DE2363467C2 - Verfahren zur berührungslosen Messung der Knetstärke - Google Patents

Verfahren zur berührungslosen Messung der Knetstärke

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DE2363467C2 DE2363467A DE2363467A DE2363467C2 DE 2363467 C2 DE2363467 C2 DE 2363467C2 DE 2363467 A DE2363467 A DE 2363467A DE 2363467 A DE2363467 A DE 2363467A DE 2363467 C2 DE2363467 C2 DE 2363467C2
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Description

Wärmestrahlungsprofils unter Berücksichtigung des Verhältnisses von Abtastgeschwindigkeit zu Registriergeschwindigkeit ermittelt wird.
bis 3 m, abgetastet,
registriert und die Knetstärke aus dem Abstand 15 definiert durch einen Meßfelddurchmesser von
der beiden Unstetigkeitsstellen dieses registrierten bis 3 mm bei einer Meßentiernung von 0,2 bis 3 m.
das Wärmestrahlungsprofil registriert und die Knetstärke aus dem Abstand der beiden Unstetigkeitsstellen dieses registrierten Wärmestrahhingsprofils 30 unis.r Berücksichtigung des Verhältnisses von Abtastgeschwindigkeit zur Registriergeschwindigkeit ermittelt wird.
Registriert man das Wärmestrahlungsprofil im
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur beruh- Einlaufbereich Eines mit thermoplastischem Material rungslosen Messung der Knetstärke, von mindestens 25 beaufschlagten Walzspaltes von der Seite der blanken 40 C warmen thermoplastischen Massen im Einlaut- Walze her, so ergibt sich eine Kurve, die zunächst teil eines Wal/Spaltes. etwa waagerecht auf einem niedrigen Niveau entspre-
Die Dicke de:- Material- taus, die sogenannte Knet- chend der sehr geringen Strahlungsemission der blanstärke. ist eine der wichtigsten Betriebsgrößen beim ken Walze verläuft. Im weiteren Verlauf der Kurve Verformen thermoplastischer Materialien durch 30 erfolgt ein deutlich ausgeprägter Sprung, der dem einen Walzprozeß. Einerseits muß ein minimaler Ma- vor dem Walzspalt befindlichen Knet entspricht, terialstau vor dem Walzspalt vorhanden sein, um ein Dieser Knet weist nämlich auf Grund der in ihm in Zusammenfahren und damit eine Beschädigung der Wärme umgesetzten Scherarbeit im Vergleich zu dem Walzen zu verhindern, andererreits darf der Knet auf der einen Walze zulaufenden Schmelzfell eine nicht zu groß ausgebildet sein, da sonst die Qualität 35 deutlich höhere Oberfiächentemperatur auf. Schließdcs Endproduktes Einbußen erleidet. Bei einem zu lieh läuft die Kurve auf einem mittleren Niveau, großen Knet besteht die Gefahr eines thermischen entsprechend der im Vergleich zur blanken Walze Materialabbaus. Außerdem existiert für das meist höheren Strahlungsemission des Schmelzfells, etwa über die Walzenbreite zigarrenförmig verlaufende waagerecht weiter. Selbstverständlich kann die Regi-Knetprofil eine optimale Form, bei der Fließstörun- 40 strierung auch in umgekehrter Richtung, d. h. gen, die im fertigen Produkt als qualitätsmindernde Schmelzfell-Knet-blanke Walze, erfolgen. Über-Dickenschwankungen in Gestalt von Schlieren und raschendcrweise hat es sich nun gezeigt, daß dieses Fließlinien in der Folie erscheinen, nur in beschränk- aufgenommene Strahlungsprofil an beiden Seiten des tem Maße auftreten. Sprunges je eine deutlich ausgeprägte Unstetigkeits-
Aus der DI-AS 15 04 723 ist eine Vorrichtung 45 steile aufweist, die der Übergangsstelle blanke Walzebekannt, mit der der Knet mit einem auf einer Stütz- Knet bzw. Knet-Fell entspricht. Die Registrierung einrichtung befestigten Meßfühler, der mit einem dieser Unstetigkeitsstellen gestattet die genaue Be-Wandler verbunden ist, mechanisch abgetastet wird. Stimmung der Knetstärke, da der registrierte Ab-Die Stützeinrichtung liegt mit Rollen auf einer der stand zwischen den beiden Unstetigkeitsstellen unter Kalanderwalzen auf. Diese Vorrichtung hat mehrere 50 Berücksichtigung des Verhältnisses von Abtastge-
Nachteile. Sie verhindert die für einen normalen Produktionsablauf notwendige ungehinderte Zugriffsmöelichkeit zu jeder Knetstelle. Der Anpreßdruck des Fühlers kann eine Verfälschung des Meßergebnisses bewirken. Die Wärmeableitung durch einen Fühler kann eine Störung der Temperatur- bzw. Fließverhältnisse im Knet hervorrufen. Schließlich bestellt die defahr, daß der Fühler durch sporadisch auftretende KneUmivgelmäßigkeiten (Wülste) seitlich abgeschert und /wischen die Kalanderwalzen gezogen und zerquetscht wird, was zu großen Schäden führen kann.
Aus der DI-OS 21 41 741 ist bekannt, den Knet mit Hilfe einer seitlich am Kalander angebrachten Kohärenz-StrahlungsqueHc aut ein auf der gegenüberliegenden Seite l· lindliches Photoetnpfängcrsystem /u projizieren. i)er Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, daß es nur die Bestimmung der ma-
schwindigkeit zur Registriergeschwindigkeit des Knetstärke proportional ist. Im dieses Verhältnis gleich 1, so ergibt sich die Knetstärke unmittelbar aus dem Abtastweg, anderenfalls unter Berücksichtij-'ung des diesem Verhältnis entsprechenden Pmportumalitätsfaktors.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann durchgefühlt werden bei Walz- und Kalanderprozessen bekannter thermoplastischer Materialien, wie Polyvinyl-
fii) chlorid. Polystyrol, Polyolefine. Acrylnitril-Rutadicn-Styrol und deren Mischpolymerisaten, aber auch bei solchen Prozessen mit anderen viskosen Materialien, wie z. B. Kautschukmischungen.
Das erfiiiihiniisjicmäße Verfahren kann mit han-
f\"i delsüblichen lnfraroistrahlungsenipfäneern ab einer Mindesttemperatur des thermoplastischen Materials von 40 C durchgeführt werden. Der eingesetzte Infrarotstrahlungsempfänger soll eine hohe geome-
irische Auflösung, d. h. einen kleinen Meßfelddurchmesser besitzen, der bei 0,5 bis 3 mm oei einer Meßentfernung von 0,2 bis 3 m, vorzugsweise von 0.5 bis !,5 mm. bei einer Meßentfernung von 0.5 bis !,5 m zum Knet liegen soll.
Der Walzspalt wird vorzugsweise aus zwei V'alzen bestehen, kann aber auch aus einer Walze und einem anderen scarren spaitbildenuen Element gebildet sein. Vorzugsweise wrird die Abtastung senkrecht zum Walzspalt und bei Walzen gleichen Durchmessers insbesondere parallel zur Verbindungsebene beider Walzenachsen vorgenommen. Es ist jedoch auch möglich, durch schräges Abtasten (in einem Winkel zwischen etwas kleiner ah ^O bis herunter zu 30: in bezug auf die- Walzenachse) zu messen, wobei eine entsprechende Winkeikorrektur berücksichtig: werden muß.
Neben der in dieser Weise möglichen Messung de-Kneistärke ergibt sich automatisch in bekannte: Weise das Temperaturprofil, da bei jeder cm sprechenden Eichung des Strahlungsempfängers unter Berücksichtigung des Emissionsfaktors der jeweils registrierte Momentanwerl des Empfängersignak der Obcrflächcntemperatur der abgetasteten Stelle entspricht.
Der durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß statt jinei de- Produktionsprozeß störenden, ungenauen me-
.liiischen Abtastung des Knets hier aus einer den h.-triehsa'ilauf nicht behindernden und gefährdenden Entfernuni; die Knetstärke iiemesscn wird, ohne daß der Knet dabei berührt wird. Insbesondere ist es aber möglich, in dieser Weise das Knetprofi! über die gesamte Breite des Walzspaltes zu ermitteln. Dies kann dadurch geschehen, daß entweder ein beweglich angeordneter Empfänger unter Traversieren das Wärestrahlungsprofil an beliebig vielen Stellen registriert oder daß beliebig viele Strahlungsempfänger entlang der Walzenbreite fesi angeordnet werden.
An Hand einer in der Zeichnung dargestellten beispielhaften Vorrichtung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Fic. i zeigt in schematischer Darstellung die Anordnung, die vor dem im Einlauflei! der beiden Waizen I und 2 befindlichen zu vermessenden Knet 3 angeordnet ist, mit dem Infrarotstranlungsempfänger 5. der durch eine rotierende Funktiorsscheibe 6 senkrecht über die Abtaststrecke 4 be wet.', wird, so daß ein Tei! der blanken Walze 2, der gesamte Knet 3 und ein Teil der fellbciegten Walze 1 überstrichen wird. Der Infrarotstrahlungsenipfänger 5 ist mit einer Registriereinrichtung 7 gekoppelt. Die beiden Übergangsstellen SchmelzfeTl-Knet 8 und Knet-blanke Walze 9 erscheinen als Unsietigkeitssielien im regisi .rrer Strahlungsprofii. woraus sich die Knetstärke (»knetbreitcv) ergibt.
Fig..? zeigt den Verlauf des registrierten Strahiungspiiifils. Darin sind i'olccnde Größen enthalten:
Knetstärke a
Knetoberflächemeniperatür b
F·;! lober flächen temperatur c
Hierzu i Blatt Zeichnuneer.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur berührungslosen Messung der Knetsiärke von mindestens 40° C warmen thermoplastischen Massen im Einlaufteil eines WaIzspates durch berührungsloses Abtasten des Knots, dadurchgekennzeichnet, daß im Einlaufbereich des Walzspaltes die Zon; blanke Walze-Knct-Schmelzfell mit einem Infrarotstrahllungsempfänger hoher geometrischer Auflösung, definiert durch einen Meßfelddurchmesser von 0,5 bis 3 mm bei einer Meßentfemucg von 0,2 das Wännestrahlungsprofü
    ximalen Knetausdehnung gestattet, jedoch keine Aussagen über das verfahrenstechnisch wichtige Knetproftl ermöglicht.
    Somit besteht ein Bedürfnis nach einem Verfahren zur berührungslosen Messung der Knetstäike aus einer den Produktionsablauf nicht störenden Entfernung vom Walzenspalt ohne Eingriff in den Knet selbst, wobei gegebenenfalls auch das Knetprofil über die gesamte Walzenlänge erfaßt werden soll.
    Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß im Einlaufbereich des Walzspaltes die Zone blanke Walze-Knet-Schmelzfsll mit einem Infrarotstrahlunesempfäneer hoher geometrischer Auflösung.
DE2363467A 1973-12-20 1973-12-20 Verfahren zur berührungslosen Messung der Knetstärke Expired DE2363467C2 (de)

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