherten Daten in unterschiedlichen, bedarfsgerechten Darstellungsformen für Benutzer und Anwendungsprogramme bereitzustellen.
Ein „Muster” oder „Fehlermuster” bezeichnet eine Fehlerstruktur. Die Fehlerstruktur besteht aus einem oder mehreren sich überlagernden Fehlerbildern. Im Zuge dieser Patentanmeldung werden die Eigenschaften der Fehlermuster ausgeführt. Aus einem Muster können ein oder mehrere Fehlerbilder anhand ihrer Eigenschaften identifiziert werden.
Eine „Mustereigenschaft” umfasst alle objektiv und subjektiv wahrnehmbaren Eigenschaften des Musters.
Ein „Algorithmus” ist eine eindeutige Handlungsvorschrift zur Lösung eines Problems oder einer Klasse von Problemen. Der Algorithmus besteht aus endlich vielen, wohldefinierten Einzelschritten. Somit können sie zur Ausführung in ein Computerprogramm implementiert, aber auch in menschlicher Sprache formuliert sein. Bei der Problemlösung wird eine bestimmte Eingabe in eine bestimmte Ausgabe überführt.
Der Stand der Technik sah bislang vor, dass der Bediener einer Blas- oder Gießfolienanlage Muster in der Folientopografie visuell erfasst und qualitativ entsprechend seiner Erfahrungen und seinem heuristischen Wissen mit ihm vertrauten Zuständen verglichen hat.
Abweichend wird hier ein automatisiertes Verfahren vorgeschlagen, welches Muster von Fehlerbildern in einer zwei- oder dreidimensionalen Folientopografie einer Folienbahn mit einem Mustererkennungsalgorithmus anhand in einer Datenbank vordefinierter Mustereigenschaften systematisch abgleichend klassifiziert, die im Muster enthaltenen Fehlerbilder separiert und die Fehlerbilder identifiziert.
Mit anderen Worten wird vorgeschlagen, eine Folientopografie einer Folienbahn anhand vorbestimmter Mustereigenschaft automatisch zu analysieren, so die in der Folientopografie enthaltenen Fehlerbilder aufzuzeigen und deren jeweilige Ausprägung zu bewerten.
So ist unter anderem denkbar, dass die Datenbank aus jeweils linear unabhängigen Fehlerbildern sowie aus den möglichen Kombinationen linear abhängiger Fehlerbilder zusammengesetzt ist, so dass eine eindeutige Charakterisierung der auftretenden Fehlerbilder erfolgen kann.
Ferner ist unter anderem denkbar, dass das automatische Verfahren das gemessene Folientopografiemuster mit den in der Datenbank enthaltenen Folientopografiemustern vergleicht und das Folientopografiemuster mit der geringsten Abweichung gegenüber dem gemessenen Folientopografiemuster auswählt.
Weiterhin ist konkret unter anderem denkbar, dass die Datenbank charakteristische Merkmale von Folientopografiemustern und deren Ausprägungen enthält, insbesondere die Orientierung von Erhebungen in der Folientopografie, die maximale Auslenkung einer Erhebung, den Abstand zwischen zwei Erhebungen und weitere charakteristische Merkmale eines Folientopografiemusters, und ein Algorithmus anhand dieser Daten eine Zuordnung von Fehlerbildern zu der gemessenen Folientopografie vornimmt.
Charakteristische Merkmale eines Fehlerbilds sind insbesondere auch die Anzahl der Fehlstellen über der Breite einer Folienbahn, die Art und Weise des Auftretens einer Fehlstelle, insbesondere ein kontinuierliches Auftreten oder ein zyklisches Auftreten und/oder eine zunehmende oder eine abnehmende Ausprägung des Auftretens.
Weiterhin ist die Position einer Fehlstelle auf der Folienbahn ein charakteristisches Merkmal eines Fehlerbildes, insbesondere eine helixförmige oder gradlinig verteilte Position der Fehlstelle und/oder eine Verteilung von Fehlstellen quer zur Bahn oder längs zur Bahn oder eine unter einem Winkel auftretende Verteilung von Fehlstellen, insbesondere unter einem Winkel größer als 1°, jedoch weniger als 89°, Abweichung zur Maschinenrichtung.
Natürlich ist es auch möglich, dass die gemessene Folientopografie nur ein Fehlerbild oder sogar kein Fehlerbild aufweist, letzteres insbesondere bei einer vollständig flachen Folienbahn.
Zielsetzung des Verfahrens ist es, unter anderem Fehlerbilder in einer gemessenen Folientopografie zu separieren, diese später zu identifizieren und die Ausprägung des Fehlerbildes zu bewerten.
In einer besonderes vorteilhaften Ausführungsform unterteilt der Algorithmus die erkannten Muster in Einzelmuster, speichert diese Daten, führt sie einer Auswertungseinheit zu und gleicht sie mit historischen Daten ab.
Ferner können in einer besonderes bevorzugten Ausführungsform zu einzelnen Fehlerbildern mögliche Ursachen und mögliche Abstellmaßnahmen in der Datenbank hinterlegt werden.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass das Muster in der Folientopografie automatisiert erkannt und einem oder mehreren sich überlagernden Fehlerbildern zugeordnet werden können.
Weiterhin kann vorteilhaft erreicht werden, dass die Ausprägung eines Fehlerbildes automatisch erkannt werden kann.
Außerdem kann vorteilhaft erreicht werden, dass die Datenbank mögliche Gegenmaßnehmen enthält und dem Maschinenbediener vielversprechende Gegenmaßnahmen zum Abstellen eines Fehlerbildes aufzeigt.
Bevorzugt beinhalten die vordefinierten Mustereigenschaften eine Anzahl der Fehlstellen über der Breite der Folienbahn.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
Eine „Fehlstelle” ist eine Unebenheit in einer Folientopografie mit einer zentralen Ebene.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass das Muster in der Folientopografie anhand der Anzahl Fehlstellen in der Folientopografie über der Breite der Folienbahn automatisiert erkannt und einem oder mehreren sich überlagernden Fehlerbildern mit dem jeweiligen Maß ihrer Ausprägung automatisiert zugeordnet werden können, wodurch die Genauigkeit der inline-Mustererkennung steigt.
Optional beinhalten die vordefinierten Mustereigenschaften ein kontinuierliches oder zyklisches Auftreten von Fehlerbildern.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die inline-Mustererkennung die Charakteristik des Auftretens von Fehlerbildern zur Charakterisierung der Fehler nutzt, insbesondere ein kontinuierliches oder zyklisches Auftreten von Fehlerbildern.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass das Muster in der Folientopografie anhand vordefinierten Mustereigenschaften automatisiert erkannt und einem oder mehreren sich überlagernden Fehlerbildern mit dem jeweiligen Maß ihrer Ausprägung automatisiert zugeordnet werden können, insbesondere kann dazu ein zyklisches oder kontinuierliches Auftreten von Fehlerbildern in der Folientopografie als charakteristisches Merkmal des Musters in der Folientopografie verwendet werden, wodurch die Genauigkeit der inline-Mustererkennung steigt.
Bevorzugt beinhalten die vordefinierten Mustereigenschaften eine zunehmende oder abnehmende Ausprägung von Fehlerbildern.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die inline-Mustererkennung die Charakteristik vordefinierter Mustereigenschaften zur Charakterisierung der Fehler nutzt, insbesondere eine zunehmende oder abnehmende Ausprägung von Fehlerbildern.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass das Muster in der Folientopografie anhand vordefinierten Mustereigenschaften automatisiert erkannt und einem oder mehreren sich überlagernden Fehlerbildern mit dem jeweiligen Maß ihrer Ausprägung automatisiert zugeordnet werden können, insbesondere kann dazu eine zunehmende oder abnehmende Ausprägung von Fehlerbildern in der Folientopografie als charakteristisches Merkmal des Musters in der Folientopografie verwendet werden, wodurch die Genauigkeit der inline-Mustererkennung steigt.
Optional beinhalten die vordefinierten Mustereigenschaften eine Position der Fehlerbilder auf der Folienbahn.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die inline-Mustererkennung eine charakteristische Position von Fehlerbildern auf der Folienbahn zur Charakterisierung der Fehler nutzt.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass das Muster in der Folientopografie anhand vordefinierten Mustereigenschaften automatisiert erkannt und einem oder mehreren sich überlagernden Fehlerbildern mit dem jeweiligen Maß ihrer Ausprägung automatisiert zugeordnet werden können, insbesondere kann dazu eine Position von Fehlerbildern in der Folientopografie als charakteristisches Merkmal des Musters in der Folientopografie verwendet werden, wodurch die Genauigkeit der inline-Mustererkennung steigt.
Bevorzugt beinhalten die vordefinierten Mustereigenschaften einen helixförmigen Verlauf der Fehlerbilder auf der Folienbahn.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die inline-Mustererkennung einen charakteristischen Verlauf von Fehlerbildern auf der Folienbahn über die Breite der Folienbahn und die Strecke der Folienbahn zur Charakterisierung der Fehler nutzt, insbesondere einen helixförmigen Verlauf der Fehlerbilder.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass das Muster in der Folientopografie anhand vordefinierten Mustereigenschaften automatisiert erkannt und einem oder mehreren sich überlagernden Fehlerbildern mit dem jeweiligen Maß ihrer Ausprägung automatisiert zugeordnet werden können, insbesondere kann dazu ein helixförmiger Verlauf von Fehlerbildern in der Folientopografie als charakteristisches Merkmal des Musters in der Folientopografie verwendet werden, wodurch die Genauigkeit der inline-Mustererkennung steigt.
Optional beinhalten die vordefinierten Mustereigenschaften einen geradlinigen Verlauf der Fehlerbilder auf der Folienbahn.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die inline-Mustererkennung einen charakteristischen Verlauf von Fehlerbildern auf der Folienbahn über die Breite der Folienbahn und/oder die Strecke der Folienbahn zur Charakterisierung der Fehler nutzt, insbesondere einen geradlinigen Verlauf der Fehlerbilder.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass das Muster in der Folientopografie anhand vordefinierten Mustereigenschaften automatisiert erkannt und einem oder mehreren sich überlagernden Fehlerbildern mit dem jeweiligen Maß ihrer Ausprägung automatisiert zugeordnet werden können, insbesondere kann dazu ein geradliniger Verlauf von Fehlerbildern in der Folientopografie als charakteristisches Merkmal des Musters in der Folientopografie verwendet werden, wodurch die Genauigkeit der inline-Mustererkennung steigt.
Bevorzugt beinhalten die vordefinierten Mustereigenschaften eine Position der Fehlerbilder auf der Folienbahn in Bezug auf die Folienbahnbreite.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die inline-Mustererkennung die Charakteristik vordefinierter Mustereigenschaften zur Charakterisierung der Fehler nutzt, insbesondere eine Position der Fehlerbilder auf der Folienbahn in Bezug auf die Folienbahnbreite.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass das Muster in der Folientopografie anhand vordefinierten Mustereigenschaften automatisiert erkannt und einem oder mehreren sich überlagernden Fehlerbildern mit dem jeweiligen Maß ihrer Ausprägung automatisiert zugeordnet werden können, insbesondere kann dazu eine Position der Fehlerbilder auf der Folienbahn in Bezug auf die Folienbahnbreite in der Folientopografie als charakteristisches Merkmal des Musters in der Folientopografie verwendet werden, wodurch die Genauigkeit der inline-Mustererkennung steigt.
Optional beinhalten die vordefinierten Mustereigenschaften eine Position der Fehlerbilder auf der Folienbahn in Bezug auf die Maschinenrichtung.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die inline-Mustererkennung die Charakteristik vordefinierter Mustereigenschaften zur Charakterisierung der Fehler nutzt, insbesondere eine Position der Fehlerbilder auf der Folienbahn in Bezug auf die Maschinenrichtung.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass das Muster in der Folientopografie anhand vordefinierter Mustereigenschaften automatisiert erkannt und einem oder mehreren sich überlagernden Fehlerbildern mit dem jeweiligen Maß ihrer Ausprägung automatisiert zugeordnet werden können; insbesondere kann dazu eine Position der Fehlerbilder auf der Folienbahn in Bezug auf die Maschinenrichtung in der Folientopografie als charakteristisches Merkmal des Musters in der Folientopografie verwendet werden, wodurch die Genauigkeit der inline-Mustererkennung steigt.
Bevorzugt beinhalten die vordefinierten Mustereigenschaften eine Ausrichtung der Fehlerbilder in Bezug auf einen Winkel zwischen 1° und 89° zur Maschinenrichtung auf der Folienbahn.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die inline-Mustererkennung die Charakteristik vordefinierter Mustereigenschaften zur Charakterisierung der Fehler nutzt, insbesondere die Ausrichtung der Fehlerbilder in Bezug auf einen Winkel zwischen 1° und 89° zur Maschinenrichtung auf der Folienbahn.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass das Muster in der Folientopografie anhand vordefinierten Mustereigenschaften automatisiert erkannt und einem oder mehreren sich überlagernden Fehlerbildern mit dem jeweiligen Maß ihrer Ausprägung automatisiert zugeordnet werden können, insbesondere kann dazu eine Ausrichtung der Fehlerbilder auf der Folienbahn in Bezug auf einen Winkel zwischen 1° und 89° zur Maschinenrichtung auf der Folienbahn in der Folientopografie als charakteristisches Merkmal des Musters in der Folientopografie verwendet werden, wodurch die Genauigkeit der inline-Mustererkennung steigt.
Optional werden die Ursachen der Fehlerbilder analysiert.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die Datenbank mögliche Ursachen der Fehlerbilder enthält und/oder die Ursachen der Fehlerbilder anhand heuristischer Daten in der Datenbank analysiert.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass dem Maschinenbediener vielversprechende Gegenmaßnahmen zum Abstellen eines Fehlerbildes aufgezeigt werden können und somit die Produktion der Folienbahn innerhalb gewünschter Folienbahneigenschaften verbessert werden kann.
Bevorzugt ist der Mustererkennungsalgorithmus selbstlernend.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
Unter „selbstlernend” wird verstanden, dass der Algorithmus aus Beispielen lernt und diese auch verallgemeinern kann. Damit lernt der Algorithmus nicht einfach Beispiele auswendig, sondern er erkennt Muster und Gesetzmäßigkeiten in den Lerndaten.
So ist es unter anderem in einer besonderes bevorzugten Ausführungsform möglich, dass der Mustererkennungsalgorithmus auch unbekannte Daten beurteilen kann.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass der Algorithmus Lücken in der Datenbank selbst füllt und/oder mögliche Ursachen der Fehlerbilder auch bei bislang unbekannten Fehlerbildern automatisiert analysiert und/oder erkennt.
Optional lernt der Mustererkennungsalgorithmus durch Eingaben des Maschinenbedieners.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass der Maschinenbediener beim Auftreten eines ihm vertrauten Musters eines Fehlerbildes die Datenbank mit Informationen zu dem Fehlerbild ergänzt.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass die inline-Mustererkennung schnell um das bislang bei den Maschinenbedienern vorhandene Wissen ergänzt werden kann, wodurch die Genauigkeit der inline-Mustererkennung steigt.
Bevorzugt enthält die Datenbank der Mustereigenschaften zu den einzelnen Fehlerbildern Ursachen.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass dem Bediener der Anlage zum Herstellen einer Folienbahn eine oder mehrere Ursachen für das Auftreten eines Fehlerbildes mitgeteilt werden können, so dass diese schneller und/oder bei Beibehaltung eines vordefinierten Fehlerabstellprozesses vom Bediener behoben werden können.
Weiterhin kann vorteilhaft erreicht werden, dass ein Verfahren ermöglicht werden kann, mit dem die Anlage in die Lage versetzt wird eine Ursache für das Auftreten eines Fehlerbildes eigenständig abstellen zu können, so dass die Qualität in der Herstellung von Folienbahnen automatisiert verbessert werden kann.
Optional enthält die Datenbank der Mustereigenschaften zu den einzelnen Fehlerbildern Handlungsempfehlungen für das Abstellen oder Reduzieren eines Fehlerbildes durch Verändern von einer Stellgröße im Herstellverfahren der Folienbahn.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
Ein „Stellglied” oder auch „Aktor” ist im speziellen dazu geeignet eine Ausgangsgröße eines Systems zu beeinflussen.
Eine „Stellgröße” ist die Ausgangsgröße des Stellgliedes. Der momentane Wert der Stellgröße ist ein „Stellwert”.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die Anlage zum Herstellen einer Folienbahn über ihre elektronische Steuerung Handlungsempfehlungen für das Abstellen oder Reduzieren eines Fehlerbildes an den Anlagenbediener weitergibt, insbesondere Handlungsempfehlungen zum Verändern einer Stellgröße im Herstellverfahren von Folienbahnen.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass dem Bediener der Anlage zum Herstellen einer Folienbahn eine oder mehrere Ursachen für das Auftreten eines Fehlerbildes sowie die notwendige Veränderung einer Stellgröße im Herstellverfahren der Folienbahn mitgeteilt werden können, so dass die Ursache schneller und/oder bei Beibehaltung eines vordefinierten Fehlerabstellprozesses durch Verändern einer Stellgröße vom Bediener behoben werden können.
Weiterhin kann vorteilhaft ein Verfahren ermöglicht werden, mit dem die Anlage in die Lage versetzt wird eine Ursache für das Auftreten eines Fehlerbildes eigenständig abstellen zu können, so dass die Qualität in der Herstellung von Folienbahnen automatisiert verbessert werden kann.
Bevorzugt enthält die Stellgröße im Herstellverfahren eine Rezeptur des thermoplastischen Kunststoffs.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
Eine „Rezeptur” ist eine spezifische Zusammensetzung eines thermoplastischen Kunststoffs im Mischungsverhältnis seiner Bestandteile.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die Anlage zum Herstellen einer Folienbahn über ihre elektronische Steuerung Handlungsempfehlungen für das Abstellen oder Reduzieren eines Fehlerbildes durch das Verändern einer Stellgröße im Herstellverfahren von Folienbahnen an den Anlagenbediener weitergibt, insbesondere das Verändern einer Stellgröße zum Beeinflussen der Rezeptur des thermoplastischen Kunststoffs.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass dem Bediener der Anlage zum Herstellen einer Folienbahn eine oder mehrere Ursachen für das Auftreten eines Fehlerbildes sowie die notwendige Veränderung einer Stellgröße im Herstellverfahren der Folienbahn mitgeteilt werden können, so dass die Ursache schneller und/oder bei Beibehaltung eines vordefinierten Fehlerabstellprozesses durch Verändern einer Stellgröße vom Bediener behoben werden können, insbesondere durch Verändern einer Stellgröße zum Beeinflussen der Rezeptur des thermoplastischen Kunststoffs.
Weiterhin kann vorteilhaft erreicht werden, dass ein Verfahren ermöglicht werden kann, mit dem die Anlage in die Lage versetzt wird eine Ursache für das Auftreten eines Fehlerbildes eigenständig abstellen zu können, so dass die Qualität in der Herstellung von Folienbahnen automatisiert verbessert werden kann.
Optional enthält die Stellgröße im Herstellverfahren einen Düsenquerschnitt zum Austreten des Kunststoffs.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die Anlage zum Herstellen einer Folienbahn über ihre elektronische Steuerung Handlungsempfehlungen für das Abstellen oder Reduzieren eines Fehlerbildes durch das Verändern einer Stellgröße im Herstellverfahren von Folienbahnen an den Anlagenbediener weitergibt, insbesondere das Verändern einer Stellgröße zum Beeinflussen des Düsenquerschnitts zum Austreten des Kunststoffs.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass dem Bediener der Anlage zum Herstellen einer Folienbahn eine oder mehrere Ursachen für das Auftreten eines Fehlerbildes sowie die notwendige Veränderung einer Stellgröße im Herstellverfahren der Folienbahn mitgeteilt werden können, so dass die Ursache schneller und/oder bei Beibehaltung eines vordefinierten Fehlerabstellprozesses durch Verändern einer Stellgröße vom Bediener behoben werden können, insbesondere durch Verändern einer Stellgröße zum Beeinflussen des Düsenquerschnitts zum Austreten des Kunststoffs.
Weiterhin kann vorteilhaft erreicht werden, dass ein Verfahren ermöglicht werden kann, mit dem die Anlage in die Lage versetzt wird eine Ursache für das Auftreten eines Fehlerbildes eigenständig abstellen zu können, so dass die Qualität in der Herstellung von Folienbahnen automatisiert verbessert werden kann.
Bevorzugt beinhaltet die Stellgröße im Herstellverfahren die Einstellung einer Flachlegung.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
Eine „Flachlegung” ist eine Vorrichtung, die dazu eingerichtet ist, einen Folienschlauch zu einer doppelt flachgelegten Folienbahn zusammenzulegen.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die Anlage zum Herstellen einer Folienbahn über ihre elektronische Steuerung Handlungsempfehlungen für das Abstellen oder Reduzieren eines Fehlerbildes durch das Verändern einer Stellgröße im Herstellverfahren von Folienbahnen an den Anlagenbediener weitergibt, insbesondere das Verändern einer Stellgröße zum Beeinflussen einer Einstellung der Flachlegung.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass dem Bediener der Anlage zum Herstellen einer Folienbahn eine oder mehrere Ursachen für das Auftreten eines Fehlerbildes sowie die notwendige Veränderung einer Stellgröße im Herstellverfahren der Folienbahn mitgeteilt werden können, so dass die Ursache schneller und/oder bei Beibehaltung eines vordefinierten Fehlerabstellprozesses durch Verändern einer Stellgröße vom Bediener behoben werden können, insbesondere durch Verändern einer Stellgröße zum Beeinflussen einer Einstellung der Flachlegung.
Weiterhin kann vorteilhaft erreicht werden, dass ein Verfahren ermöglicht werden kann, mit dem die Anlage in die Lage versetzt wird eine Ursache für das Auftreten eines Fehlerbildes eigenständig abstellen zu können, so dass die Qualität in der Herstellung von Folienbahnen automatisiert verbessert werden kann.
Optional beinhaltet die Stellgröße im Herstellverfahren die Einstellung einer Seitenführung.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
Eine „Seitenführung” ist eine Vorrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Folienbahn so zu führen, dass sie eine spezifische Ausrichtung beibehält.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die Anlage zum Herstellen einer Folienbahn über ihre elektronische Steuerung Handlungsempfehlungen für das Abstellen oder Reduzieren eines Fehlerbildes durch das Verändern einer Stellgröße im Herstellverfahren von Folienbahnen an den Anlagenbediener weitergibt, insbesondere das Verändern einer Stellgröße zum Beeinflussen einer Einstellung der Seitenführung.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass dem Bediener der Anlage zum Herstellen einer Folienbahn eine oder mehrere Ursachen für das Auftreten eines Fehlerbildes sowie die notwendige Veränderung einer Stellgröße im Herstellverfahren der Folienbahn mitgeteilt werden können, so dass die Ursache schneller und/oder bei Beibehaltung eines vordefinierten Fehlerabstellprozesses durch Verändern einer Stellgröße vom Bediener behoben werden können, insbesondere durch Verändern einer Stellgröße zum Beeinflussen einer Einstellung der Seitenführung.
Weiterhin kann vorteilhaft erreicht werden, dass ein Verfahren ermöglicht werden kann, mit dem die Anlage in die Lage versetzt wird eine Ursache für das Auftreten eines Fehlerbildes eigenständig abstellen zu können, so dass die Qualität in der Herstellung von Folienbahnen automatisiert verbessert werden kann.
Bevorzugt beinhaltet die Stellgröße im Herstellverfahren die Einstellung eines Planlage-Aktors.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
Ein „Planlage-Aktor” ist eine Vorrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Planlage einer Folienbahn zu beeinflussen.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die Anlage zum Herstellen einer Folienbahn über ihre elektronische Steuerung Handlungsempfehlungen für das Abstellen oder Reduzieren eines Fehlerbildes durch das Verändern einer Stellgröße im Herstellverfahren von Folienbahnen an den Anlagenbediener weitergibt, insbesondere das Verändern einer Stellgröße zum Beeinflussen einer Einstellung des Planlage-Aktors.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass dem Bediener der Anlage zum Herstellen einer Folienbahn eine oder mehrere Ursachen für das Auftreten eines Fehlerbildes sowie die notwendige Veränderung einer Stellgröße im Herstellverfahren der Folienbahn mitgeteilt werden können, so dass die Ursache schneller und/oder bei Beibehaltung eines vordefinierten Fehlerabstellprozesses durch Verändern einer Stellgröße vom Bediener behoben werden können, insbesondere durch Verändern einer Stellgröße zum Beeinflussen einer Einstellung des Planlage-Aktors.
Weiterhin kann vorteilhaft erreicht werden, dass ein Verfahren ermöglicht werden kann, mit dem die Anlage in die Lage versetzt wird eine Ursache für das Auftreten eines Fehlerbildes eigenständig abstellen zu können, so dass die Qualität in der Herstellung von Folienbahnen automatisiert verbessert werden kann.
Optional sind die Stellgrößen im Herstellverfahren in segmentierte Stellzonen aufgeteilt.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
Eine „segmentierte Stellzone” ist eine Vorrichtung zum Verstellen einer Stellgröße, wobei die Stellgröße segmentweise verstellt werden kann.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die Stellgröße in Abhängigkeit einer weiteren Ausprägung verstellt werden kann, insbesondere in Abhängigkeit der Folienbreite.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass die Stellgröße in Abhängigkeit einer weiteren Ausprägung verstellt werden kann, insbesondere in Abhängigkeit der Folienbreite, wodurch die Einflussmöglichkeiten auf ein Fehlerbild steigen und eine Veränderung einer Stellgröße bedarfsgerechter in Abhängigkeit einer weiteren Ausprägung erfolgen kann.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des vierten Aspekts mit dem Gegenstand der vorstehenden Aspekte der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist, und zwar sowohl einzeln oder in beliebiger Kombination kumulativ.
Nach einem fünften Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe ein Verfahren zum Steuern des Herstellverfahrens einer Folienbahn zum Verhindern von Fehlerbildern, wobei ein Verfahren zur Mustererkennung gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung angewendet wird und eine Handlungsempfehlung aus der Datenbank der Mustererkennung automatisch zum Steuern des Herstellverfahrens der Folienbahn genutzt wird.
Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:
Eine „Steuerung” ist eine Verstellung einer Stellgröße.
Eine „Störgröße” ist ein Parameter, der eine Abweichung von seinem idealen Zustand aufweist.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die Anlage zum Herstellen einer Folienbahn mit Hilfe der inline-Mustererkennung nach dem vierten Aspekt der Erfindung in der Folientopografie der Folienbahn auftretende Fehlerbilder erkennt, aus der Datenbank eine zu dem Fehlerbild vorhandene Handlungsempfehlung zum Reduzieren oder Verhindern des Fehlerbildes in Abhängigkeit einer Stellgröße der Anlage zum Herstellen einer Folienbahn entnimmt und die sich als Differenz aus der Handlungsempfehlung und der aktuellen Stellgröße ergebende Veränderung der Stellgröße steuert.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Verfahren dazu benutzt werden, um einen Planlagefehler über sein charakteristisches Fehlerbild in der Folientopografie mittels der inline-Mustererkennung nach dem vierten Aspekt der Erfindung zu erkennen und durch einen automatisierten Steuerungseingriff an einer Stellgröße der Anlage zum Herstellen einer Folienbahn in seiner Ausprägung zu reduzieren oder zu beheben.
Konkret ist unter anderem auch denkbar, dass die Datenbank eine Stellgrößenkombination enthält, mit welcher Fehlerbilder vermieden werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Verfahren dazu benutzt werden, um Fehlerbild in der Folientopografie, welches durch Falten in der Folienbahn charakterisiert ist, mittels der inline-Mustererkennung nach dem vierten Aspekt der Erfindung zu erkennen und durch einen automatisierten Steuerungseingriff an einer Stellgröße der Anlage zum Herstellen einer Folienbahn in seiner Ausprägung zu reduzieren oder zu beheben.
In einer besonderes vorteilhaften Ausführungsform lernt die Datenbank durch Rückmeldungen des Bedieners, sodass ein Fehlerbild zukünftig vorteilhaft noch besser erkannt werden kann und eine entsprechend wirksame Gegenmaßnahme getroffen werden kann.
Ein mögliches Fehlerbild, welches vorteilhaft mit der Steuerung in seiner Ausprägung reduziert werden kann sind in Maschinenrichtung auftretende Falten in der Folienbahn. Mögliche Ursachen für dieses Fehlerbild sind eine zu hohe oder zu niedrige Zugspannung in der Folienbahn, eine unzulässige Temperatur in der Folienbahn und/oder ein unzureichendes oder defektes Breitstreckelement in der Anlage zum Herstellen der Folienbahn.
Ein mögliches Fehlerbild, welches vorteilhaft mit der Steuerung in seiner Ausprägung reduziert werden kann, sind auftretende Falten in der Folienbahn, welche mit einem Winkel von 2° oder mehr aber weniger als 89° von der Maschinenrichtung abweichen. Mögliche Ursachen für dieses Fehlerbild sind eine schlechte oder unzureichende Ausrichtung der Anlage zum Herstellen der Folienbahn, eine schlechte oder unzureichende Ausrichtung einer Walze oder einer Umlenkrolle und/oder ein zu hoher und/oder ungleichmäßiger Anpressdruck in einem Nip der Anlage zum Herstellen der Folienbahn.
Es versteht sich, dass sich die Vorteile eines Verfahrens zum inline-Mustererkennen von Fehlerbildern in einer zwei- oder dreidimensionalen Folientopografie einer Folienbahn, welche im Blasfolien- oder Gießfolienverfahren hergestellt wird, nach dem vierten Aspekt der Erfindung, wie vorstehend beschrieben unmittelbar auf ein Verfahren zum Steuern des Herstellverfahrens einer Folienbahn zum Verhindern von Fehlerbildern, wobei ein Verfahren zur Mustererkennung gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung angewendet wird und eine Handlungsempfehlung aus der Datenbank der Mustererkennung automatisch zum Steuern des Herstellverfahrens der Folienbahn genutzt wird, erstrecken.
Außerdem kann vorteilhaft erreicht werden, dass die Datenbank mögliche Gegenmaßnehmen enthält und diese automatisiert zur Steuerung der Maschine einsetzt, wodurch die Ausprägung auftretender Fehlerbilder reduziert oder das Auftreten von Fehierbildern verhindert werden kann, wodurch die Qualität hergestellter Folienbahnen steigt.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des fünften Aspekts mit dem Gegenstand der vorstehenden Aspekte der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist, und zwar sowohl einzeln oder in beliebiger Kombination kumulativ.
Nach einem sechsten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe ein Verfahren zum Regeln des Herstellverfahrens einer Folienbahn zum Verhindern von Fehlerbildern, wobei ein Verfahren zur Mustererkennung gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung angewendet wird und eine Handlungsempfehlung aus der Datenbank der Mustererkennung automatisch zum Steuern des Herstellverfahrens der Folienbahn genutzt wird.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass eine Aufgabe welche von einer Steuerung nach dem fünften Aspekt der Erfindung übernommen wird nun von einer Regelung übernommen wird.
In einer besonders geeigneten Ausführungsform wird ein Stellwert einer Anlage zum Herstellen einer Folienbahn aus einem thermoplastischen Kunststoff, welcher zu einer Folientopografie ohne Fehlerbild führt und/oder welcher mit der Regelung ermittelt wurde, indem etwaige Störgrößen erfolgreich ausgeregelt wurden, in einem speziellen Stellgrößenspeicher abgelegt, damit diese Stellgröße erneut zum Herstellen einer Folienbahn ohne Fehlerbilder in der Folientopografie genutzt werden können.
Es versteht sich, dass sich die Vorteile eines Verfahrens zum inline-Mustererkennen von Fehlerbildern in einer zwei- oder dreidimensionalen Folientopografie einer Folienbahn, welche im Blasfolien- oder Gießfolienverfahren hergestellt wird, nach dem vierten Aspekt der Erfindung, wie vorstehend beschrieben unmittelbar auf ein Verfahren zum Regeln des Herstellverfahrens einer Folienbahn zum Verhindern von Fehlerbildern, wobei ein Verfahren zur Mustererkennung gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung angewendet wird und eine Handlungsempfehlung aus der Datenbank der Mustererkennung automatisch zum Steuern des Herstellverfahrens der Folienbahn genutzt wird, erstrecken.
Außerdem kann vorteilhaft erreicht werden, dass die Anlage bereits in geringster erfassbarer Ausprägung auftretende Fehlerbilder automatisiert ausregelt, wodurch die Ausprägung auftretender Fehlerbilder reduziert oder das Auftreten von Fehlerbildern verhindert werden kann, wodurch die Qualität hergestellter Folienbahnen steigt.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des sechsten Aspekts mit dem Gegenstand der vorstehenden Aspekte der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist, und zwar sowohl einzeln oder in beliebiger Kombination kumulativ.
Nach einem siebten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe ein Verfahren zur inline-Planlagebestimmung einer im Blas- oder Gießfolienverfahren hergestellten Folienbahn, wobei ein Verfahren zum inline-Mustererkennen nach dem vierten Aspekt der Erfindung zur Anwendung kommt.
Fehler in der Planlage sind insbesondere Foliendurchhänge im spannungsfreien Zustand und/oder ein Bogenlauf der Folienbahn. So kann es Folien mit einer ideal konstanten Dicke geben, die trotzdem einen Planlagefehler aufweisen kann, und es kann Folien mit einer Dickenabweichung geben, die trotzdem eine ideale Planlage haben. Die Ursache für einen Planlagefehler liegt in lokal unterschiedlichen Längen der Folienbahn.
Der Stand der Technik sah bislang vor, dass die Planlage einer Folienbahn anhand eines Folienmusterstücks erfasst wurde. Dazu wurde die Planlage der Folienbahn anhand eines etwa 10 Meter langen aus der Folienbahn herausgeschnittenen Folienmusterstücks sichtbar gemacht, welches auf dem Boden ausgebreitet und ausgekehrt wurde. Eine qualifiziertere Messmethode für die Planlage der Folienbahn ist im Stand der Technik aktuell nicht bekannt.
Abweichend wird hier vorgeschlagen die Planlage einer Folienbahn anhand der Ausprägung eines für einen Planlagefehler charakteristischen Fehlerbildes in der Folientopografie einer Folienbahn zu bestimmen, wobei die Folientopografie mit einem inline-Mustererkennungsverfahren nach dem vierten Aspekt der Erfindung bestimmt wird.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die Planlage in der beschriebenen Weise an einer einlagigen Folienbahn oder einer doppelt flachgelegten Folienbahn bestimmt wird.
In einer besonderes geeigneten Ausführungsform des Verfahrens kann die Planlage von einer Folienbahn eindeutig bestimmt werden.
Es versteht sich, dass sich die Vorteile eines Verfahrens zum inline-Mustererkennen von Fehlerbildern in einer zwei- oder dreidimensionalen Folientopografie einer Folienbahn, welche im Blasfolien- oder Gießfolienverfahren hergestellt wird, nach dem vierten Aspekt der Erfindung, wie vorstehend beschrieben unmittelbar auf ein Verfahren zur inline-Planlagebestimmung einer im Blas- oder Gießfolienverfahren hergestellten Folienbahn, wobei ein Verfahren zum inline-Mustererkennen nach dem vierten Aspekt der Erfindung zur Anwendung kommt, erstrecken.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des siebten Aspekts mit dem Gegenstand der vorstehenden Aspekte der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist, und zwar sowohl einzeln oder in beliebiger Kombination kumulativ.
Nach einem achten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe eine Anlage zum Herstellen einer Folienbahn, wobei die Anlage einen Extruder zum Plastifizieren eines thermoplastischen Kunststoffs, eine Düse zum Austreten des Kunststoffs, eine Umlenkung und einen Wickler aufweist, wobei die Vorrichtung eine Messvorrichtung nach dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist, und die Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit eine Programmierung aufweist, wobei die Programmierung zum Ausführen eines Verfahrens nach dem vierten Aspekt der Erfindung eingerichtet ist.
Es versteht sich, dass sich die Vorteile einer Messvorrichtung zum Messen einer zwei- oder dreidimensionalen Folientopografie einer im Blas- oder Gießfolienverfahren hergestellten Folienbahn mit einer Strahlungsquelle, insbesondere einer Lichtquelle, einem Detektor und einer Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit, wie vorstehend unter dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben sowie die Vorteile eines Verfahrens zum inline-Mustererkennen von Fehlerbildern in einer zwei- oder dreidimensionalen Folientopografie einer Folienbahn, welche im Blasfolien- oder Gießfolienverfahren hergestellt wird, nach dem vierten Aspekt der Erfindung, wie vorstehend beschrieben unmittelbar auf eine Anlage zum Herstellen einer Folienbahn, wobei die Anlage einen Extruder zum Plastifizieren eines thermoplastischen Kunststoffs, eine Düse zum Austreten des Kunststoffs, eine Umlenkung und einen Wickler aufweist, wobei die Vorrichtung eine Messvorrichtung nach dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist, und die Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit eine Programmierung aufweist, wobei die Programmierung zum Ausführen eines Verfahrens nach dem vierten Aspekt der Erfindung eingerichtet ist, erstrecken.
Bevorzugt weist die Anlage zum Herstellen einer Folienbahn ein Beeinflussungselement nach dem dritten Aspekt der Erfindung auf.
Es versteht sich, dass sich die Vorteile einer Anlage zum Herstellen einer Folienbahn, wobei die Anlage einen Extruder zum Plastifizieren eines thermoplastischen Kunststoffs, eine Düse zum Austreten des Kunststoffs, eine Umlenkung, einen Wickler und eine Messvorrichtung zum inline-Messen einer zweidimensionalen oder dreidimensionalen Folientopografie nach einem ersten Aspekt der Erfindung aufweist, wobei die Anlage ein auf eine Eigenschaft und/oder eine Ausrichtung der Folienbahn wirkendes Beeinflussungselement einsetzt, insbesondere weist das Beeinflussungselement eine Beeinflussungsvorrichtung auf, die Messung der Folientopografie im Einflussbereich des Beeinflussungselementes erfolgt, wobei das Beeinflussungselement dafür eingerichtet ist, ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – zu reduzieren, um über ein infolge des Beeinflussungsverfahrens gegenüber dem Fehlerbild des zweiten Fehlers stärker werdendes Fehlerbild eines ersten Fehlers auf das Maß des ersten Fehlers rückzuschließen, nach einem dritten Aspekt der Erfindung, wie vorstehend beschrieben unmittelbar auf eine Anlage zum Herstellen einer Folienbahn, wobei die Anlage einen Extruder zum Plastifizieren eines thermoplastischen Kunststoffs, eine Düse zum Austreten des Kunststoffs, eine Umlenkung und einen Wickler aufweist, wobei die Vorrichtung eine Messvorrichtung nach dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist, und die Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit eine Programmierung aufweist, wobei die Programmierung zum Ausführen eines Verfahrens nach dem vierten Aspekt der Erfindung eingerichtet ist, erstrecken.
Optional ist die Anlage zum Herstellen einer Folienbahn in Form einer Blasfolie oder Gießfolie ausgebildet.
Vorteilhaft kann dadurch erreicht werden, dass sich die Vorteile einer Blasfolien- oder Gießfolienanlage auf eine Anlage zum Herstellen einer Folienbahn, wobei die Anlage einen Extruder zum Plastifizieren eines thermoplastischen Kunststoffs, eine Düse zum Austreten des Kunststoffs, eine Umlenkung und einen Wickler aufweist, wobei die Vorrichtung eine Messvorrichtung nach dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist, und die Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit eine Programmierung aufweist, wobei die Programmierung zum Ausführen eines Verfahrens nach dem vierten Aspekt der Erfindung eingerichtet ist, erstrecken.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des achten Aspekts mit dem Gegenstand der vorstehenden Aspekte der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist, und zwar sowohl einzeln oder in beliebiger Kombination kumulativ.
Nach einem neunten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe ein Verfahren zum inline-Bestimmen eines ersten Fehlers, insbesondere Planlagefehlers, einer im Blas- oder Gießfolienverfahren hergestellten Folienbahn mittels eines zwei- oder mehrdimensionalen Folientopografiemessverfahrens, wobei die Folienbahn den ersten und einen zweiten Fehler aufweist, wobei das Verfahren eine auf eine Eigenschaft und/oder eine Ausrichtung der Folienbahn wirkende Beeinflussung einsetzt, insbesondere ein Beeinflussungselement nach dem dritten Aspekt der Erfindung, um ein Fehlerbild des zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – zu reduzieren, um über ein infolge des Beeinflussungsverfahrens gegenüber dem Fehlerbild des zweiten Fehlers stärker werdendes Fehlerbild des ersten Fehlers auf das Maß des ersten Fehlers rückzuschließen.
Es versteht sich, dass sich die Vorteile einer Anlage zum Herstellen einer Folienbahn, wobei die Anlage einen Extruder zum Plastifizieren eines thermoplastischen Kunststoffs, eine Düse zum Austreten des Kunststoffs, eine Umlenkung, einen Wickler und eine Messvorrichtung zum inline-Messen einer zweidimensionalen oder dreidimensionalen Folientopografie nach einem ersten Aspekt der Erfindung aufweist, wobei die Anlage ein auf eine Eigenschaft und/oder eine Ausrichtung der Folienbahn wirkendes Beeinflussungselement einsetzt, insbesondere weist das Beeinflussungselement eine Beeinflussungsvorrichtung auf, die Messung der Folientopografie im Einflussbereich des Beeinflussungselementes erfolgt, wobei das Beeinflussungselement dafür eingerichtet ist, ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – zu reduzieren, um über ein infolge des Beeinflussungsverfahrens gegenüber dem Fehlerbild des zweiten Fehlers stärker werdendes Fehlerbild eines ersten Fehlers auf das Maß des ersten Fehlers rückzuschließen, nach einem dritten Aspekt der Erfindung, wie vorstehend beschrieben unmittelbar auf ein Verfahren zum inline-Bestimmen eines ersten Fehlers, insbesondere Planlagefehlers, einer im Blas- oder Gießfolienverfahren hergestellten Folienbahn mittels eines zwei- oder mehrdimensionalen Folientopografiemessverfahrens, wobei die Folienbahn den ersten und einen zweiten Fehler aufweist, wobei das Verfahren eine auf eine Eigenschaft und/oder eine Ausrichtung der Folienbahn wirkende Beeinflussung einsetzt, insbesondere ein Beeinflussungselement nach dem dritten Aspekt der Erfindung, um ein Fehlerbild des zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – zu reduzieren, um über ein infolge des Beeinflussungsverfahrens gegenüber dem Fehlerbild des zweiten Fehlers stärker werdendes Fehlerbild des ersten Fehlers auf das Maß des ersten Fehlers rückzuschließen, erstrecken.
Bevorzugt werden die Zugspannungsschwankungen in der Folienbahn im Bereich der Folientopografiemessung mit Hilfe einer Regelung einer Tänzerwalze reduziert.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die Zugspannungsschwankungen in der Folienbahn im Bereich der Folientopografiemessung durch eine geregelte Tänzerwalze reduziert und somit die Zugspannungen konstant gehalten werden. Insbesondere kann der Regler so ausgeführt werden, dass er schneller und genauer als ein konventioneller PID-Regler arbeitet.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – reduziert werden kann, sodass das Fehlerbild eines ersten Fehlers gegenüber einer Messung einer Folientopografie außerhalb des Einflussbereiches eines Beeinflussungselements genauer oder gleich gut erfasst werden kann.
Optional werden die Spannungen in der Folienbahn mit einem Nip vor und/oder nach der Folientopografiemessung isoliert.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die Spannungen in der Folienbahn mit einem Nip vor und/oder nach der Folientopografiemessung beeinflusst und isoliert werden.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – reduziert werden kann, sodass das Fehlerbild eines ersten Fehlers gegenüber einer Messung einer Folientopografie außerhalb des Einflussbereiches eines Beeinflussungselements genauer oder gleich gut erfasst werden kann.
Bevorzugt werden Spannungen in der Folienbahn mit einem Nip vor und/oder nach der Folientopografiemessung gezielt in der Folienbahn hervorgerufen.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – reduziert werden kann, sodass das Fehlerbild eines ersten Fehlers gegenüber einer Messung einer Folientopografie außerhalb des Einflussbereiches eines Beeinflussungselements genauer oder gleich gut erfasst werden kann.
Optional werden die Zugspannungen in der Folienbahn mit einem Nip vor und/oder nach der Folientopografiemessung gezielt auf das ideale Zugspannungsniveau eingestellt.
Ein ideales Zugspannungsniveau ergibt sich derart, dass das Fehlerbild eines zweiten Fehlers insbesondere vollständig reduziert werden kann.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – reduziert werden kann, sodass das Fehlerbild eines ersten Fehlers gegenüber einer Messung einer Folientopografie außerhalb des Einflussbereiches eines Beeinflussungselements genauer oder gleich gut erfasst werden kann.
Bevorzugt erfolgt die Folientopografiemessung nach einer Bahnmittensteuerung, welche ein zentrisches Einlaufen der Folienbahn in das Folientopografiemesssystem erzwingt.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – reduziert werden kann, sodass das Fehlerbild eines ersten Fehlers gegenüber einer Messung einer Folientopografie außerhalb des Einflussbereiches eines Beeinflussungselements genauer oder gleich gut erfasst werden kann.
Optional erfolgt die Folientopografiemessung vor oder nach einer Umlenkwalze.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – reduziert werden kann, sodass das Fehlerbild eines ersten Fehlers gegenüber einer Messung einer Folientopografie außerhalb des Einflussbereiches eines Beeinflussungselements genauer oder gleich gut erfasst werden kann.
Bevorzugt erfolgt die Folientopografiemessung nach einem Breitstreckelement.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Bewertung der Folientopografie innerhalb des Einflussbereichs des Breitstreckelements der Folienbahn.
So kann unter anderem durch den Einsatz eines Breitstreckelements eine Faltenbildung in der Folienbahn durch Querkontraktion infolge der Zugbelastung auf die Folienbahn reduziert oder vermieden werden.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – reduziert werden kann, sodass das Fehlerbild eines ersten Fehlers gegenüber einer Messung einer Folientopografie außerhalb des Einflussbereiches eines Beeinflussungselements genauer oder gleich gut erfasst werden kann.
Optional erfolgt die Folientopografiemessung nach einer Besäumstation.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die Bestimmung der Folientopografie hinter einer Besäumstation erfolgt, wodurch die Folienbahn eine konstante Folienbreite aufweist und/oder die Inhomogenität an den Randbereichen in der Folienbahn reduziert oder vermieden sind.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – reduziert werden kann, sodass das Fehlerbild eines ersten Fehlers gegenüber einer Messung einer Folientopografie außerhalb des Einflussbereiches eines Beeinflussungselements genauer oder gleich gut erfasst werden kann.
Bevorzugt erfolgt die Folientopografiemessung nach einer Schlitzvorrichtung.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – reduziert werden kann, sodass das Fehlerbild eines ersten Fehlers gegenüber einer Messung einer Folientopografie außerhalb des Einflussbereiches eines Beeinflussungselements genauer oder gleich gut erfasst werden kann.
Optional erfolgt die Folientopografiemessung nach einer Zugmesswalze.
So ist konkret unter anderem denkbar, dass die Folientopografiemessung hinter einer Zugmesswalze erfolgt und der Messwert der Zugmesswalze dazu verwendet wird die Zugkraft zu steuern oder zu regeln, die auf die Folienbahn am Ort der Zugmesswalze einwirkt. So kann das Zugkraftniveau in dem Bereich eingestellt werden, in dem die Folientopografiemessung durchgeführt wird.
Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – reduziert werden kann, sodass das Fehlerbild eines ersten Fehlers gegenüber einer Messung einer Folientopografie außerhalb des Einflussbereiches eines Beeinflussungselements genauer oder gleich gut erfasst werden kann.
Bevorzugt ist das Verfahren mit einer Mustererkennung nach dem vierten Aspekt der Erfindung kombiniert.
Es versteht sich, dass sich die Vorteile eines Verfahrens zum inline-Mustererkennen von Fehlerbildern in einer zwei- oder dreidimensionalen Folientopografie einer Folienbahn, welche im Blasfolien- oder Gießfolienverfahren hergestellt wird, nach dem vierten Aspekt der Erfindung, wie vorstehend beschrieben unmittelbar auf ein Verfahren zum inline-Bestimmen eines ersten Fehlers, insbesondere Planlagefehlers, einer im Blas- oder Gießfolienverfahren hergestellten Folienbahn mittels eines zwei- oder mehrdimensionalen Folientopografiemessverfahrens, wobei die Folienbahn den ersten und einen zweiten Fehler aufweist, wobei das Verfahren eine auf eine Eigenschaft und/oder eine Ausrichtung der Folienbahn wirkende Beeinflussung einsetzt, insbesondere ein Beeinflussungselement nach dem dritten Aspekt der Erfindung, um ein Fehlerbild des zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – zu reduzieren, um über ein infolge des Beeinflussungsverfahrens gegenüber dem Fehlerbild des zweiten Fehlers stärker werdendes Fehlerbild des ersten Fehlers auf das Maß des ersten Fehlers rückzuschließen, erstrecken.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des neunten Aspekts mit dem Gegenstand der vorstehenden Aspekte der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist, und zwar sowohl einzeln oder in beliebiger Kombination kumulativ.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Dort zeigen
1 schematisch eine Anlage zum Herstellen einer Folienbahn, insbesondere eine Blasfolienanlage, mit einer Messvorrichtung zum Messen einer Folientopografie, insbesondere eine Blasfolienanlage,
2 schematisch ein Beeinflussungselement im Bereich der Folientopografiemessung und
3 schematisch ein Fehlerbild.
Die Blasfolienanlage 1 in 1 bestehet im Wesentlichen aus einem Extruder 2, einem Blaskopf 3, einem reversierenden Wendeabzug 4, einer Behandlungsstrecke 5 und einem Wickler 6.
Der Extruder 2 fördert und plastifiziert eine Kunststoffschmelze, welche durch eine Ringspaltdüse (nicht beziffert) in dem Blaskopf 3 austritt. Die austretende Kunststoffschmelze formt eine Folienblase 7 aus, welche in einer Flachlegung 8 zu einer doppelt flachgelegten Folienbahn 13 zusammengelegt wird.
Die doppelt flachgelegte Folienbahn 13 wird von einem Abzugswalzenpaar 9, 10 abgezogen und weiter in den reversierenden Wendeabzug 4 geleitet.
Der reversierende Wendeabzug wird von einem Motor 11 angetrieben und führt eine Reversierbewegung 12 aus, durch welche Abweichungen im Foliendickenprofil der doppelt flachgelegten Folienbahn 13 verlegt werden.
Hinter dem reversierenden Wendeabzug 4 wird die doppelt flachgelegte Folienbahn der Behandlungsstrecke 5 zugeführt, welche die doppelt flachgelegte Folienbahn 13 in diesem Ausführungsbeispiel monoaxial in Maschinenrichtung verstreckt.
Hinter der Behandlungsstrecke 5 wird die doppelt flachgelegte Folienbahn 13 dem Wickler 6 zugeführt und dort zu einem Folienwickel aufgewickelt.
Zwischen der Behandlungsstrecke 5 und dem Wickler 6 passiert die doppelt flachgelegte Folienbahn 13 ein Foliendickenprofilmessgerät 14, welches ein Foliendickenprofil 15 der doppelt flachgelegten Folienbahn 13 bestimmt.
Das Foliendickenprofil 15 der doppelt flachgelegten Folienbahn 13 wird gemeinsam mit einem Reversierwinkel 16 des reversierenden Wendeabzugs 4 einer Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit 17 zugeführt.
Die Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit 17 ist dazu eingerichtet, ein Verfahren zum Bestimmen einer Dickenverteilungssystematik sowie ein Verfahren zum Anpassen des Foliendickenprofils durchzuführen und die Ringspaltdüse des Blaskopfes 3 zu steuern.
Ebenfalls passiert die doppelt flachgelegte Folienbahn 13 zwischen der Behandlungsstrecke 5 und dem Wickler 6 ein Folientopografiemesssystem 18 bestehend aus einer Strahlungsquelle 19 und einem Detektor 20.
Die Strahlungsquelle 19 projiziert ein Strahlungsmuster 21 auf die doppelt flachgelegte Folienbahn 13 an der Position 22.
Der Detektor 20 ist dazu eingerichtet das Strahlungsmuster 21 auf der doppelt flachgelegten Folienbahn 13 zu erfassen. Insbesondere ist der Detektor 20 auf die Position 22 der Folienbahn 13 fokussiert.
Die erfasste Folientopografie 23 wird elektronisch von dem Folientopografiemesssystem 18 an die Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit 17 weitergegeben.
Die Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit 17 ist dazu eingerichtet, ein Verfahren zum inline-Mustererkennen von Fehlerbildern (nicht beziffert) auf Basis der gemessenen Folientopografie 23 durchzuführen.
Außerdem ist die Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit 17 ist dazu eingerichtet, ein Verfahren zum Steuern der Blasfolienanlage 1 durchzuführen, welches darauf abzielt Fehlerbilder (nicht beziffert) in der Folientopografie 23 in ihrer Ausprägung (nicht beziffert) zu reduzieren oder ganz zu verhindern.
Dazu kann die Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit 17 entsprechende Steuerbefehle an die Stellgrößen (nicht beziffert) weitergeben und so auf den Blasfolienprozess einwirken.
In diesem Ausführungsbeispiel stehen als Stellgrößen (nicht beziffert) die Spaltdicke (nicht beziffert) des Blaskopfes 3 die Reversierbewegung 12 des reversierenden Wendeabzugs 4 und die Stellgröße 24 der Behandlungsstrecke 5 zur Verfügung.
Dazu wird die Stellgröße 24 der Behandlungsstrecke 5 elektronisch an die Stelleinheit 25 der Behandlungsstrecke 5 weitergegeben.
Das Beeinflussungselement 30 in 2 besteht im Wesentlichen aus einem ersten Nip 31 und einem zweiten Nip 32 und einem Folientopografiemesssystem 33.
Das erste Nip 31 besteht aus einer ersten Abquetschwalze 34 und einer zweiten Abquetschwalze 35. Das zweite Nip 32 besteht aus einer ersten Abquetschwalze 36 und einer zweiten Abquetschwalze 37.
Das Folientopografiemesssystem 33 besteht im Wesentlichen aus einer Strahlungsquelle 38 und einem Detektor 39. Die Strahlungsquelle 38 projiziert ein Strahlungsmuster 42 auf die Folienbahn 40 an der Position 43. Der Detektor 39 ist dazu eingerichtet das Strahlungsmuster 42 auf der Folienbahn 40 zu erfassen. Insbesondere ist der Detektor 39 auf die Position 43 der Folienbahn 40 fokussiert.
Die Folienbahn 40 läuft in Maschinenrichtung 41 in das Beeinflussungselement 30, passiert dort das erste Nip 31, das Strahlungsmuster 42, läuft weiter zum zweiten Nip 32 und verlässt das Beeinflussungselement 30 wieder.
Das Beeinflussungselement 30 ist dazu eingerichtet die Bahnspannung 44 an der Position 43 der Folientopografiemessung mit dem Folientopografiemesssystem 33 zu beeinflussen.
Das Fehlerbild 50 der Folienbahn 51 besteht im Wesentlichen aus Falten 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 62, 63, 66, die sich im Wesentlichen in Maschinenrichtung 52 erstrecken.
Bezugszeichenliste

1: Blasfolienanlage
2: Extruder
3: Blaskopf
4: reversierender Wendeabzug
5: Behandlungsstrecke
6: Wickler
7: Folienblase
8: Flachlegung
9: Abzugswalze
10: Abzugswalze
11: Motor
12: Reversierbewegung
13: doppelt flachgelegte Folienbahn
14: Foliendickenprofilmessgerät
15: Foliendickenprofil
16: Reversierwinkel
17: Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit
18: Folientopografiemesssystem
19: Strahlungsquelle
20: Detektor
21: Strahlungsmuster
22: Position
23: Folientopografie
24: Stellgröße
25: Stelleinheit
30: Beeinflussungselement
31: Nip
32: Nip
33: Folientopografiemesssystem
34: Abquetschwalze
35: Abquetschwalze
36: Abquetschwalze
37: Abquetschwalze
38: Strahlungsquelle
39: Detektor
40: Folienbahn
41: Maschinenrichtung
42: Strahlungsmuster
43: Position
44: Bahnspannung
50: Fehlerbild
51: Folienbahn
52: Maschinenrichtung
53: Falte
54: Falte
55: Falte
56: Falte
57: Falte
58: Falte
59: Falte
60: Falte
62: Falte
63: Falte
66: Falte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2007/107147 A1 [0012]
DE 4024326 A1 [0013]

Claims

Messvorrichtung zum Messen einer zwei- oder dreidimensionalen Folientopografie einer im Blas- oder Gießfolienverfahren hergestellten Folienbahn mit einer Strahlungsquelle, insbesondere einer Lichtquelle, einem Detektor und einer Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle und der Detektor eine unterschiedliche Position aufweisen, die Strahlungsquelle zum Projizieren eines Strahlungsmusters auf eine designierte Laufstrecke der Folienbahn eingerichtet ist, wobei das Strahlungsmuster bevorzugt eine Linie mit insbesondere parallelem Licht ist, der Detektor dazu eingerichtet, ist das projizierte Strahlungsmuster zu erfassen, insbesondere die projizierte Linie zu erfassen, der Detektor auf das projizierte Strahlungsmuster, insbesondere die projizierte Linie, fokussiert ist und die Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit eine Programmierung aufweist, wobei die Programmierung zum Ausführen eines Triangulationsverfahrens und/oder eines Reflexionsverfahrens und/oder eines Transmissionsverfahrens zur Bestimmung der Folientopografie eingerichtet ist.
Messvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle und der Detektor in einem gemeinsamen Gehäuse positioniert sind.
Messvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das auf die designierte Laufstrecke der Folienbahn projizierte Strahlungsmuster querab zur Maschinenrichtung über die gesamte Breite der designierten Laufstrecke der Folienbahn verläuft.
Messvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das auf die designierte Laufstrecke der Folienbahn projizierte Strahlungsmuster in Maschinenrichtung verläuft und eine Länge aufweist.
Messvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das auf die designierte Laufstrecke der Folienbahn projizierte Strahlungsmuster mit einem Winkel diagonal über die designierte Laufstrecke der Folienbahn verläuft.
Messvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstelleinrichtung für den Winkel vorgesehen ist.
Messvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen zweiten Detektor aufweist, welcher ebenfalls an die Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit angeschlossen ist und eine von dem ersten Detektor sowie der Strahlungsquelle unterschiedliche Position aufweist.
Anlage zum Herstellen einer Folienbahn, wobei die Anlage einen Extruder zum Plastifizieren eines thermoplastischen Kunststoffs, eine Düse zum Austreten des Kunststoffs, eine Umlenkung und einen Wickler aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage eine Messvorrichtung zum inline-Messen einer zweidimensionalen oder dreidimensionalen Folientopografie nach einem der vorstehenden Ansprüche aufweist.
Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage ein auf eine Eigenschaft und/oder eine Ausrichtung der Folienbahn wirkendes Beeinflussungselement aufweist, wobei das Beeinflussungselement eine Beeinflussungsvorrichtung aufweisen kann, die Messung der Folientopografie im Einflussbereich des Beeinflussungselementes vorgesehen ist, wobei das Beeinflussungselement dazu eingerichtet ist, ein Fehlerbild eines zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – zu reduzieren, um über ein infolge des Beeinflussungsverfahrens gegenüber dem Fehlerbild des zweiten Fehlers stärker werdendes Fehlerbild eines ersten Fehlers auf das Maß des ersten Fehlers rückzuschließen.
Anlage zum Herstellen einer Folienbahn nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage eine Tänzerwalze zum Reduzieren von Zugspannungsschwankungen in der Folienbahn mit Hilfe einer Regelung aufweist.
Anlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage bezogen auf ihre Maschinenrichtung vor und/oder nach der Folientopografiemessung einen Nip aufweist, um die Spannungen in der Folienbahn mit dem Nip vor und/oder nach der Folientopografiemessung zu isolieren.
Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage bezogen auf ihre Maschinenrichtung vor und/oder nach der Folientopografiemessung einen Nip aufweist, um die Spannungen in der Folienbahn mit dem Nip vor und/oder nach der Folientopografiemessung gezielt in der Folienbahn hervorzurufen.
Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage bezogen auf ihre Maschinenrichtung vor und/oder nach der Folientopografiemessung einen Nip aufweist, um die Zugspannungen in der Folienbahn mit dem Nip vor und/oder nach der Folientopografiemessung gezielt auf das ideale Zugspannungsniveau einzustellen.
Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Folientopografiemessung stromab einer Bahnmittensteuerung, welche ein zentrisches Einlaufen der Folienbahn in das Folientopografiemesssystem erzwingt, angeordnet ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Folientopografiemessung vor oder nach einer Umlenkwalze angeordnet ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Folientopografiemessung nach einem Breitstreckelement angeordnet ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Folientopografiemessung nach einer Besäumstation angeordnet ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Folientopografiemessung nach einer Schlitzvorrichtung angeordnet ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Folientopografiemessung nach einer Zugmesswalze angeordnet ist.
Verfahren zum inline-Mustererkennen von Fehlerbildern in einer zwei- oder dreidimensionalen Folientopografie einer Folienbahn, welche im Blasfolien- oder Gießfolienverfahren hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweidimensionale oder dreidimensionale Folientopografie als eine Messgröße inline bestimmt wird, insbesondere mit einer Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die bestimmte Folientopografie an eine Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit weitergeleitet wird, die Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit die Folientopografie mit einem Mustererkennungsalgorithmus anhand in einer Datenbank vordefinierter Mustereigenschaften systematisch abgleichend klassifiziert, die im Muster enthaltenen Fehlerbilder separiert und die Fehlerbilder identifiziert.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die vordefinierten Mustereigenschaften eine Anzahl der Fehlstellen über der Breite der Folienbahn beinhalten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die vordefinierten Mustereigenschaften ein kontinuierliches oder zyklisches Auftreten von Fehlerbildern beinhalten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die vordefinierten Mustereigenschaften eine zunehmende oder abnehmende Ausprägung von Fehlerbildern beinhalten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die vordefinierten Mustereigenschaften eine Position der Fehlerbilder auf der Folienbahn beinhalten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die vordefinierten Mustereigenschaften einen helixförmigen Verlauf der Fehlerbilder auf der Folienbahn beinhalten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die vordefinierten Mustereigenschaften einen geradlinigen Verlauf der Fehlerbilder auf der Folienbahn beinhalten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die vordefinierten Mustereigenschaften eine Position der Fehlerbilder auf der Folienbahn in Bezug auf die Folienbahnbreite beinhalten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die vordefinierten Mustereigenschaften eine Position der Fehlerbilder auf der Folienbahn in Bezug auf die Maschinenrichtung beinhalten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die vordefinierten Mustereigenschaften eine Ausrichtung der Fehlerbilder in Bezug auf einen Winkel zwischen 1° und 89° zur Maschinenrichtung auf der Folienbahn beinhalten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Ursachen der Fehlerbilder analysiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Mustererkennungsalgorithmus selbstlernend ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Mustererkennungsalgorithmus durch Eingaben des Maschinenbedieners lernt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenbank der Mustereigenschaften zu den einzelnen Fehlerbildern Ursachen enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenbank der Mustereigenschaften zu den einzelnen Fehlerbildern Handlungsempfehlungen für das Abstellen oder Reduzieren eines Fehlerbildes durch Verändern von einer Stellgröße im Herstellverfahren der Folienbahn enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße im Herstellverfahren eine Rezeptur des thermoplastischen Kunststoffs enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße im Herstellverfahren einen Düsenquerschnitt zum Austreten des Kunststoffs enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße im Herstellverfahren die Einstellung einer Flachlegung beinhaltet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße im Herstellverfahren die Einstellung einer Seitenführung beinhaltet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße im Herstellverfahren die Einstellung eines Planlage-Aktors beinhaltet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgrößen im Herstellverfahren in segmentierte Stellzonen aufgeteilt sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass zum Steuern des Herstellverfahrens einer Folienbahn zum Reduzieren oder Verhindern von Fehlerbildern eine Handlungsempfehlung aus der Datenbank der Mustererkennung automatisch zum Steuern des Herstellverfahrens der Folienbahn genutzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass zum Regeln des Herstellverfahrens einer Folienbahn zum Verhindern oder Reduzieren von Fehlerbildern eine Handlungsempfehlung aus der Datenbank der Mustererkennung automatisch zum Regeln des Herstellverfahrens der Folienbahn genutzt wird.
Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 20 bis 33 zur inline-Planlagebestimmung einer im Blas- oder Gießfolienverfahren hergestellten Folienbahn.
Anlage zum Herstellen einer Folienbahn, wobei die Anlage einen Extruder zum Plastifizieren eines thermoplastischen Kunststoffs, eine Düse zum Austreten des Kunststoffs, eine Umlenkung und einen Wickler aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist und die Datenverarbeitungs- und -auswerteeinheit eine Programmierung aufweist, wobei die Programmierung zum Ausführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 20 bis 43 eingerichtet ist.
Anlage nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage zum Herstellen einer Folienbahn ein Beeinflussungselement nach einem der Ansprüche 9 bis 19 aufweist.
Anlage nach einem der Ansprüche 44 oder 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage zum Herstellen einer Folienbahn in Form einer Blasfolie oder Gießfolie ausgebildet ist.
Verfahren zum inline-Bestimmen eines ersten Fehlers, insbesondere Planlagefehlers, einer im Blas- oder Gießfolienverfahren hergestellten Folienbahn mittels eines zwei- oder mehrdimensionalen Folientopografiemessverfahrens, wobei die Folienbahn den ersten und einen zweiten Fehler aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren eine auf eine Eigenschaft und/oder eine Ausrichtung der Folienbahn wirkende Beeinflussung einsetzt, insbesondere ein Beeinflussungselement nach einem der Ansprüche 9 bis 19, um ein Fehlerbild des zweiten Fehlers – insbesondere vollständig – zu reduzieren, um über ein infolge des Beeinflussungsverfahrens gegenüber dem Fehlerbild des zweiten Fehlers stärker werdendes Fehlerbild des ersten Fehlers auf das Maß des ersten Fehlers rückzuschließen.
Verfahren nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugspannungsschwankungen in der Folienbahn im Bereich der Folientopografiemessung mit Hilfe einer Regelung der Tänzerwalze reduziert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 47 oder 48, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungen in der Folienbahn mit einem Nip vor und/oder nach der Folientopografiemessung isoliert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass Spannungen in der Folienbahn mit einem Nip vor und/oder nach der Folientopografiemessung gezielt in der Folienbahn hervorgerufen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugspannungen in der Folienbahn mit einem Nip vor und/oder nach der Folientopografiemessung gezielt auf das ideale Zugspannungsniveau eingestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass die Folientopografiemessung nach einer Bahnmittensteuerung, welche ein zentrisches Einlaufen der Folienbahn in das Folientopografiemesssystem erzwingt, erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 52, dadurch gekennzeichnet, dass die Folientopografiemessung vor oder nach einer Umlenkwalze erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 53, dadurch gekennzeichnet, dass die Folientopografiemessung nach einem Breitstreckelement erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 54, dadurch gekennzeichnet, dass die Folientopografiemessung nach einer Besäumstation erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 55, dadurch gekennzeichnet, dass die Folientopografiemessung nach einer Schlitzvorrichtung erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Folientopografiemessung nach einer Zugmesswalze erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mit einer Mustererkennung nach einem der Ansprüche 20 bis 40 kombiniert ist.