DE2157570A1 - METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE AVERAGE FILM THICKNESS IN A DISTANCE INTERVAL OF A MOVING FILM TAPE - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE AVERAGE FILM THICKNESS IN A DISTANCE INTERVAL OF A MOVING FILM TAPEInfo
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Description
Verfahren und Vorrichtung zum Messen der mittleren Foliendicke in einem Streckenintervall eines bewegten Folienbandes Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie auf eine Vorrichtung zum fortlaufenden Messen der mittleren Foliendicke in einem Streckenintervall eines bewegten Folienbandes, bei der das Folienband voneiner ersten auf eine zweite Vorratsrolle umgespult wird und wobei man während des Umspulens die Foliendicke ermittelt.Method and device for measuring the mean film thickness in a distance interval of a moving film strip The invention relates to a method and a device for continuously measuring the mean Foil thickness in a distance interval of a moving foil strip, in which the Foil tape is rewound from a first to a second supply roll and wherein the film thickness is determined during rewinding.
Folien, z.B. für Kondensatoren, sollen bekanntlich eine möglichst gleichmäßige Dicke aufweisen. Größere Abweichungen und Schwankungen in der Dicke der Folien führen zu entsprechend großen Streuungen der Kapazitäten oder sogar zum Ausschuß. Es ist daher dienlich, vor dem Wickeln der Kondensatoren die einzelnen Vorratsrollen auf ihre Maßhaltigkeit in Bezug Xauf ihre Dicke zu messen. Die Vorratsrolle wird nach dem. Prüfen mit einer, die mittlere Foliendicke nennenden Beschriftung versehen und abgelegt. Verfahren und Vorrichtungen zum Messen der Foliendicke sind vielfach bekannt. Die Dickenmessung kann durdimechanische Mittel oder auch beriünrungslos, z.B. kapazitiv oder durch elektromagnetisch arbeitende Detektoren, optische Meßfühler u.dgl.It is well known that foils, e.g. for capacitors, should be as have uniform thickness. Larger deviations and fluctuations in thickness of the foils lead to correspondingly large variations in capacities or even to Committee. It is therefore useful to check the individual capacitors before winding them Measure supply rolls for their dimensional accuracy in relation to their thickness. The supply roll will after. Check with a label indicating the mean film thickness provided and filed. Methods and apparatus for measuring film thickness are widely known. The thickness measurement can be done by mechanical means or without contact, e.g. capacitive or electromagnetic detectors, optical measuring sensors etc.
erfolgen. Derartige Verfahren besitzen Jedoch den Nachteil, daß sie bei extrem dünnen Folien, von beispielsweise 5 /um, nicht mehr zuverlässig arbeiten. Dieser Umstand ist u.a. darauf zurückzuführen, daß die extrem dünnen Folien bei hoher Durchzugsgeschwindigkeit unter dem Einfluß der mitgeführten Luft flattern oder Schlierfalten bilden. In diesem Falle versagen die bekannten Taster oder Fühler,unter oder zwischen denen die Folie geführt wird0 Bei der Anwendung dieser bekannten Dickenmeßvorriohtungen zum Messen von dünnen Kondensatorfolien ist man daher gezwungen, mit verhältnismäßig niedriger Wickelgeschwindigkeit zu arbeiten.take place. However, such methods have the disadvantage that they with extremely thin foils, for example 5 / um, no longer work reliably. This fact is due, among other things, to the fact that the extremely thin foils are used in flutter at high speed under the influence of the entrained air or form streak folds. In this case, the known buttons or sensors fail or between which the film is guided. When using these known thickness measuring devices for measuring thin capacitor foils one is therefore forced to with to work relatively low winding speed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur fortlaufenden digitalen elektronischen Messung der mittleren Dicke in einem Streckenintervall eines bewegten dünnen Folienbandes zu schaffen, wobei die Meßgeschwindigkeit vergleichsweise gegenüber den bekannten Verfahren hoch sein soll. Ausgehend von einem Verfahren zum Ermitteln der durchschnittlichen Foliendicke eines bewegten Folienbandes, bei der das Folienband von einer ersten auf eine zweite Vorratsrolle umgespult wird und wobei man während des Umspulens die Foliendicke ermittelt,cbesteht das erfindungs gemäße Verfahren darin, daß man das Folienband während des Umspulens über- eine Meßrolle führt und dabei die Teilumdrehungen einer der Vorlatsrollen sowie der Meßrolle in Impulse umwandelt und diese Impulse Zählern zuführt und ferner aus der Änderung der aus den Zählraten ermittelten Windungslängendifferenz während einer oder mehrerer Umdrehungen einer der Vorratsrollen die mittlere Foliendicke des über die Meßrolle geführten Folienbandes ermittelt.The invention is based on the object of a method and a device for continuous digital electronic measurement of the average thickness in one To create distance interval of a moving thin film strip, with the measuring speed should be comparatively high compared to the known method. Starting from a method for determining the average thickness of a moving film Foil tape, in which the foil tape from a first to a second supply roll is rewound and the film thickness is determined during rewinding, c exists the fiction, contemporary method is that the film tape during rewinding A measuring roller leads and thereby the partial revolutions of one of the supply rollers and converts the measuring roller into pulses and supplies these pulses to counters and furthermore from the change in the winding length difference determined from the counting rates during one or more revolutions of one of the supply rolls the average film thickness of the foil tape guided over the measuring roller is determined.
Das erfinderische Verfahren arbeitet ohne Anwendung von sog.The inventive method works without the use of so-called.
"Dicken-Meßköpfen" und ist auch bei hohen Wickelgeschwindigkeiten von extrem dünnen Folien anwendbar. Ein Reißen der Folien ist nicht zu befürchten; ein Flattern der Folie während des M-eßvorganges führt nicht zu Fehlmessungen."Thickness measuring heads" and is also at high winding speeds applicable from extremely thin foils. There is no risk of the foils tearing; a fluttering of the foil during the measuring process does not lead to incorrect measurements.
Die Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens unter Verwendung einer Umspulvorrichtung, bestehend aus einer die Folienvo'rratsrolle aufnehmenden Ablaufhaspel und einer motorisch angetriebenen Aufwickelhaspei, besteht gemäß der Erfindung darin, daß zwischen der Ablauf- und Aufwickelhaspel eine vom Folienband angetriebene Meßrolle gelagert ist, wobei entweder die Aufwickelhaspel mit einer proportional der Umdrehungsgeschwindigkeit der Vörratsrolle angetrIebenen Impulsscheite eines erstenImpulsgebers und die Meßrolle mit einer Impulsscheibe eines zweiten Impulsgebers gekoppelt ist und die Signalleitungen der beiden Impulsgeber an Jeweils einem Zähler einer Zählschaltung anliegen, deren Ausgänge mit einer, die Foliendicke laufend ermittelnden Rechenschaltung verbunden sind.The device for performing the method using a Rewinding device, consisting of a reel that takes up the film supply roll and a motor-driven take-up reel, according to the invention, that between the pay-off and take-up reel a measuring roller driven by the film strip is stored, either the take-up reel with a proportional to the speed of rotation the supply roll driven pulse logs of a first pulse generator and the Measuring roller is coupled to a pulse disc of a second pulse generator and the Signal lines of the two pulse generators each to a counter of a counting circuit are present, the outputs of which are connected to a computing circuit that continuously determines the film thickness are connected.
Die so geschaffene Vorrichtung zum Messen der Foliendicke ist in ihrem Aufbau einfach und arbeitet zuverlässig. Die Ermitt lang der Foliendicke erfolgt hierbei derart, daß bei jedem Umlauf oder bei mehreren ganzzahligen Umläufen der Vorratsrolle die Längenänderung des Folienbandes durch die mitgeführte Meßrolle bestimmt wird. Die Längenänderung bei einem Umlauf der Vorratsrolle ist bei einem auf der Vorratsrolle aufgewickelten Band eine unmittelbare Funktion der Foliendicke. Der Durchmesser der Meßrolle ist bekannt. Die Anzahl der Umdrehungen der Meßrolle wird laufend ermittelt. Anhand dieser Größen ist die mittlere Dicke des Folienbandes in jeweils einem Meßintervall auf digitalem Wege errechenbar. Berücksichtigt man, daß auch bei den bekannten. eßvorrichtung.en zum Ermitteln der durchschnittlichen Foliendicke eines Folienbandes, zwist en der Abwickelhaspel und der Aufwickelhaspel Leit- oder Führungsrollen für das Folienband angeordnet sind, so arbeitet-die nach der Erfindung gebildete Vorrichtung ohne zusätzliche Taster, Meßköpfe oder Fühler.The device thus created for measuring the film thickness is in their Structure is simple and works reliably. The film thickness is determined here in such a way that with each revolution or with several whole number revolutions the Supply roll the change in length of the film strip caused by the measuring roll is determined. The change in length during one revolution of the supply roll is at one The tape wound on the supply roll is a direct function of the film thickness. The diameter of the measuring roller is known. The number of revolutions of the measuring roller is determined continuously. These quantities are used to determine the mean thickness of the foil tape can be calculated digitally in one measuring interval. If you take into account that also with the known. eßvorrichtung.en to determine the average Film thickness of a film strip, between the decoiler and the take-up reel Guide or guide rollers for the film strip are arranged, so-works after The device formed according to the invention without additional buttons, measuring heads or sensors.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.
Auf einer Aufwickelhaspel 1 ist auf einem Wickeldorn 2 eine aus einem Folienband 3 bestehende Vorratsrolle 4 gelagert. Der Wickeldorn 2 steht mit einem Impulsgeber 5, bestehend aus einer Impulescheibe 5' und einem Abtastelement 6, in Verbindung. Derartige Impulsgeber sind in mannigfachen Ausführungsformen bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung. Das von der Aufvrickelhaspel 1 mittels der Abwickelhaspel 7 abgezogene Folienband 3 läuft über eine Meßrolle 8, die ebenfalls mit einem aus einer Impulsscheibe 9 und einem Abtastelement 10 bestehenden Impulsgeber 11 verbunden ist. Der Impulsgeber 5 liefert z.B. bei einer vollen Umdrehung 100 Impulse v, wo hingegen der Impulsgeber 11 bei einer Umdrehung 1000 Impulse u liefert. Mit der Aufwickelhaspel ist ein Signalgeber, z.B. ein Permanentmagnet 12, verbunden, der bei jeder vollen Umdrehung an einen Fühler 13 ein Signal a auslöst.On a take-up reel 1 is one of a winding mandrel 2 Foil tape 3 existing supply roll 4 stored. The winding mandrel 2 is with a Pulse generator 5, consisting of a pulse disc 5 'and a sensing element 6, in Link. Such pulse generators are known in various embodiments and not the subject of the invention. That from the winding reel 1 by means of the decoiler 7 withdrawn film tape 3 runs over a measuring roller 8, which is also with a one Pulse disc 9 and a sensing element 10 existing pulse generator 11 is connected. The pulse generator 5 delivers 100 for a full revolution, for example Pulses v, whereas the pulse generator 11 delivers 1000 pulses u per revolution. A signal transmitter, e.g. a permanent magnet 12, is connected to the take-up reel, which triggers a signal a at a sensor 13 with every full revolution.
Zur Erläuterung der Funktion der Vorrichtung diene nachfolgende Ableitung: Der Außendurchmesser der Vorratsrolle ist mit D und der Durchmesser einer beliebigen Windung des Wickelkernes, im nachfolgenden Kerndurchmesser genannt, mit D' und die Foliendicke mit F bezeichnet. Ist Z die Windungszahl, so ergibt sich der Außendurchmesser der Vorratsrolle D = D' + 2 FZ. Der Außendurchmesser der Vorratsrolle 4 ist auch durch die Windungslänge W bei einer Umdrehung der Haspel gegeben, nämlich durch die Beziehung W wobei W eine veränderliche Größe ist. Die Umfangslänge U des Wickelkernes 2 ist bekannt; es folgt somit das Maß der Windungslängendifferenz L von Kernumfangslänge und jeweiliger Windungslänge W' B = W' -aus dem Vorstehenden ist die Foliendicke F bestimmbar Die Windungslangendifferenz ändert sich von Windung zu Windung; und zwar um die Größe lt' daraus ergibt sich diæ Foliendicke F Die Größe lt' ist also für F bestimmend. Dieser Wert ist sehr klein und daher nicht mit ausreichender Auflösung digital erfaßbar. Die Windungszahl Z der Voratsrolle läßt sich dagegen ohne Schwierigkeiten bei z.B. 100 Impulsen/Umdrehung mit hoher Genauigkeit bestimmen. Anstelle von Lt wird daher ein ganzzahliges Vielfaches dieser Größe gesetzt und im nachfolgenden mit Änderungsgöße Lo bezeichnet.The following derivation serves to explain the function of the device: The outside diameter of the supply roll is denoted by D and the diameter of any turn of the winding core, referred to below as the core diameter, is denoted by D 'and the film thickness is denoted by F. If Z is the number of turns, the result is the outer diameter of the supply roll D = D '+ 2 FZ. The outer diameter of the supply roll 4 is also given by the winding length W during one revolution of the reel, namely by the relationship W where W is a variable quantity. The circumferential length U of the winding core 2 is known; the measure of the winding length difference L between the core circumferential length and the respective winding length W 'B = W' - the film thickness F can be determined from the above The winding length difference changes from winding to winding; namely about the size lt ' this results in the film thickness F The quantity lt 'is therefore decisive for F. This value is very small and therefore cannot be digitally recorded with sufficient resolution. The number of turns Z of the supply roll, on the other hand, can be determined with high accuracy without difficulty, for example at 100 pulses / revolution. Instead of Lt, an integer multiple of this quantity is therefore set and referred to below as the change quantity Lo.
Die Vorrichtung besitzt einen Zähler 16, an dem die Änderungsgröße Lo vorgewählt wird. Ist die vorgewählte Änderungsgröt0 erreicht, so wird der ihm zugeordnete Windung szahlwert festgestellt. Dieser Windungszahlwert ist mit ZD. bezeichnet; er steht in folgender Beziehung zu lt Lo = L'.The device has a counter 16 on which the change size Lo is selected. If the preselected change size 0 is reached, it will be assigned winding number value determined. This number of turns is denoted by ZD. designated; it has the following relation to lt Lo = L '.
Die sich für die Foliendicke F ergebende Beziehung ist somit Die Meß- und Auswerteschaltung Die Teilwindungszahl ZD wird durch den Impulsgeber 5 an der Aufwickelhaspel ermittelt. Diese so gemessenen Impulse werden dem Zähler 14, zugeführt. mittels des Impulsgebers t1 an der Meßrolle 8 wird die Windungslänge' L ermittelt. Die Anzahl der der Windungslänge L entsprechenden Impulse u werden Zählem 15 und 16 zugeleitet. Die Messung und Auswertung der Meßergebnisse erfolgt digital über Dualzähler, sowie mittels binär verschlüsselter Dezimalzähler und Zeitstufen. Der Zähler 15 zählt die der Windungslänge W' entsprechenden Impulse. Er wird daher einmal pro Vorratsrollenumdrehung auf Null zurückgesetzt. Das Rücksetzen erfolgt mittels des Umdrehungszählers 12, 13 an der Aufwickelhaspel durch ein Signal a. Eine Vorwahlschaltung 17 für den Zähler 16 wird zu Beginn der Messung auf die Kernumfangslänge U der Abwickelhaspel eingestellt. Wenn der vorgewählte Wert U@erreicht ist, wird der Windungslängen-Differenzzähler 16 gestartet, der nunmehr jeweils den Rest der verbleibenden W'tImpulse vom Zähler 15, also den Wert L, zählt. Der Zähler 16 ist auf, den Wert Lo an der Vorwahlschaltung 18 fest eingestellt, d.h. der Zähler 16 wird so lange nach -jeder Umdrehung der Abwickelhaspel 1 durch. die vom Fühler 12, 13 gelieferten Impulse auf Nall zurückgesetzt und bei Erfüllung der Vorwahl U wieder gestartet, bis während eines Durchlaufes die vorgewählte gazxz zahlige Änderungsgröße Lo erreicht ist. Beim Erreichen des Wertes Lo wird über die Vorwahlschaltung 18 das Signal b ausgelöst. Durch das Signal b wird der Zähler 14 zur Ermittlung des Windungszahlwertes Z@ angehalten. Gleichzeitig werden ein Zählratenspeiclier (ZD) 19, in dem die Zählraten des Zählers 14, sowie ein Speicher 20, ül dem die Z>hlraten L lt = - U gespeichart sind, gelöscht. Nach dem Löschen der Speicher erfolgt das erneute Setzen des Speichers 19 mit einer gewissen Verzögerung, verursacht durch eine Zeitstufe 21.The resulting relationship for the film thickness F is thus The measuring and evaluation circuit The partial number of turns ZD is determined by the pulse generator 5 on the take-up reel. These pulses measured in this way are fed to the counter 14. The winding length 'L is determined by means of the pulse generator t1 on the measuring roller 8. The number of pulses u corresponding to the winding length L are fed to counters 15 and 16. The measurement and evaluation of the measurement results is carried out digitally via dual counters, as well as by means of binary coded decimal counters and time steps. The counter 15 counts the pulses corresponding to the winding length W '. It is therefore reset to zero once per revolution of the supply roll. The reset takes place by means of the revolution counter 12, 13 on the take-up reel by a signal a. A preselection circuit 17 for the counter 16 is set at the beginning of the measurement to the core circumferential length U of the decoiler. When the preselected value U @ is reached, the winding length difference counter 16 is started, which now counts the remainder of the remaining W't pulses from counter 15, that is, the value L. The counter 16 is permanently set to the value Lo on the preselection circuit 18, ie the counter 16 is so long after each revolution of the decoiler 1 through. the pulses supplied by the sensor 12, 13 are reset to Nall and restarted when the preselection U is fulfilled until the preselected gazxz numerous change variable Lo is reached during one cycle. When the value Lo is reached, the signal b is triggered via the preselection circuit 18. The counter 14 is stopped by the signal b to determine the number of turns value Z @. At the same time, a counting rate memory (ZD) 19, in which the counting rates of the counter 14, and a memory 20, in which the counting rates L lt = - U are stored, are deleted. After the memories have been erased, the memory 19 is set again with a certain delay, caused by a time stage 21.
Nachdem der Wert ZD gespeichert ist, wird der Zähler 14 über eine Zeitstufe 22 auf Null, zurückgesetzt. Er wird erst wieder gestartet, wenn der über das Signal b vom Lo-Zähler vorbereitete Gatterschalter 23 vom Umlaufzähler 12, 15 einen Schaltimpuls a erhält, d.h. mit dem Beginn einer neuen Windung.After the value ZD is stored, the counter 14 is a Time stage 22 to zero, reset. It will only start again when the over the signal b from the Lo counter prepared gate switch 23 from the circulation counter 12, 15 receives a switching pulse a, i.e. with the start of a new turn.
-Der Speicher 20 (W' -, U) wird über eine vom Signal b sorbereitete Gatterschaltung 24 beim Eintreffen des nächsten Signalimpulses a und damit ebenfalls bei Beginn einer neuen Windung, wieder gesetzt. Dieser gesetzte Wert ist gleich der Impulszahl der letzten Windungslänge W und' ist der neue Vorwahlwert des Zählers 16. Durch die gegebene zyklische Erneuerung der Bezugsgrößen zur Ermittlung der Änderungsgröße Lo wird bewerkstelligt, daß anstelle des Wertes W', welcher einer ständigen Änderung unterworfen ist, eine konstante Änderungsgröße Lo gesetzt werden kann und ferner daß durch mögliche Wickelzugschwankungen bedingte Pehler bei der Bestimmung von W und L weitgehendst ausgeschlossen werden.-The memory 20 (W '-, U) is prepared via a signal b Gate circuit 24 upon arrival of the next signal pulse a and thus likewise at the beginning of a new turn, set again. This set value is the same the number of pulses of the last winding length W and 'is the new preset value of the counter 16. Due to the given cyclical renewal of the reference values for determining the Change amount Lo is brought about that instead of the value W ', which one is subject to constant change, a constant change quantity Lo can be set can and also that caused by possible winding tension fluctuations in the Determination of W and L can be largely excluded.
Der vom Speicher 19 ausgegebene Wert gelangt in eine Recherschaltung 25, die aus den vorgenannten Werten die Foliendicke ermittelt. Die Reohenschaltung wird beispielsweise üoer einen Impulsgenerator 26 mit Zählimpulsen beaufschlagt. Mit dem Rechner kann fernerhin eine Ziffernanzeige 27 und/oder ein Schreiber bzw. Drucker 28 verbunden sein.The value output by the memory 19 reaches a computing circuit 25, which determines the film thickness from the aforementioned values. The Reoh circuit is for example applied over a pulse generator 26 with counting pulses. The computer can also be used to display a numeric display 27 and / or a writer or Printer 28 connected.
Die dargestellte Vorrichtung kann fernerhin zur Ermittlung des Verhältnisses zwischen Istwert und Sollwert der Foliendicke ausgelegt sein.The device shown can also be used to determine the ratio be designed between the actual value and the target value of the film thickness.
3 Patentansprüche 1 Figur3 claims 1 figure
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19712157570 DE2157570A1 (en) | 1971-11-19 | 1971-11-19 | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE AVERAGE FILM THICKNESS IN A DISTANCE INTERVAL OF A MOVING FILM TAPE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19712157570 DE2157570A1 (en) | 1971-11-19 | 1971-11-19 | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE AVERAGE FILM THICKNESS IN A DISTANCE INTERVAL OF A MOVING FILM TAPE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2157570A1 true DE2157570A1 (en) | 1973-05-24 |
Family
ID=5825621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19712157570 Pending DE2157570A1 (en) | 1971-11-19 | 1971-11-19 | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE AVERAGE FILM THICKNESS IN A DISTANCE INTERVAL OF A MOVING FILM TAPE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2157570A1 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1971
- 1971-11-19 DE DE19712157570 patent/DE2157570A1/en active Pending
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