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Verfahren zur Herstellung von dünnen Folien und Bändern Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Folien und Bändern gleichmäßiger
Dicke, die aufgewickelt werden.
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Bisher treten noch relativ große Dickeschwankungen bei der Herstellung
von dünnen Polien und Bändern auf. Dies findet seine Erklärung darin, daß die Dicke
der Folien im /u-Bereich nicht genügend genau gemessen werden kann.
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Bei einer bekannten Methode bedient man sich der weichen Röntgenstrahlen
oder der /3-Strahlen, die das zu messende Gut durchstrahlen. Aus der Absorptionskurve
lassen.
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sich dann Rückschlüsse auf die Foliendicke ziehen. Der entscheidende
Nachteil dieser B%hode liegt darin, daß Dichteschwankungen in der Folie das Ergebnis
stark beeinflussen können.
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Weiterhin sind pneumatische Vorrichtungen zur Dickebestimmung bekannt.
Mit diesen Geräten lassen sich ebenfalls keine Messungen im /u-Bereich durchführen,
da die Schwingungen der Maschinen und die Lagertoleranzen der Walzen in die Meßgenauigkeit
eingehen. -Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung
von
dünnen Polien und Bändern sehr gleichmäßiger Dicke anzugeben, bei dem ein im µ-Bereich
genügend genau arbeitendes Meßverfahren verwendet wird, das in seinem mechanischen
Aufbau unempfindlich gegen Störungen ist.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß nach jeder Umdrehung des Wickels
die Umfangalänge U der Folie oder des Bandes gemessen wird und durch Vergleichen
mit dervorangegangenen Umfangslänge die Foliendicke d automatisch bestimmt wird.
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In weiterer Ausbildung des Verfahrens wird in den Herstellungsprozeß
des Bandes oder der Folie im Sinne einer Dickenänderung eingegriffen, wenn die ermittelte
Dicke d von einer Sollgröße abweicht.
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Die Umfangslänge U wird im Prinzip so gemessen, daß man der Länge
der laufenden Folie entsprechende Längeneinheiten mittels einer Meßrolle und eines
geeigneten Gebers bildet, und die Umdrehungen des Wickelkörpers mittels eines Drehwinkelgebers
erfaßt.
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Für die Folienlänge L auf dem Wickelkörper gilt folgende Beziehung:
Für die erste vollständige Umdrehung des Wickelkörpers, der den Radius r0 besitzen
soll, gilt L1 = r0 für die zweite vollständige Umdrehung L2 = 2#(ro + d) + L1
wobei
d die Foliendicke ist.
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Die Gesamtlänge ergibt sich nach n Umdrehungen des Wickelkörpers somit
aus
Für die Überwachung der Foliendicke d ist es zweckmäßig, wenn nach jeder vollen
oder teilweisen Umdrehung des Wickelkorpets der Umfang U bestimmt und daraus die
Foliendicke d ermittelt wird. Und zwar gilt
Von diesem 90 bestimmten Umfang U wird der Umfang, der eine Umdrehung vorher gemessen
und in einem Rechenwerk gespeichert wurde, subtrahiert. Das Ergebnis der Substraktion
ist die mit dem Faktor 2# versehene Foliendicke d.
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Die so ermittelte Dicke d der Folie wird mit einem Sollwert verglichen
Liegt eine Abweichung zwischen Ist- und Sollwert vor, so wird in den Herstellungsprozess
der Folie im Sinne einer Dickenvergrößerung bzw. Dickenverminderung eingegriffen.
Die Art des Eingriffs richtet sich nach dem jeweiligen Herstellungsverfahren. Bei
der Papierherstellung kann man z.3.
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die Papiermaschine langsamer oder schneller laufen lassen, bei der
Herstellung von Metallfolien kann der Walzendruck verändert werden und bei der Herstellung
von Kunststoffolien kann durch verschieden echnell laufende Walzen die Dicke durch
eine mehr oder weniger große Reckung der Folie verändert werden. Alle diese beispielhaft
genannten Maßnahmen werden abhängig von der Dickenmessung gesteuert.
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Die Erfindung soll anhand der Figuren näher beschrieben werden.
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Pigur 1 zeigt die Anordnung der Meßwerterfassung.
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Figur 2 zeigt die Meßwertaufbereitung im Blockschaltbild.
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Die Bahn 1, die eine Papierbahn oder eine Folie darstellen kann, läuft
über die Mitnehmerwalze 2, auf deren Achse eine Scheibe 3 sitzt, die mit Markierungen
4 versehen ist, die von dem Registriergerät 5 erfaßt werden.
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Die Methode der Erzeugung einer längenproportionalen Impulszahl ist
bekannt. Sie kann entweder magnetisch, induktiv oder fotoelektrisch erfolgen. Entsprechend
der Methode müssen die Markierungen 4 auf der Scheibe 3 und das Registriergerät
5 gewählt werden, welches elektrische Impulse proportional der Länge L liefert.
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Starr mit der Aufwickelrolle 6 ist ein Drehwinkelgeber verbunden,
der aus der Scheibe 7, die mit einer oder mehreren Markierungen 8 versehen ist,
und dem Registriergerät 9 besteht. Dieser liefert elektrische Impulse, welche einer
Voll- oder Teilumdrehung der Aufwickelrolle entsprechen.
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Figur 2 zeigt eine Anordnung zur Yerarbeitung der von den beiden Registriergeräten
gelieferten elektrischen Impulse.
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Über die Tore T1, T2, die von einer Steuereinheit S gesteuert werden,
werden abwechaelnd die längenproportionalen Impulse in die Zähler Z1 und Z2 gegeben.
Die
Steuereinheit erhält die Steuerbefehle von dem Drehwinkelgeber
an der Aufwickelrolle 6. Sie wirkt in dem Sinn, daß sie zunächst das Tor T1 aufsteuert,
so daß der Zähler Z1 zählbereit ist. Nach einem erneuten Signal von dem Drehwinkelgeber,
das einer vollen oder teilweisen Umdrehung der Aufwickelrolle entspricht, wird über
das Steuerwerk S das Tor T1 gesperrt und das Tor T2 und somit der Zähler Z2 geöffnet.
Nach einem weiteren Signal des Drehwinkelgebers wird das Tor T2 gesperrt und das
Tor T1 aufgesteuert, so daß der Zähler Z1 wieder zählbereit ist.
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In der Pause, die zwischen den zwei Längenmeßimpulsen ar folgt, in
die das erneute Steuersignal des Steuerwerkes fiel, sollen -siah folgende Vorgänge
abspielen: 1.) Die beiden Tore T1 und T2 werden umgeschaltet.
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2.) Der Zählerinhalt von Z2 soll in dem Substrahierwerk R mit dem
Zählerinhalt von Z1 vergliche werden.
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3.) Der Zählerinhalt, der als Substrahend diente, soll in dem entsprechenden
Zähler (in diesem Beispiel Z1) gelöscht werden.
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Nach diesen Schritten ist der Zähler Z1 wieder zählbereit und erffaßt
so lange die längenproportionalen Impulse, bis von dem Drehwinkelgeber über das
Steuerwerk wieder ein Signal kommt, das ein Umschalten der Tore T1 und T2 und im
Substrahierwerk ein Vergleichen des neueren Zählerinhalts mit dem älteren (jetzt
Z2) bewirkt und anschließend den älteren Zählerinhalt löscht.
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Die vom Substrahierwerk ermittelte Größe, sie entspricht der mit dem
Faktor 2# multipliziertem Foliendicke d,
wird in einem Vergleicher
V mit einem Sollwert verglichen.
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Die sich hieraus ergebende Regelgröße kann in bekannter Weise zur
Steuerung des Herstellungsprozesses im Sinne einer Dickenvergrößerung bzw. Dickenverminderung
verwendet werden.
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Anlagen 3 Patentansprüche 1 Bl. Zeichnungen 1 BI. Verzeichnis der
Bezugszeichen