DE19732623B4

DE19732623B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Dicke einer Schlauchfolie

Info

Publication number: DE19732623B4
Application number: DE19732623A
Authority: DE
Inventors: Alessandro Masotti
Original assignee: Electronic Systems SpA
Current assignee: Electronic Systems SpA
Priority date: 1996-07-29
Filing date: 1997-07-29
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2017-07-30
Also published as: ITMI961611A0; IT1283348B1; DE19732623A1; ITMI961611A1

Abstract

Verfahren zum Messen der Dicke einer Schlauchfolie (1), die so gefaltet ist, dass zwei plane, aufeinander liegende Lagen entstehen, die an den Rändern miteinander verbunden sind, so dass eine Messung von zwei übereinander liegenden Folienlagen durchgeführt wird, wobei die Messung der Dicke mit einem Sensor in der Nähe der Falze durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor einen Lesebereich aufweist, der kleiner als die Hälfte der Breite eines jeden einzelnen Sektors (S) der zur Herstellung der Schlauchfolie (1) eingesetzten Düse (2) ist und dass des weiteren eine Messung eines mittleren Bereichs der Schlauchfolie (1) mittels des Sensors durchgeführt wird, um eine Angabe über die mittlere Dicke der Schlauchfolie (1) zu erhalten

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen der Dicke einer Schlauchfolie und insbesondere der Dicke einer durch Extrusion von Kunststoffmaterial hergestellten Schlauchfolie, bevor diese geschnitten und auf eine Aufnehmerrolle aufgewickelt wird.
Wie bekannt ist, werden Folien aus Kunststoffmaterial oft aus einem Schlauch hergestellt, der gefaltet und geschnitten wird, um zwei Folienbänder zu erhalten, die auf zwei separaten Rollen aufgewickelt werden.
Für die Herstellung der Schlauchfolie werden Vorrichtungen verwendet, die eine ringförmige Düse aufweisen mit einen Dorn, dessen Position bezüglich des ihn umgebenden Körpers eingestellt werden kann, um eine Folie mit einer möglichst konstanten Dicke zu erhalten.
Des weiteren sind diese Düsen entlang des Umfangs in eine Reihe von Sektoren unterteilt, die unabhängig voneinander eingestellt werden können, um lokal die Dicke der Folie zu verändern.
Die Systeme zum gegebenenfalls auch automatischen Einstellen dieser Sektoren sind bekannt, eine detaillierte Beschreibung ist daher nicht notwendig.
Mit den derzeit verfügbaren Extrusionsvorrichtungen kann also auch lokal eingegriffen werden, um die Dicke der Folie in einem oder mehreren genau bestimmten Sektoren, die jeweils ca. 10–15 cm lang sind, zu verändern.
Es sind Vorrichtungen verfügbar, die es ermöglichen, beliebig die Einstellung der Düse zu verändern, um die Veränderungen der Dicke der Folie in Abhängigkeit von der Temperatur, der Viskosität des Materials usw. zu korrigieren, und folglich ist es notwendig, über Vorrichtungen zu verfügen, die ein Messen dieser Dicke mit ausreichender Genauigkeit ermöglichen.

Die DE 34 35 860 beschreibt ein Dickenmessgerät für Folien, insbesondere für gefaltete Schläuche, die von einem Extruder mit rotierender oder oszillierender Düse oder oszillierendem Abzug hergestellt werden und gefaltet über eine Führungsrolle laufen. Um die Dicke des Schlauches zu erfassen, sind zwei Signalgeber vorgesehen, von denen der eine mit seinem Fühler die Oberfläche der Rolle und der andere die Oberfläche des Folienbandes abtastet. Die beiden von den Signalgebern gelieferten Signale werden miteinander in einer Auswerteinrichtung verglichen, wobei das Signal des der Rolle zugeordneten Signalgebers als Referenzsignal benutzt wird.

Die DE 43 12 862 beschreibt einen drehbaren Kapazitanzsensor zur Messung der Foliendicke einer in Bewegung befindlichen Folienbahn, wobei der drehbare Sensor ein kapazitives Element aufweist, das die in Bewegung befindliche Folienbahn berührend abtastet, das kapazitive Element elektrisch mit den vorragenden Achsenenden des drehbaren Sensors verbunden ist, elastische Leiter gegen die jeweiligen Achsenenden gedrückt sind, und eine elektrische Abschirmung vorgesehen ist, die die elastischen Leiter und die Drehachse überdeckt, um Achsentaumeln vom umgebenden Gehäuse elektrisch zu isolieren.

Es sind auch Vorrichtungen bekannt, die die Dicke einer Folie während ihres Vorschubs mit einer Toleranz von wenigen μm messen können.

Diese bekannten Vorrichtung umfassen einen oder mehrere Sensoren, die sich abwechselnd im rechten Winkel zur Vorschubrichtung der Folie bewegen, das Abtasten durchführen und dadurch schnell und genau Daten liefern.

Obwohl hochentwickelte Vorrichtungen zur Verfügung stehen, gibt es dennoch beträchtliche Probleme beim Messen der Dicke einer Schlauchfolie.

In der Regel wird nämlich der erzeugte Schlauch so gefaltet, daß zwei übereinanderliegende Folien entstehen, und in der Nähe des Falzes geschnitten, damit zwei auf die jeweiligen Rollen aufzuwickelnde Folienbänder entstehen.

Die Dicke der Folie wird daher mit den bekannten Vorrichtungen gemessen, indem entweder zwei separate Vorrichtungen verwendet werden, nachdem die Folie geschnitten wurde, oder die Messung durchgeführt wird, wenn die beiden Lagen noch übereinander liegen, so daß ein Maß erhalten wird, das der Gesamtdicke der beiden Lagen entspricht.

Die so erreichte Messung ist jedoch nicht präzise, da die Dicke der beiden übereinander liegenden Lagen gemessen wird.

Folglich ist es möglich, mit Präzision die Summe der beiden Dicken zu kennen, es ist jedoch unmöglich, eine Messung der Dicke jeder einzelnen Lage zu erhalten.

Obwohl es also möglich ist, auf die Einstellung der Anlage zur Steuerung der mittleren Dicke einzuwirken, kann man dagegen nicht auf die Düse einwirken, um die Konstanz der Dicke entlang des Umfangs zu steuern.

Die vorliegende Erfindung wird in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 5 definiert. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung liefern eine Lösung für dieses Problem, wobei für die Messung die Verwendung eines Sensors vorgesehen ist, der einen Lesebereich aufweist, der kleiner als die Hälfte der Breite der Sektoren ist, in die die Düse unterteilt ist, und wobei die Messung an den Falzen der Folie durchgeführt wird, wenn diese gefaltet ist und die beiden Hälften ein und desselben Sektors übereinander liegen.

Auf diese Weise kann die mittlere Dicke eines jeden einzelnen Sektors präzise gemessen werden, und die Möglichkeit, die verschiedenen Sektoren so einzustellen, daß der Schlauch eine konstante Dicke aufweist, wird daher erheblich erleichtert.

Dies wird dadurch ermöglicht, daß der erzeugte Schlauch kontinuierlich um die eigene Achse gedreht wird, damit sich auf der ganzen Breite der Aufnehmerrolle wiederholende Fehler, die möglicherweise auftreten können, verteilt werden; daher befinden sich diejenigen Bereiche des Schlauchs, die den verschiedenen Sektoren der Düse entsprechen, nacheinander an der zu messenden Stelle der Falze.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand eines Beispiels im Detail beschrieben. Dabei wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen
1 schematisch eine Anlage für die Herstellung von Folien aus einem Schlauch darstellt;
2 schematisch eine erfindungsgemäße Meßvorrichtung darstellt; und
3 schematisch die Draufsicht auf eine gefaltete Schlauchfolie darstellt, in der die Bereiche, an denen die Dicke gemessen wird, hervorgehoben sind.
In 1 ist die schematische Darstellung einer Anlage für die Herstellung von Schlauchfolien gezeigt, die für das Verstehen der Erfindung nützlich ist.
Die mit der Bezugsziffer 1 gekennzeichnete Schlauchfolie wird durch eine Düse 2 extrudiert, die in der Draufsicht im Detail 2a dargestellt ist, und wird dann von einem Rollenpaar 3 so zusammengelegt, daß sich zwei übereinanderliegende Folien ergeben.
Diese werden dann an der mit 4 gekennzeichneten Schneidevorrichtung geschnitten und auf Aufnehmerrollen 5 aufgewickelt.
Vor der Schneidevorrichtung 4 laufen die beiden übereinander liegenden Lagen, die den Schlauch darstellen, durch eine Meßvorrichtung, die insgesamt mit der Bezugsziffer 6 gekennzeichnet ist.
Die Düse ist, wie in der Detaildarstellung 2a ersichtlich ist, in eine Vielzahl von Sektoren unterteilt, die jeweils mit dem Buchstaben S gekennzeichnet sind, wobei jeder Sektor unabhängig von den Nachbarsektoren regulierbar ist.
Durch das Einwirken auf die Reguliervorrichtungen eines jeden einzelnen Sektors ist es möglich, die Dicke der Folie in den verschiedenen Sektoren der Düse zu verändern.
Die Vorrichtung 6 zum Messen der Folie ist in 2 besser erkennbar und umfaßt einen Rahmen 7 mit einer Führungsschiene 8, die in im wesentlichen ortogonaler Richtung zur Vorschubrichtung F der doppelliegenden Folie angebracht ist. Entlang der Führungsschiene 8 bewegt sich ein Lesekopf 9, der mit einem Sensor ausgestattet ist, der präzise die Dicke der beiden sich vorschiebenden Folien messen kann.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist der Sensor so gewählt, daß er einen Lesebereich aufweist, der kleiner als die Hälfte der Breite eines der Sektoren S ist.
Wenn beispielsweise eine Düse in Sektoren mit einer Breite von jeweils ca. 12 cm unterteilt ist, wird ein Sensor mit einem Durchmesser von ungefähr 2,5 cm gewählt werden; dies ist eine handelsübliche Standardgröße.
Entsprechend der Erfindung bewegt sich der Sensor alternierend entlang der Führungsschiene 8, d.h. er bewegt sich von einem Falz zum anderen Falz der Folie.
Das Messen der Dicke wird folglich in der Nähe der Falze der Folie durchgeführt, beispielsweise in den Bereichen, die in 3 gestrichelt sind.
Der Lesekopf ist mit dem Vorschub der Folie synchronisiert, so daß die Dicke der beiden übereinander liegenden Lagen, die ein und demselben Sektor der Düse entsprechen, gemessen wird.
Auf diese Weise genügt es, die gemessene Dicke durch zwei zu teilen, um präzise die mittlere Dicke der Folie entsprechend einem jeden einzelnen Sektor der Düse zu erhalten.
Durch die Rotation des Schlauchs befinden sich nacheinander die verschiedenen Sektoren am zu messenden Falz.
Während sich der Lesekopf 9 von einem Falz der Folie zum anderen bewegt, führt er auch einen Lesevorgang im mittleren Bereich durch, so daß auf diese Weise die Dicke von Lagen, die zwei unterschiedlichen Sektoren der Düse entsprechen, gemessen wird, wobei jedoch eine Messung der mittleren Gesamtdicke der Folie erhalten wird.
Die Messungen können dann graphisch auf einem Monitor dargestellt werden, wobei die Angaben des mittleren Wertes der Folie und des mittleren Wertes der einzelnen Sektoren separat dargestellt werden.
Es ist auf diese Weise möglich, mittels einer einzigen Meßvorrichtung kontinuierlich und schnell die mittlere Dicke der Folie zu messen und durch das Messen an den Falzen eine genaue Angabe über die mittlere Dicke eines jeden Sektors zu erhalten und Informationen zur Verfügung zu haben, die eine präzise Regulierung der konstanten Dicke auf dem Gesamtumfang der Düse ermöglichen.

Claims

Verfahren zum Messen der Dicke einer Schlauchfolie (1), die so gefaltet ist, dass zwei plane, aufeinander liegende Lagen entstehen, die an den Rändern miteinander verbunden sind, so dass eine Messung von zwei übereinander liegenden Folienlagen durchgeführt wird, wobei die Messung der Dicke mit einem Sensor in der Nähe der Falze durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor einen Lesebereich aufweist, der kleiner als die Hälfte der Breite eines jeden einzelnen Sektors (S) der zur Herstellung der Schlauchfolie (1) eingesetzten Düse (2) ist und dass des weiteren eine Messung eines mittleren Bereichs der Schlauchfolie (1) mittels des Sensors durchgeführt wird, um eine Angabe über die mittlere Dicke der Schlauchfolie (1) zu erhalten
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messen alternierend an einem Falz und am gegenüber liegenden Falz der Schlauchfolie (1) während ihres Vorschubs (F) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotation der Schlauchfolie (1) ausgenutzt wird, um nacheinander alle Sektoren (S) zu messen.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor die zu vermessende Schlauchfolie (1) nicht berührt.
Vorrichtung zum Messen der Dicke einer Schlauchfolie (1), die so gefaltet ist, dass zwei plane, aufeinander liegende Lagen entstehen, die an den Rändern miteinander verbunden sind, so dass eine Messung von zwei übereinander liegenden Folienlagen durchgeführt wird, mit einem Sensor, der quer zur Vorschubrichtung der Schlauchfolie auf einer Halterung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor einen Lesebereich aufweist, der kleiner als die Hälfte der Breite eines jeden einzelnen Sektors (S) der zur Herstellung der Schlauchfolie (1) eingesetzten Düse (2) ist.