DE2331419A1

DE2331419A1 - Regulating coating thickness - in continuous process by feedback to coater from parameter of coating produced

Info

Publication number: DE2331419A1
Application number: DE19732331419
Authority: DE
Inventors: Alfred Pohler
Original assignee: Thermotex & Co KG Stanzac GmbH
Current assignee: Thermotex & Co KG Stanzac GmbH
Priority date: 1972-06-26
Filing date: 1973-06-20
Publication date: 1974-01-17
Also published as: AT328049B; ATA550272A

Abstract

A method of regulating the coating of an object, in a continuous dipping, heating and inspection sequence, esp. for coating insulating strip with a conducting plastics dispersion, is as follows; after the heat treatment, the coating is inspected, e.g., its electrical resistance is measured, and from the measurement obtd., the quantity of coating material and/or the treatment temp. are varied.

Description

VCerfahren zum Steuern des Überziehens von Körpern aller art in einem Durchlaufverfahren und einrichtungen dazu Die Erfindung betrifft in erster Linie ein Verfahren zum Steuern des überziehens von Körpern aller Art in einem DurchlauEverfahren, bei dem der Körper in das Überzugsmaterial eingetaucht, einer Wärmebehandlung unterworfen und der Überzug kontrolliert wird, insbesondere zum Steuern des Überziehens von Isolierstoffbahnen mit einer elektrisch leitenden Kunststoffdispersion und ist dadurch gekennzeichnet, daß nach der Wärmebehandlung eine Kontrolle, zum Beispiel eine Messung des elektrischen Widerstandes des überzuges vorgenommen wird und von der Kontrollstelle aus eine Steuerung der Menge des aufgetragenen Überzugmaterials und/oder der Wärmebehandlungstemperaturen durchgefuhrt wird, zur Erreichug bzw. Aufrechterhalterung eines gewünschten Widerstandswsrtes R-aoll- des Oberzuges stehen viele Möglichkeiten zur Verfügung. Beispielsweise kann wie folgt vorgegangen werden: I. Steuerung der Heizzonen des Ofens, der die Wärmebehandlung bewirkt; II. Regelung der tIenge des aufgetragenen Überzugmaterials durch Steuerung von Luftbürsten a) Steuerung des Anblaswinkels b) Steuerung des Anblasabstandes c) Steuerung der Blasluft d) Steuerung der Temperatur der Blasluft, zun Beispiel durch Einbau eines lleizregisters in den Ventilator für die Blasluft; III, Steuerung der freien Weglänge vom Bad zu den Heizzonen; IV. Steuerung der Durchlaufgeschwindigkeit der Bahn; V. Steuerung der Bremsung bzw. Reckung der Isolierstoffbahn.VC method for controlling the coating of bodies of all kinds in one Continuous process and devices for this The invention relates primarily a method for controlling the coating of bodies of all kinds in a continuous process, in which the body is immersed in the coating material, subjected to a heat treatment and the coating is controlled, particularly to control the coating of Sheets of insulating material with an electrically conductive plastic dispersion and is therefore characterized in that a control, for example a measurement, after the heat treatment of the electric Resistance of the coating is made and from the control point a control of the amount of the applied coating material and / or the heat treatment temperatures are carried out to achieve or Maintaining a desired resistance value R-aoll- of the upper part many options available. For example, you can proceed as follows: I. Control of the heating zones of the furnace performing the heat treatment; II. Regulation the amount of coating material applied by controlling air brushes a) Control of the blowing angle b) Control of the blowing distance c) Control of the blowing air d) Control of the temperature of the blown air, for example by installing a register in the fan for the blown air; III, control of the free path from the bath to the heating zones; IV. Control of the speed of travel of the web; V. Control the braking or stretching of the insulating material web.

Die Leitungen bzw, Stellen, die den genannten fünf Möglichkeiten zugeordnet sind, tragen in Fig. 1 die Bezugs-'zeichen I bis V. The lines or, respectively, places that the mentioned five possibilities are assigned, bear in Fig. 1 the reference characters I to V.

In der Widerstandsmeßvorrichtung 9, 10 wird kontinuierlich der Widerstandswert R-ist- der fertigen leiterbahn 3 ermittelt. Dieser Widerstandswert R-ist- (Fig. 2) wird in einem Spannungswandler ii in eine analoge Gleichspannung U-ist- umgewandelt. Die Gleichspannung U-istwird in eine,l Diskriminator 12 mit einer Gleichspannung U-soll- aus der Spannungsquelle 13 verglichen, Die Gleichspanung U-soll- ist konstant und entspricht den gewünschten Widerstandswert R-soll- der fertigen Leiterbahn. Am Ausgang 14 des Diskriminators 12 steht nun eine Spannung als Regelspannung # U-regel- zur Verfügung, die - je nach den gemessenen Widerstandswert R-ist- - positiv oder negativ gerichtet ist. Diese Regelspannung # U-regel- wird zur steuerung der Einrichtungen nach den oben genannten Punkten I bis V herangezogen. Die Regelung nach den Punkten I bis V bewirkt, daß der gemessene Widerstandswert R-ist- selbsttätig auf seinem Sollwert R-soll- gehalten wird. Dazu muß die Regelspannung + U-regel- nach dem erfassen des Widerstandswertes durch die Widerstandsmeßvorrichtung aufrechterhalten werden, da ja ihr lJert die Korrektur zur Erreichung des gewünschten Widerstandswertes R-soll- bewirkt. Dies bedeutet, daß die Regelspannung + U-regel- gespeichert werden muß, und zwar so lange, bis der Überzug nach dem Erreichen des gewünschten Widerstandswertes R-soll- einen unerwünschten, neuen Widerstandswert R-ist- aufweist. In the resistance measuring device 9, 10, the resistance value is continuously R-ist- of the finished conductor track 3 is determined. This resistance value R-ist- (Fig. 2) is converted into an analog direct voltage U-ist- in a voltage converter ii. The direct voltage U-ist becomes into one, l discriminator 12 with one Direct voltage U-soll- from the voltage source 13 compared, the direct voltage U-soll- is constant and corresponds to the desired resistance value R-soll- der finished conductor track. There is now a voltage at the output 14 of the discriminator 12 as control voltage # U-regul- available, which - depending on the measured resistance value R-is- - is directed positively or negatively. This control voltage is # U-regul- used to control the facilities according to points I to V above. The regulation according to points I to V causes the measured resistance value R-ist- is automatically held at its setpoint R-soll-. To do this, the control voltage + U-regul- after the resistance value has been recorded by the resistance measuring device be maintained, since you are learning the correction to achieve the desired Resistance value R-soll- caused. This means that the control voltage + U-control- must be stored until the coating after reaching the desired resistance value R-soll- an unwanted, new resistance value R-is-has.

Zur Speicherung der Regelspannung + U-regel- ist an den Diskriminator 12 ein Spannungsspeicher 16 ange- -schlossen. Die Regelspannung wird vom Diskriminator 12 über ein Tor 15 gu dem Speicher 16 geführt, wobei das Tor nur dann die Regeispannung + U-regel- an den Speicher 16 kommen läßt, wenn die Regelapannung einen Wert aufweist, der durch einen unerwünschten Widerstandswert R-ist- des Überzuges bedingt ist. Zur Steuerung des Torea 15 ist hiebei ein Schmitt-Trigger 17 vorgesehen, der das Tor unter den letzt genannten Bedingungen (R-ist- = R-soll-) öffnet. To store the control voltage + U-regul- is to the discriminator 12 a voltage memory 16 is connected. The control voltage is provided by the discriminator 12 out of a gate 15 gu the memory 16, the gate only then the control voltage + U-regul- can come to the memory 16 when the control voltage has a value which is caused by an undesired resistance value R-ist- of the coating. To control the Torea 15, a Schmitt trigger 17 is provided, which Gate opens under the last-mentioned conditions (R-is- = R-should-).

Da die Regelspannung # U-regel- positiv oder negatov gerichtet sein kann, sind zwei Speicherkreise entgegengesetzter Polarität vorgesehe. Since the control voltage # U-regul- be directed positively or negatov two storage circuits of opposite polarity are provided.

Tritt ein neuerlicher Widerstandswert R-ist- auf, derunerwünscht ist, so wird in Abhängigkeit der darauf entstehenden Regelspannung U-regel- der entsprechende Speicher gelöscht und es kaun die neuerlich auftretende Regelspannung # U-regel- gespeichert werden. If a new resistance value R-ist- occurs, which is undesirable is, then depending on the resulting control voltage U-regulator corresponding memory is deleted and the control voltage that appears again can be found # U-rule- can be saved.

ad I.: Zur Steuerung der Heizzonen 8 wird die Regelspannung + U-regel- über einen Regelverstärker 18 an eine oder mehrere mhyrister (oder Triac-) -Stufen 19 geführt, die eine kontinuierliche Temperaturregelung der Heizzonen gewährleisten (Fig. 2). Die zu überziehende Bahn 3 läuft von der Vorratsspule 1 über Umlenkrollen 2 durch die Anlage zur Äufspulwalze 4. ad I .: To control the heating zones 8, the control voltage + U-control- Via a control amplifier 18 to one or more mhyrister (or triac) stages 19, which ensure continuous temperature control of the heating zones (Fig. 2). The web 3 to be coated runs from the supply reel 1 over pulleys 2 through the system to the winding roller 4.

ad II.: a) Zur Steuerung des Mtolaswinkels (Fig.3) der tuftbürsten 20 wird die Regelspannung einem Servoverstärker 21 zugef'dhrt, der zur Steuerung eines Servomotors 22 vorgesehen ist. Hiebei kann die Luftbürste mit einem Schneckenrad 23 und der Servomotor mit der zugehörigen Schnecke 24 verbunden sein. Das Schneckenrad ist mit einem Nachführpotentiometer 25 des Servoverstärkers mechanisch (bei 26) gekuppelt. Der Servoverstärker kann etwa derart aufgebaut sein, daß eine positive oder negative Regelspannung derart verstärkt wird, daß beispielsweise der eine oder der andere Ausgangstransistor leitet und der angeschlossene Servomotor 22 mit entsprechendem Drehsinn zu laufen beginnt. Der Schleifer des mit dem Schneckenrad mechanisch gekuppelten Potentiometers 25 wird durch die Drehung des Schneckenrades nun so verstellt, daß die Regelspannung, die die Drehung des Rotors verureacht, verschwindet. Der rotor 22 bleibt also in der durch die Reglespannung # U-regel- vorbestimmten Stellung stellen, die einem bestimmten Anblaswinkel der muf-tbiirste 20 entspricht. ad II .: a) To control the Mtolaswinkel (Fig.3) of the tuft brushes 20, the control voltage is fed to a servo amplifier 21, which is used for control a servo motor 22 is provided. The air brush with a worm wheel can do this 23 and the servomotor can be connected to the associated worm 24. The worm wheel is mechanical with a tracking potentiometer 25 of the servo amplifier (at 26) coupled. The servo amplifier can be constructed in such a way that a positive or negative control voltage is amplified in such a way that, for example, one or the other output transistor conducts and the connected servomotor 22 with the corresponding Sense of rotation begins to run. The grinder of the mechanically coupled with the worm wheel Potentiometer 25 is now adjusted by turning the worm wheel so that the control voltage that controls the rotation of the rotor damned, disappears. The rotor 22 thus remains in the position predetermined by the control voltage # U-regul- Set a position that corresponds to a certain blowing angle of the sleeve brush 20.

b) Die Regelspannung (Fig. 4) wird ebenfalle einem Servoverstärker 21 zugeführt, an den ein Servomotor 26 angeschlossen ist, der beispielsweise mit einem Ritzel 27 versehen ist. Die Luftbürste 20 ist mit einer Zahnstange 28 verbunden, in die das Ritzel 27 des Motors 26 eingreift. b) The control voltage (Fig. 4) is also used by a servo amplifier 21 supplied to which a servomotor 26 is connected, for example with a pinion 27 is provided. The air brush 20 is connected to a rack 28, in which the pinion 27 of the motor 26 engages.

In diesen Falle ist das Nachführpotentiometer ?5 mit der Zahnotange 28 verbunden (bei 29). Die Funktion der Schaltung entspricht der nach IIa.In this case, the tracking potentiometer is? 5 with the toothed tong 28 connected (at 29). The function of the circuit corresponds to that according to IIa.

c) Die Steuerung der Blasluft für die Luftbürsten 20 (Fig.5) erfolgt über eine Thyristor-Drehzahlregeleinrichtung 30, die durch die Regelspannung + U-regelgesteuert wird. An die Thyristorregeleinrichtung ist beispielsweise ein elektromotorisch (Motor 31) angetriebenes Gebläse 32 angeschlossen, dessen Drehzahl durch die Drehzahlregeleinrichtung 30 veränderbar ist und jeweils entsprechend einstellbar ist. c) The blowing air for the air brushes 20 (FIG. 5) is controlled via a thyristor speed control device 30, which is controlled by the control voltage + U will. An electric motor (motor 31) driven fan 32 is connected, the speed of which is controlled by the speed control device 30 is changeable and can be adjusted accordingly in each case.

ad III.: Das Heben und Senken des Gefäßes 5 mit der Kunststoffdispersion 6 kann (Pig.6) mittels eines Servomotors 26 und dem zugehörigen Servoverstärker 21 ebenfalls in Abhängigkeit von der Regelspannung durchgeführt werden. ad III .: The raising and lowering of the vessel 5 with the plastic dispersion 6 can (Pig.6) by means of a servo motor 26 and the associated servo amplifier 21 can also be carried out as a function of the control voltage.

Das Gefäß 5 ist mit einer lotrecht angeordneten Zahnstange 33 verbunden, in die ein Ritzel 34 eingreift, das mit dem Servomotor 26 gekuppelt ist. Ebenso kann das Heben und Senken des Gefäßes 5 hydraulisch durchgeführt werden, wobei von dem Servoverstärker 21 Servoventile und Hydraulikpumpen zu steuern waren. Jedenfalls muß das Nachführpotentiometer 25 des Servoverstärkers 21 mechanisch $(bei 35) durch die Bewegung des Gefäßes ve stellbar sein. Bs wird so die freie Weglänge 7 (siehe auch Fig. 1) vom Gefäß 5 zu den Heizzonen 8 entsprechend eingestellt, sodaß an der Bahn 3 anhaftende Dispersion mehr oder weniger abrinnen kann; auf diese Art läßt sich die erforderliche Dicke des uberzuges (und somit der elektrische Widerstand) einstellen.The vessel 5 is connected to a vertically arranged rack 33, in which a pinion 34 which is coupled to the servomotor 26 engages. as well the raising and lowering of the vessel 5 can be carried out hydraulically, from the servo amplifier 21 servo valves and hydraulic pumps were to be controlled. In any case the tracking potentiometer 25 of the servo amplifier 21 mechanically $ (at 35) can be adjusted by moving the vessel. So it becomes the free one Path length 7 (see also Fig. 1) from the vessel 5 to the heating zones 8 adjusted accordingly, so that the dispersion adhering to the web 3 can run off to a greater or lesser extent; to this The required thickness of the coating (and thus the electrical resistance) to adjust.

ad IV.: Die Regelung der Durchlaufgeschwindigkeit der Bahn 3 durch die Anlage kann ebenfalls mit einer Thyristor-Drehzahlregeleinrichtung 30 (Fig. 7) oder dergleichen durchgefükirt werden. Hierbei ist die antriebswalze 4 mit einem Elektromotor 37 verbunden, dessen Drehzahl durch die Thyristor-Drehzahlregeleinrichtung 30 in Abhängigkeit von der Regelspannung variiert werden kann. Mit der Regelung der Durchlaufge scLiindi gkeit läßt sich ebenfalls die erforderliche Dicke des Überzuges einstellen. ad IV .: The regulation of the passage speed of the web 3 by the system can also be equipped with a thyristor speed control device 30 (Fig. 7) or the like. Here is the drive roller 4 with a Electric motor 37 connected, its speed by the thyristor speed control device 30 can be varied depending on the control voltage. With the scheme the throughput speed can also determine the required thickness of the coating to adjust.

ad V.: Die Bremsung bzw, Reckung der Bahn erfolgt mittels einer mechanischen Bremsbacke 38 (Fig.3), die beispielsweise durch ein Solenoid 39 an die Bahn gepreßt wird. Als Gegenlager kann eine frei laufende Walze mit einer Hilfsrolle vorgesehen sein, um den Umschlingungswinkel entsprechend groß zu halten. Die Versorgungsspannung des Solenoids wird in bezug auf die Regelspannung in einer Tyristor-Spannungsregeleinrichtung 39 oder dergleichen festgelegt. Auch dadurch ist die Dicke des Überzuges beziehungsweise die Größe des elektrischen Widerstandes entsprechend einstellbar. ad V .: The braking or stretching of the web takes place by means of a mechanical one Brake shoe 38 (FIG. 3), which is pressed against the web, for example by a solenoid 39 will. A freely running roller with an auxiliary roller can be provided as a counter bearing in order to keep the wrap angle correspondingly large. The supply voltage of the solenoid is related to the control voltage in a thyristor voltage control device 39 or the like set. This also determines the thickness of the coating, respectively the size of the electrical resistance can be adjusted accordingly.

Die Steuerung der Einrichtungen nach I bis V kann gleichzeitig erfolgen. ebenso ist es aber möglich, eine Auswahlvorrichtung vorzusehen, die beispielsweise nach der Größe des gemessenen unerwünschten Widerstandswertes R-ist- nur eine oder mehrere der Einrichtungen nach I bis V zur Korrektur des Widerstandswertes heraneht. The devices according to I to V can be controlled at the same time. but it is also possible to provide a selection device, for example according to the size of the measured unwanted resistance value R-is- only one or several of the facilities after I to V to correct the resistance value approaching.

Der Vorteil der beschriebenen elektronischen Steuereinrichtungen liegt darin, daß für alle Steuereinrichtungen nur ein einziger Meßwertumformer 11 bis 17 vorgesehen ist, der den gemessenen Widerstandswert R-istgegebenenfalls zur Einstellung der erforderlichen Regelspannung # U-regel- heranzieht. The advantage of the electronic control devices described lies in the fact that only a single transducer 11 for all control devices to 17 is provided which, if necessary, for the measured resistance value R-ist Setting the required control voltage # U-regul- is used.

Gemäß der Erfindung ist es in vorteilhafter Weise möglich, $Flächenheizleiter mit gleichmäßigen Eigenschafziel, insbesondere mit einem gleichmäßigen elektrischen Widerstand im Durchlaufverfahren herstellen zu können. According to the invention, it is advantageously possible to use flat heating conductors with uniform property goal, especially with a uniform electrical one To be able to produce resistance in a continuous process.

Dies auch dann, wenn unterschiedliche Betriebsbedingungen vorliegen, also wenn zum Beispiel mit verschiedenen Geweben und Dispersionen gearbeitet wird oder sonstige Störungen und Unregelmäßigkeiten auftreten. Selbstverständlich können zur Regelung de-r Bewegung von Geratetellen statt Zahns tange und Ritzel auch hydraulische Zylinder Verwendung finden. Mit Hilfe einer aerohydraulischen Steuerung ist es möglich, die Bewegung dieser Teile sehr genau zu beherrsenen, Die in Fig.8 dargestellte Backenbremse könnte durch eine Scheibenbremse ersetzt werden, die ebenfalls aerchydaulisch gesteuert werden könnte.This also applies when different operating conditions exist, for example when working with different fabrics and dispersions or other malfunctions and irregularities occur. Of course you can to control the movement of devices instead of racks and pinions, also hydraulic ones Find cylinder use. With the help of an aerohydraulic control it is possible to master the movement of these parts very precisely, the shoe brake shown in Fig.8 could be replaced by a disc brake, which is also aerchydaulically controlled could be.

Claims

a t e n t a n s p r ü c h e

1. Procedure for Controlling the coating of all types of bodies in a loop process in which the body is immersed in the coating material, subjected to a heat treatment and the coating is controlled, in particular for controlling the covering of insulating material webs with an electrically conductive one Plastic dispersion, characterized in that after the heat treatment a Control, e.g. a measurement of the electrical resistance of the coating carried out and from the control point a control of the amount of coating material applied and / or the heat treatment temperatures is carried out.

2. The method according to claim 1, characterized in that as a function the electrical resistance of the coating the heating zones of the furnace performing the heat treatment effected, controlled accordingly (Fig, 2), 5, method according to claim 1, thereby characterized in that a regulation of the amount of the applied coating by control by air brushes, either by controlling the angle of attack (Fig.

3) or by controlling the blowing distance (Fig. 4) or by controlling the blown air (Fig. 5).

4. The method according to claim 1, characterized in that a controller the free path from the bath to the heating zones is carried out (Fig.6) to determine the thickness of the coating to be able to adjust.

5. The method according to claim 1, characterized by a controller the running speed of the web (Fig. 7).

6. The method according to claim 1, characterized in that the passage the insulating material web through the system by braking or stretching the path is influenced accordingly (Fig. 8)

7. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the temperature of the blown air is controlled.

8. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the procedural steps according to claims 2 up to 7 can be carried out individually or in various combinations.

9. Device for performing the method according to the claims 1 to 8, comprising a loudspeaker system, a dipping vessel, heating zones and a level measurement, characterized in that a control amplifier (18) is used to regulate the heating zones with thyristor (or "riac) stages (19) and / or to control the blowing angle, or for raising and lowering the immersion vessel (5) servomotors (22, 26) and / or for Control of the throughput speed of a thyristor speed control device (30) wnd / or a braking device (38, 39) is provided by braking or stretching the web are.