DE10236904A1 - Varnish layer thickness measurement and control device for measuring the thickness of a varnish layer on a roller of a varnish application machine for use in the printing industry, wherein two measurement units are employed - Google Patents

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Artur Dr. Rosenberg
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Abstract

Device for measuring and control of the thickness of a varnish layer (1) on a roller (2) of a varnish application machine. A first measurement unit (3) measures a first measurement value (A) that is dependent on the varnish thickness and the distance (D1) of the first measurement device from the roller. A second measurement unit (4) measures a second measurement value (B) representative of the distance between the first measurement device and the roller. An evaluation unit (5) determines the varnish thickness from the two measurement values. An Independent claim is made for a method for measuring the thickness, or change in thickness, of a varnish layer on a revolving varnishing roller in a print machine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Messung und/oder Kontrolle der Dicke einer Lackschicht auf einer rotierenden Walze einer Lackiermaschine.The invention relates to a device and a method for measuring and / or checking the thickness of a Paint layer on a rotating roller of a painting machine.

Die Lackierung stellt heute einen wichtigen Schritt bei der Herstellung von Druckprodukten dar. Sie dient einerseits zum Schutz der Oberfläche vor mechanischer Beschädigung (Abrieb, Kratzer) und andererseits zur Erzielung optischer Effekte (Glanz), um die Werbewirksamkeit zu steigern.The paint job today important step in the production of printed products. It serves on the one hand to protect the surface from mechanical damage (Abrasion, scratches) and on the other hand to achieve optical effects (Gloss) to increase advertising effectiveness.

Neben der klassischen Lackierung, die nach dem Druck bei einem Lohnveredelungsbetrieb aufgebracht wird, ist ein starker Trend zur „Inline-Lackierung" direkt im Offset-Druckbetrieb festzustellen. Die überwiegende Anzahl der verkauften Offset-Druckmaschinen ist heute mit einem integrierten Lackierwerk ausgerüstet.In addition to the classic paint job, which applied after printing at a contract processing company is a strong trend towards "inline painting" directly determined in offset printing. The majority of the sold Offset printing machines is now equipped with an integrated coating unit.

Entscheidend für die Schutzwirkung des Lackes, bzw. für die Erzielung des gewünschten optischen Effekts ist die auf dem Bedruckstoff verbleibende Lackschicht. Ist sie zu dünn, ist der Schutz gegenüber mechanischen Einwirkungen nicht mehr gewährleistet. Wird der Lack hingegen zu dick aufgetragen, verlängert sich die Trocknungszeit, bzw. der Eindruck des optischen Effekts wird reduziert. Bei strahlungshärtenden Lacksystemen ist die Einhaltung der für einen Druckauftrag optimalen Schichtdicke besonders wichtig, da der Auftrag einer zu hohen Schichtdicke zu einer unvollständigen Härtung der Schicht führt.Crucial for the protective effect of the paint, or for achieving the desired The optical effect is the varnish layer remaining on the substrate. Is she too thin is protection against mechanical effects are no longer guaranteed. However, the paint applied too thickly will lengthen the drying time, or the impression of the optical effect reduced. With radiation-curing Varnish systems is compliance with the optimal for a print job Layer thickness is particularly important because the layer thickness is too high to an incomplete hardening the shift leads.

Zur Bestimmung der Schichtdicke von transparenten Materialen existieren Messgeräte, welche die Dämpfung von elektromagnetischer Strahlung durch charakteristische Absorptionsbanden dieser Materialen im Infrarotbereich ausnützen. Dieses Messverfahren muss für jedes Material auf eine bekannte Schichtdicke kalibriert werden. Im Falle von Lackschichten auf typischen Druckprodukten, wo diese Schichten sowohl auf Druckfarbenschichten als auch auf den Bedruckstoff aufgetragen werden, muss dieses Verfahren auf jede mögliche Kombination dieser Materialen kalibriert werden.To determine the layer thickness of Transparent materials exist which measure the attenuation of electromagnetic radiation through characteristic absorption bands use these materials in the infrared range. This measurement method must for each material can be calibrated to a known layer thickness. In the case of layers of varnish on typical printed products, where these layers applied to both ink layers and the substrate This procedure must be applied to every possible combination of these materials be calibrated.

Ein anderer Ansatz bestimmt die Schichtdicke auf den Auftragswalzen, über die das Material vom Vorratsbehälter auf den Bedruckstoff transportiert wird. Der Spaltfaktor, d.h. das Verhältnis von angebotener zu übertragener Schichtdicke, bleibt in aller Regel konstant. Somit ist die Schichtdicke auf einer Auftragswalze proportional zum übertragenen Film.Another approach determines the layer thickness on the application rollers, over which is the material from the reservoir is transported on the substrate. The gap factor, i.e. the relationship from offered to transferred Layer thickness generally remains constant. So the layer thickness on an applicator roller proportional to the transferred film.

Bei einem bekannten Verfahren wurde zur Messung des Feuchtmittelgehalts in einer Druckfarbenschicht das unterschiedliche Absorptionsverhalten von Wasser und Druckfarbe bei zwei Wellenlängen im Infrarotbereich ausgenützt. Das Gerät wurde ebenfalls zur Bestimmung von Wasserfilmen auf Druckplatten eingesetzt, wobei hier jedoch keine Kalibrierung möglich war, so dass nur die Veränderung der Schichtdicke gemessen werden konnte.In a known process for measuring the dampening solution content in an ink layer the different absorption behavior of water and printing ink at two wavelengths exploited in the infrared range. The device was also used to determine water films on printing plates used, but no calibration was possible here, so just the change the layer thickness could be measured.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Messung und/oder Kontrolle der Dicke einer Lackschicht auf einer rotierenden Walze einer Lackiermaschine anzugeben, wodurch die Lackschichtdickenverhältnisse in Lackierwerken zuverlässig bestimmt werden können.The present invention lies Now the task is based on a method and a device for measurement and / or checking the thickness of a lacquer layer on a rotating one Specify roller of a painting machine, which causes the paint layer thickness ratios reliable in paint shops can be determined.

Die Kenntnis der gemessenen Lackschichtdicken eröffnen die Möglichkeit, die Steuerung und Voreinstellung von Lackierwerken anhand vorgegebener Zahlenwerte zu realisieren.Knowledge of the measured paint layer thicknesses open the possibility, the control and pre-setting of paint shops based on specified Realize numerical values.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 10 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the characteristics of the claims 1 and 10 solved.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further refinements of the invention are the subject of the subclaims.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Messung und/oder Kontrolle der Dicke einer Lackschicht auf einer rotierenden Walze einer Lackiermaschine weist im wesentlichen folgende Verfahrenschritte auf:
Ausrichten einer ersten Messeinrichtung auf die Lackschicht;
Messung einer von der Dicke der Lackschicht sowie vom Abstand der Messeinrichtung von der Walze abhängigen ersten Messgröße;
Messung einer dem Abstand der ersten Messeinrichtung von der Walze entsprechenden zweiten Messgröße mittels einer zweiten Messeinrichtung, wobei die erste und die zweite Messgröße zeitsynchron ermittelt werden;
sowie Bestimmung der Dicke bzw. einer Änderung der Dicke der Lackschicht aus den beiden Messgrößen.The method according to the invention for measuring and / or checking the thickness of a lacquer layer on a rotating roller of a painting machine essentially has the following process steps:
Aligning a first measuring device on the lacquer layer;
Measurement of a first measurement variable dependent on the thickness of the lacquer layer and on the distance of the measuring device from the roller;
Measurement of a second measurement variable corresponding to the distance of the first measurement device from the roller by means of a second measurement device, the first and the second measurement variable being determined synchronously;
and determining the thickness or a change in the thickness of the lacquer layer from the two measured variables.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung und/oder Kontrolle der Dicke einer Lackschicht auf einer rotierende Walze einer Lackiermaschine ist gekennzeichnet durch, eine erste Messeinrichtung, die eine von der Dicke der Lackschicht sowie vom Abstand der Messeinrichtung von der Walze abhängige erste Messgröße liefert, eine zweite Messeinrichtung zur zeitsynchronen Messung einer dem Abstand der ersten Messeinrichtung von der Walze entsprechenden zweiten Messgröße sowie eine Auswerteeinrichtung, die aus den beiden Messgrößen die Dicke bzw. eine Änderung der Dicke der Lackschicht bestimmt.The device according to the invention for measuring and / or checking the thickness of a lacquer layer on a rotating roller of a painting machine is characterized by a first measuring device that supplies a first measurement variable that is dependent on the thickness of the lacquer layer and the distance of the measuring device from the roller, a second measuring device for the time-synchronous measurement of a second measurement variable corresponding to the distance of the first measuring device from the roller, and an evaluation device which is based on the determines the thickness or a change in the thickness of the lacquer layer.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die erste Messeinrichtung durch einen kapazitiven Sensor und die zweite Messeinrichtung durch einen faseroptischen Sensor gebildet.In a preferred embodiment the invention, the first measuring device is a capacitive Sensor and the second measuring device by a fiber optic Sensor formed.

Durch die beiden zeitsynchronen Messungen lässt sich die Dicke der Lackschicht auch bei mechanischen Störgrößen, wie Walzenunrundheiten und Vibrationen, zuverlässig bestimmen.Through the two time-synchronous measurements let yourself the thickness of the lacquer layer even with mechanical disturbances, such as Reliably determine roller irregularities and vibrations.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.Further advantages and configurations The invention are described below with reference to the description of a embodiment explained in more detail.

In der Zeichnung zeigenShow in the drawing

1 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung und/oder Kontrolle der Dicke einer Lackschicht auf einer rotierenden Walze einer Lackiermaschine und 1 a schematic side view of the device according to the invention for measuring and / or checking the thickness of a lacquer layer on a rotating roller of a painting machine and

2 eine schematische Aufsicht der Vorrichtung gemäß 1. 2 a schematic plan view of the device 1 ,

Die in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung zur Messung und/oder Kontrolle der Dicke einer Lackschicht 1 auf einer rotierenden Walze 2 einer Lackiermaschine besteht im Wesentlichen aus einer ersten Messeinrichtung 3, die eine von der Dicke der Lackschicht 1 sowie vom Abstand der Messeinrichtung 3 von der Walze 1 abhängige erste Messgöße A liefert, einer zweiten Messeinrichtung 4 zur zeitsynchronen Messung einer dem Abstand D1 der ersten Messeinrichtung 3 von der Walze 2 entsprechenden zweiten Messgröße B sowie einer Auswertereinrichtung 5, die aus den beiden Messgrößen A, B die Dicke x bzw. eine Änderung der Dicke der Lackschicht 1 bestimmt.The device shown in the drawings for measuring and / or checking the thickness of a lacquer layer 1 on a rotating roller 2 A painting machine essentially consists of a first measuring device 3 which is one of the thickness of the paint layer 1 and the distance from the measuring device 3 from the roller 1 dependent first measurement quantity A, a second measuring device 4 for the time-synchronous measurement of a distance D 1 of the first measuring device 3 from the roller 2 corresponding second measurement variable B and an evaluation device 5 , from the two measurement variables A, B the thickness x or a change in the thickness of the lacquer layer 1 certainly.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die erste Messeinrichtung 3 durch einen kapazitiven Sensor gebildet, der ein erstes, bezüglich der Walze 2 verstellbares Kondensatorelement 3a und ein durch einen, dem ersten Element gegenüberliegenden Bereich der Walze 2 gebildetes zweites Kondensatorelements 3b aufweist. Ferner sind Mittel 6 zum Verschieben der ersten Messeinrichtung vorgesehen, um den Abstand D1 der Messeinrichtung 3 von der Walze 2 zu verändern.In the illustrated embodiment, the first measuring device 3 formed by a capacitive sensor, which is a first, with respect to the roller 2 adjustable capacitor element 3a and through a region of the roller opposite the first element 2 formed second capacitor element 3b having. Furthermore, means 6 provided for moving the first measuring device by the distance D 1 of the measuring device 3 from the roller 2 to change.

Die zweite Messeinrichtung 4 wird beispielsweise durch einen faseroptischen Sensor gebildet, der wenigstens drei nebeneinanderliegende optische Fasern 4a, 4b, 4c, aufweist, wobei das Licht aus den mittleren Fasern 4a mit einem vorgegebenen Öffnungswinkel austritt an der Walze 2 reflektiert und in die beiden Fasern 4b, 4c eintritt. Die reflektierte Lichtmenge ist proportional zum Abstand D2 zwischen der Lichtaustrittsöffnung der Messeinrichtung 4 und der Oberfläche 2. Bildet man den Quotienten aus den beiden Lichtmengen der Fasern 4b, 4c, ist dieses Messprinzip unempfindlich gegen über Änderungen des Reflektionsvermögens der Oberfläche.The second measuring device 4 is formed for example by a fiber optic sensor, the at least three optical fibers lying next to each other 4a . 4b . 4c , The light from the middle fibers 4a exits the roller with a predetermined opening angle 2 reflected and into the two fibers 4b . 4c entry. The amount of light reflected is proportional to the distance D 2 between the light exit opening of the measuring device 4 and the surface 2 , If one forms the quotient from the two amounts of light of the fibers 4b . 4c , this measuring principle is insensitive to changes in the reflectivity of the surface.

Diese Eigenschaft ist für die Bestimmung der zweiten Messgröße besonders wichtig, da die Benetzung der Walze 2 mit Lack für den optischen Sensor wie eine Änderung des Reflektionsvermögens wirkt. Durch die prinzipbedingte Transparenz der Lacke ist gewährleistet, dass der Sensor auch nach Benetzung der Walzenoberfläche den Abstand zur Oberfläche der Walze 2 erfasst. Es sind ferner Mittel 7 zum Verschieben der zweiten Messeinrichtung 4 relativ zu Walze 2 vorgesehen.This property is particularly important for the determination of the second measurement variable, since the wetting of the roller 2 with varnish for the optical sensor acts like a change in reflectivity. The principle-related transparency of the varnishes ensures that the sensor remains at a distance from the surface of the roller even after the roller surface has been wetted 2 detected. They are also means 7 to move the second measuring device 4 relative to roller 2 intended.

Die erste Messgröße A und die zweite Messgröße B werden der Auswerteeinrichtung 5 zugeführt, die aus beiden Messgrößen die Dicke x bzw. eine Änderung der Dicke der Lackschicht 1 bestimmt. Die Auswerteeinrichtung liefert ein Ausgangssignal AUS, welches beispielsweise zur Anzeige der gemessene Dicke x oder zur Steuerung bzw. Einstellung der Lackiermaschine verwendet werden kann.The first measurement variable A and the second measurement variable B are the evaluation device 5 supplied, the thickness x or a change in the thickness of the lacquer layer from the two measured variables 1 certainly. The evaluation device supplies an output signal AUS, which can be used, for example, to display the measured thickness x or to control or adjust the painting machine.

Die Mittel 6 und 7 zum Verschieben der ersten und zweiten Messeinrichtung 3, 4 können beispielsweise durch piezoelektrische Aktoren gebildet werden. Zweckmäßigweise werden die beiden Messeinrichtungen 3, 4 und die zugehörigen Mittel 6, 7 auf einer gemeinsamen Plattform 8 angeordnet, die Verschiebemittel aufweisen kann, um die beiden Messeinrichtungen 3, 4 gemeinsam relativ zur Walze zu verstellen.The means 6 and 7 to move the first and second measuring device 3 . 4 can be formed, for example, by piezoelectric actuators. The two measuring devices are expediently 3 . 4 and the associated resources 6 . 7 on a common platform 8th arranged, which can have displacement means around the two measuring devices 3 . 4 to adjust together relative to the roller.

Im Folgenden wird das Messprinzip zur Bestimmung der Dicke x bzw. einer Änderung der Dicke der Lackschicht 1 näher erläutert:
Die Abstandsmessung bei kapazitiven Sensoren beruht auf dem Zusammenhang der Kapazität C des Kondensators und dem Abstand d zwischen den Kondensatorplatten:

Figure 00060001
ε0: Elektrische Feldkonstante
εr: Relative Dielektrizitätskonstante
F: Fläche einer Kondensatorplatte
C: Kapazität des Kondensators
d: Abstand zwischen den KondensatorplattenThe measuring principle for determining the thickness x or a change in the thickness of the lacquer layer is described below 1 explained in more detail:
The distance measurement for capacitive sensors is based on the relationship between the capacitance C of the capacitor and the distance d between the capacitor plates:
Figure 00060001
ε 0 : electrical field constant
ε r : Relative dielectric constant
F: area of a capacitor plate
C: capacitance of the capacitor
d: distance between the capacitor plates

Die relative Dielektrizitätskonstante εr ist materialabhängig. Bei Wegmessungen befindet sich meistens ein Gas oder Gasgemisch, wie Luft, zwischen den Kondensatorplatten.The relative dielectric constant ε r depends on the material. There is usually a distance measurement least a gas or gas mixture, such as air, between the capacitor plates.

Im vorliegenden Fall befindet sich jedoch auf dem zweiten Kondensatorelement 3b eine Lackschicht 1 mit der Dicke x.In the present case, however, is on the second capacitor element 3b a layer of paint 1 with the thickness x.

Um die Dicke x zu bestimmen, geht man von folgenden Überlegungen aus:
Physikalisch handelt es sich um eine Reihenschaltung von zwei Kondensatoren, deren Elektroden einmal im Abstand x mit einer relativen Dielektrizitätskonstante εx und einmal im Abstand (D1 – x) mit der relativen Dielektrizitätskonstante εL angeordnet sind. Berechnet man die von außen messbare Gesamtkapazität C erhält man folgendes Ergebnis:

Figure 00060002
Figure 00070001
The following considerations are used to determine the thickness x:
Physically, it is a series connection of two capacitors, the electrodes of which are arranged once at a distance x with a relative dielectric constant ε x and once at a distance (D 1 - x) with the relative dielectric constant ε L. If one calculates the total capacitance C, which can be measured from the outside, the following result is obtained:
Figure 00060002
Figure 00070001

Aus (4) geht hervor, dass bei Kenntnis des Abstands D1 und der relativen Dielektrizitätskonstante εx und εL aus der gemessenen Kapazität C die Dicke x berechnet werden kann.Out ( 4 ) shows that if the distance D 1 and the relative permittivity ε x and ε L are known, the thickness x can be calculated from the measured capacitance C.

Das erste Kondensatorelement 3a kann als Planfläche ausgebildet werden, wobei die Oberfläche des zweiten Kondensatorelements 3b dagegen gekrümmt und wesentlich größer in der Flächenausdehnung ist. Um die Gleichung (2) auf solche Systeme anwenden zu können, sollte das erste Kondensatorelement folgenden Bedingungen genügen:

  • – Die Fläche des ersten Kondensatorelements muss klein gegenüber der Walzenoberfläche sein;
  • – Der Durchmesser des ersten Kondensatorelements muss klein gegenüber dem Krümmungsradius der Walze sein,
  • – Die Fläche des ersten Kondensatorelements muss von einem metallischen Schutzring umgeben sein, der auf Bezugspotential liegt.
The first capacitor element 3a can be formed as a flat surface, the surface of the second capacitor element 3b on the other hand, it is curved and has a much larger surface area. To get the equation ( 2 ) to be applicable to such systems, the first capacitor element should meet the following conditions:
  • - The area of the first capacitor element must be small compared to the roller surface;
  • The diameter of the first capacitor element must be small compared to the radius of curvature of the roller,
  • - The surface of the first capacitor element must be surrounded by a metallic protective ring, which is at reference potential.

Sind diese Bedingungen erfüllt, lässt sich diese Anordnung als Plattenkondensator betrachten, dessen Fläche F gleich der Fläche des ersten Kondensatorelements 3a ist.If these conditions are met, this arrangement can be viewed as a plate capacitor, whose area F is equal to the area of the first capacitor element 3a is.

Zu Bestimmung der Schichtdichte x wird zusätzlich der Abstand D1 benötigt.The distance D 1 is additionally required to determine the layer density x.

Dieser Abstand wird mit der zweiten Messeinrichtung 4 ermittelt, wobei in einem vorhergehenden Justierschritt der Abstand D12 zwischen der ersten und der zweiten Messeinrichtung 3, 4 bestimmt worden ist.This distance is measured with the second measuring device 4 determined, the distance D 12 between the first and the second measuring device in a preceding adjustment step 3 . 4 has been determined.

Neben dem Abstand D1 ist die Kenntnis der relativen Dielektrizitätskonstanten εx und εL unerlässlich zu Berechnung der Schichtdicke x. Für den mit Luft oder einem anderen Gas gefüllten Raum zwischen der Lackschicht und dem ersten Kondensatorelement 3a lässt sich εL einschlägigen Tabellenwerken mit hinreichender Genauigkeit entnehmen. Die relative Dielektrizitätskonstante εx muss für jedes Lacksystem ermittelt werden. Dies kann unabhängig von der Schichtdickenbestimmung mit handelsüblichen Geräten zu Bestimmung der relativen Dielektrizitätskonstante erfolgen.In addition to the distance D 1 , knowledge of the relative dielectric constants ε x and ε L is essential for calculating the layer thickness x. For the space between the paint layer and the first capacitor element filled with air or another gas 3a ε L relevant tables can be found with sufficient accuracy. The relative dielectric constant ε x must be determined for each coating system. This can be done regardless of the layer thickness determination with commercially available devices for determining the relative dielectric constant.

Das erste Kondensatorelement 3a ist parallel zur Walze 2 ausgerichtet und kann über die Mittel 6 senkrecht zur Walze verstellt werden. Der Messstrahl der zweiten Messeinrichtung 4 ist senkrecht zur Walze 2 ausgerichtet und beide Messeinrichtungen 3, 4 sollten im geringstmöglichen Abstand zu einander positioniert werden.The first capacitor element 3a is parallel to the roller 2 aligned and can about the means 6 can be adjusted perpendicular to the roller. The measuring beam of the second measuring device 4 is perpendicular to the roller 2 aligned and both measuring devices 3 . 4 should be positioned as close to each other as possible.

Je nach Art des Messprinzips der zweiten Messeinrichtung 4 kann es erforderlich sein, die zweite Messeinrichtung in einem vorgegebenen mittleren Abstand D2 zu positionieren, um eine lineare Arbeitsweise zu gewährleisten. Die Positionierung kann dabei entweder über die Mittel 7 oder eine Verstellung der Plattform 8 erfolgen. In einem Justierschritt wird der Abstand D12 zwischen der zweiten Messeinrichtung und dem ersten Kondensatorelement 3a der ersten Messeinrichtung ermittelt. Darüber hinaus kann die erste Messeinrichtung 3 über die Mittel 6 gemäß dem Doppelfeil 9 im Bezug auf die Walze 2 verstellt werden. Der Verstellweg d1 beträgt beispielsweise 80 μm. Bestimmt man nun D12 so, dass D2 – D12 = 80 μm beträgt, genügt der Abstand D1 des ersten Messeinrichtung 3 von der Walze 2 folgender Gleichung: D1 = D2 – (D12 + d1) 0 ≤ d1 ≤ 80 μm (5)
mit d1 als Auslenkung der ersten Messeinrichtung 3.Depending on the type of measuring principle of the second measuring device 4 it may be necessary to position the second measuring device at a predetermined average distance D 2 in order to ensure a linear mode of operation. The positioning can be done either through the means 7 or an adjustment of the platform 8th respectively. In an adjustment step, the distance D 12 between the second measuring device and the first capacitor element 3a determined by the first measuring device. In addition, the first measuring device 3 about the means 6 according to the double file 9 in terms of the roller 2 be adjusted. The adjustment path d 1 is, for example, 80 μm. If D 12 is now determined such that D 2 - D 12 = 80 μm, the distance D 1 of the first measuring device is sufficient 3 from the roller 2 following equation: D 1 = D 2 - (D 12 + d 1 ) 0 ≤ d 1 ≤ 80 μm (5)
with d 1 as the deflection of the first measuring device 3 ,

Mit den Gleichungen (4) und (5) ergibt sich die mittlere Dicke x der Lackschicht wie folgt:

Figure 00090001
wobei D1(t) = D2(t) – (D12 + d1(t)) 0 ≤ d1(t) ≤ 80 μm (7) With the equations ( 4 ) and ( 5 ) the average thickness x of the lacquer layer is as follows:
Figure 00090001
in which D 1 (t) = D 2 (t) - (D 12 + d 1 (t)) 0 ≤ d 1 (t) ≤ 80 μm (7)

Die mittlere Lackschichtdicke wird sich nur langsam gegenüber Störgrößen wie Unrundheiten der Walze oder Vibrationen des Aufbaus ändern. Diese Störgrößen sind im Term D2(t) enthalten und werden durch die Messung berücksichtigt. D1(t) ist die Auslenkung der ersten Messeinrichtung, die beispielsweise über einen D/A-Wandler vorgegeben wird. Erfolgt die Messung innerhalb einer Zeitspanne, die klein gegenüber der Änderung Lackschichtdicke ist, ergibt sich die gesuchte Schichtdicke x aus der Gleichung (6).The average thickness of the coating layer will only change slowly in relation to disturbances such as non-roundness of the roller or vibrations of the structure. These disturbances are contained in the term D 2 (t) and are taken into account by the measurement. D 1 (t) is the deflection of the first measuring device, which is specified, for example, via a D / A converter. If the measurement is carried out within a period of time that is small compared to the change in the coating thickness, the desired coating thickness x results from the equation ( 6 ).

Über eine Steuereinrichtung 10 wird Größe d1 vorgegeben. Die Genauigkeit der Messung steigt, je besser sich das erste Kondensatorelement 3a der Lackschicht 1 annähert. Dabei ist eine Regelung von d1 durch kontinuierliche iterative Annäherung an die tatsächliche Schichtdicke, bzw. eine Interpolation der Schichtdicke durch kontinuierliche Messung eines periodischen Verlaufs von d1 erdenkbar. Beim annähern der ersten Messeinrichtung an die Lackschicht 1 kann es zum Auftreten von „Nebeln" kommen. Unter „Nebeln" versteht man die Ablösung von kleinsten Tröpfchen aus der Lackschicht, die ein Aerosol bilden, und somit die relative Dielektrizitätskonstante εL im Luftspalt des Kondensators unvorhersehbar ändern. Zur Vermei dung dieses Effekts können Mittel 11 zum Einblasen eines Gases in den Spalt zwischen Lackschicht 1 und der ersten Messeinrichtung 3 vorgesehen werden.Via a control device 10 size d 1 is specified. The accuracy of the measurement increases the better the first capacitor element 3a the paint layer 1 approaches. A regulation of d 1 by continuous iterative approximation to the actual layer thickness, or an interpolation of the layer thickness by continuous measurement of a periodic course of d 1 is conceivable. When the first measuring device approaches the paint layer 1 "Fog" can occur. "Fog" means the detachment of tiny droplets from the lacquer layer that form an aerosol and thus unpredictably change the relative dielectric constant ε L in the air gap of the capacitor. Means can be used to avoid this effect 11 for blowing a gas into the gap between the lacquer layer 1 and the first measuring device 3 be provided.

Die oben beschriebene Vorrichtung sowie das Verfahren zur Messung und/oder Kontrolle der Dicke einer Lackschicht auf einer rotierenden Walze einer Lackiermaschine erlaubt sowohl den Maschinenherstellern eine Optimierung ihrer Steuer- und Regelungsstrategien, als auch dem Drucker vor Ort eine verbesserte Einstellmöglichkeit sowie eine schnellere und zielgenauere Reaktion auf Veränderungen dieses Parameters.The device described above and the method for measuring and / or checking the thickness of a Paint layer allowed on a rotating roller of a painting machine both the machine manufacturers optimize their control and Control strategies, as well as an improved setting option for the printer on site as well as a faster and more targeted response to changes this parameter.

Claims (10)

Vorrichtung zur Messung und/oder Kontrolle der Dicke einer Lackschicht (1) auf einer rotierenden Walze (2) einer Lackiermaschine, gekennzeichnet durch, eine erste Messeinrichtung (3), die eine von der Dicke der Lackschicht (1) sowie vom Abstand (D1) der Messeinrichtung (3) von der Walze (2) abhängige erste Messgröße (A) liefert, eine zweite Messeinrichtung (4) zur zeitsynchronen Messung einer dem Abstand (D1) der ersten Messeinrichtung (3) von der Walze (2) entsprechenden zweiten Messgröße (B) sowie eine Auswerteeinrichtung (5), die aus den beiden Messgrößen die Dicke bzw. eine Änderung der Dicke der Lackschicht (1) bestimmt.Device for measuring and / or checking the thickness of a lacquer layer ( 1 ) on a rotating roller ( 2 ) of a painting machine, characterized by a first measuring device ( 3 ), one of the thickness of the lacquer layer ( 1 ) and the distance (D 1 ) from the measuring device ( 3 ) from the roller ( 2 ) dependent first measured variable (A) provides a second measuring device ( 4 ) for time-synchronous measurement of a distance (D 1 ) of the first measuring device ( 3 ) from the roller ( 2 ) corresponding second measurement variable (B) and an evaluation device ( 5 ) which, based on the two measurement variables, shows the thickness or a change in the thickness of the lacquer layer ( 1 ) certainly. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Messeinrichtung (3) durch einen kapazitiven Sensor gebildet wirdDevice according to claim 1, characterized in that the first measuring device ( 3 ) is formed by a capacitive sensor Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Messeinrichtung (3) durch einen kapazitiven Sensor gebildet wird, der ein erstes, bezüglich der Walze verstellbares Kondensatorelement (3a) und ein durch einen, dem ersten Element gegenüber liegenden Bereich der Walze gebildetes zweites Kondensatorelement (3b) aufweist.Device according to claim 1, characterized in that the first measuring device ( 3 ) is formed by a capacitive sensor which has a first capacitor element (adjustable with respect to the roller) 3a ) and a second capacitor element formed by a region of the roller opposite the first element ( 3b ) having. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (6) zum Annähern der ersten Messeinrichtung (3) an die Lackschicht (1) vorgesehen sind.Device according to claim 1, characterized in that means ( 6 ) to approach the first measuring device ( 3 ) to the paint layer ( 1 ) are provided. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Messeinrichtung (4) durch einen faseroptischen Sensor gebildet wird.Device according to claim 1, characterized in that the second measuring device ( 4 ) is formed by a fiber optic sensor. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Messeinrichtung (4) durch einen faseroptischen Sensor gebildet wird, der wenigstens drei nebeneinander liegende optische Fasern aufweist, wobei das Licht aus der mittleren Faser mit einem vorgegebenen Öffnungswinkel austritt, an der Walze reflektiert und in die beiden anderen Fasern eintritt.Device according to claim 1, characterized in that the second measuring device ( 4 ) is formed by a fiber optic sensor which has at least three optical fibers lying next to one another, the light emerging from the central fiber with a predetermined opening angle, reflecting on the roller and entering the other two fibers. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (11) zum Einblasen eines Gases in den Spalt zwischen Lackschicht und der ersten Messeinrichtung vorgesehen sind.Device according to claim 1, characterized in that means ( 11 ) are provided for blowing a gas into the gap between the lacquer layer and the first measuring device. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (7) zum Verschieben der zweiten Messeinrichtung relativ zur Walze (2) vorgesehen sind.Device according to claim 1, characterized in that means ( 7 ) to move the second measuring device relative to the roller ( 2 ) are provided. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die erste und die zweite Messeinrichtung (3, 4) berührungslos messende Systeme sind.Device according to claim 1, characterized in that the first and the second measuring device ( 3 . 4 ) are non-contact measuring systems. Verfahren zur Messung und/oder Kontrolle der Dicke einer Lackschicht (1) auf einer rotierenden Walze (2) einer Lackiermaschine, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Ausrichten einer ersten Messeinrichtung (3) auf die Lackschicht (1), Messung einer von der Dicke (x) der Lackschicht (1) sowie vom Abstand (D1) der Messeinrichtung (3) von der Walze (2) abhängigen ersten Messgröße (A), Messung einer dem Abstand (D1) der ersten Messeinrichtung von der Walze (2) entsprechenden zweiten Messgröße (B) mittels einer zweiten Messeinrichtung (4), wobei die erste und die zweite Messgröße (A, B) zeitsynchron ermittelt werden, sowie Bestimmung der Dicke (x) bzw. einer Änderung der Dicke der Lackschicht aus den beiden Messgrößen (A, B).Method for measuring and / or checking the thickness of a lacquer layer ( 1 ) on a rotating roller ( 2 ) of a painting machine, characterized by the following process steps: alignment of a first measuring device ( 3 ) on the lacquer layer ( 1 ), Measurement of one of the thickness (x) of the lacquer layer ( 1 ) and the distance (D 1 ) from the measuring device ( 3 ) from the roller ( 2 ) dependent first measurement variable (A), measurement of the distance (D 1 ) of the first measurement device from the roller ( 2 ) corresponding second measured variable (B) by means of a second measuring device ( 4 ), the first and the second measured variable (A, B) being determined synchronously, and determining the thickness (x) or a change in the thickness of the lacquer layer from the two measured variables (A, B).
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011011687A1 (en) 2010-03-19 2011-09-22 Heidelberger Druckmaschinen Ag Arrangement for measuring layer thickness of color printing ink on outer surface of e.g. inking roller in printing machine, has sensor provided with color box roller in circulating manner and integrated in outer surface of roller
DE102011009135A1 (en) 2011-01-21 2012-07-26 Heidelberger Druckmaschinen Ag Offset printing machine has control unit that controls measuring beams striking measuring region of recording material based on thickness of printing, where measuring beam reflective coatings of recording material is covered by printing
EP3517299A4 (en) * 2016-09-26 2020-05-27 Komori Corporation Method for measuring varnish film thickness of printed article and varnish film thickness measurement device
CN112874130A (en) * 2020-12-29 2021-06-01 新沂崚峻光电科技有限公司 Embossing roller capable of adjusting UV ink amount and working method thereof

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB819533A (en) * 1956-08-08 1959-09-02 Laszlo Urmenyi Electronic thickness gauge
US3227951A (en) * 1961-02-17 1966-01-04 David E Dykaar Electrical device for capacitively measuring the thickness of a layer of fluid
DE3628464C1 (en) * 1986-08-21 1988-03-10 Koenig & Bauer Ag Ink supply in an inking unit of a sheet-fed rotary printing press
JPH04212861A (en) * 1990-12-06 1992-08-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Ink film thickness/moisture content measuring device
DE4115026A1 (en) * 1991-05-08 1992-11-12 Man Miller Druckmasch Short inking mechanism for rotary offset printing press - includes blade positioned by adjuster, in electronic control loop, for thickness of film on feed roller
DE19949951C2 (en) * 1999-10-16 2003-06-18 Ltg Mailaender Gmbh Painting or printing machine and control method therefor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB819533A (en) * 1956-08-08 1959-09-02 Laszlo Urmenyi Electronic thickness gauge
US3227951A (en) * 1961-02-17 1966-01-04 David E Dykaar Electrical device for capacitively measuring the thickness of a layer of fluid
DE3628464C1 (en) * 1986-08-21 1988-03-10 Koenig & Bauer Ag Ink supply in an inking unit of a sheet-fed rotary printing press
JPH04212861A (en) * 1990-12-06 1992-08-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Ink film thickness/moisture content measuring device
DE4115026A1 (en) * 1991-05-08 1992-11-12 Man Miller Druckmasch Short inking mechanism for rotary offset printing press - includes blade positioned by adjuster, in electronic control loop, for thickness of film on feed roller
DE19949951C2 (en) * 1999-10-16 2003-06-18 Ltg Mailaender Gmbh Painting or printing machine and control method therefor

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011011687A1 (en) 2010-03-19 2011-09-22 Heidelberger Druckmaschinen Ag Arrangement for measuring layer thickness of color printing ink on outer surface of e.g. inking roller in printing machine, has sensor provided with color box roller in circulating manner and integrated in outer surface of roller
DE102011011687B4 (en) 2010-03-19 2019-10-17 Heidelberger Druckmaschinen Ag Arrangement for measuring the layer thickness of printing ink on a color roller
DE102011009135A1 (en) 2011-01-21 2012-07-26 Heidelberger Druckmaschinen Ag Offset printing machine has control unit that controls measuring beams striking measuring region of recording material based on thickness of printing, where measuring beam reflective coatings of recording material is covered by printing
EP3517299A4 (en) * 2016-09-26 2020-05-27 Komori Corporation Method for measuring varnish film thickness of printed article and varnish film thickness measurement device
US11358386B2 (en) 2016-09-26 2022-06-14 Komori Corporation Method for measuring varnish film thickness of printed article and varnish film thickness measurement device
CN112874130A (en) * 2020-12-29 2021-06-01 新沂崚峻光电科技有限公司 Embossing roller capable of adjusting UV ink amount and working method thereof

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