-
Vorrichtung zur Ermittlung des Flächengewichtes
-
oder der Dicke einer auf eine sich bewegende Materialbahn aufgebrachten
Beschichtung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung des Flächengewichtes
oder der Dicke einer auf eine sich bewegende Materialbahn aufgebrachten Beschichtung,
mit einem Behälter, in dem sich das Beschichtungsmittel befindet, mit einer Walze,
die mit einem Teil ihres Umfanges in das Beschichtungsmittel eintaucht und von der
das Beschichtungsmittel auf eine Verteilerwalze oder die Materialbahn übertragen
wird, und mit einer Einrichtung zum Messen der je Zeiteinheit verbrauchten Beschichtungsmittelmenge.
-
Materialbahnen werden vielfach mit jeweils geeigneten Substanzen beschichtet,
um die jeweils gewünschten Eigenschaften zu erhalten. So werden beispielsweise Papierbahnen
mit einer Leimbeschichtung oder einem Wachsauftrag versehen Aus Leichtmetall bestehende
Materialbahnen, beispielsweise Aluminiumfolien, werden mit Lack beschichtet.
-
Da ein Leimauftrag auf Papierbahnen keine eindeutige Schichtdicke
ergibt, da das seschiclltungsmittel teilweise in das Papier eindringt, mißt man
das Flächengewicht der Beschichtung. Demgegenüber kann man die auf ein Metallband
aufgebrachte Lackbeschichtung ihrer Dicke nach bestimmen.
-
Erfahrungsgemäß kann in einer Materialbahn über die Breite hin eine
unterschiedliche Zugbeanspruchung herrschen. Auch muß mit einer Durchbiegung der
Walze gerechnet werden. Hieraus ergibt sich die Möglichkeit, daß die Beschichtungsdicke
bzw. das Flächengewicht über die Breite der Materialbahn hin nicht in der gegewünschten
Weise konstant gehalten werden kann. Im allgemeinen wird sich in der Mitte der Materialbahn
eine größere Schichtdicke bzw. ein größeres Flächengewicht ergeben. Wenn man also
das Flächengewicht oder die Dicke einer Beschichtung über die Breite der Materialbahn
hin ermittelt, erhält man nur einen Mittelwert. Dieser allein ermöglicht es vielfach
nicht, die jeweilige Beschichtung über die Breite der Materialbahn hin ausreichend
gleichmäßig aufzubringen.
-
Es war deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln so auszubilden, daß sich über die
Breite einer Materialbahn hin eine noch gleichmäßigere Beschichtung erreichen läßt.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß
der Behälter über die Breite der Materialbahn hin in einzelne Behälterteile unterteilt
ist und daß die aus einem Behälterteil jeweils verbrauchte Beschichtungsmittelmenge
einzeln meßbar ist.
-
Mit Hilfe der vorgeschlagenen Vorrichtung ist es möglich, Ungleichmäßigkeiten
der Beschichtung über die Breite der Materialbahn hin zu erfassen. Soweit sich unterschiedliche
Beschichtungsdicken oder unterschiedliche Flächengewichte bei den jeweils überprüften
Abschnitten der Materialbahn ergeben, besteht jetzt die Möglichkeit, die in diesen
Abschnitten
jeweils aufgetragene Beschichtungsmittelmenge entsprechend
zu steuern. Somit läßt sich über die Breite der Materialbahn eine wesentlich gleichmäßigere
Beschichtung erzielen.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können an einen
das Beschichtungsmittel enthaltenen Vorratsbehälter unabhängig voneinander schaltbare
Zuführungsleitungen angeschlossen sein, von denen jeweils eine zu einem der Behälterteile
führt. Hierdurch werden günstige Voraussetzungen geschaffen, um die jeweils zuzuführende
Beschichtungsmittelmenge in einfacher Weise erfassen und die Beschichtungsmittelzufuhr
und den Auftrag des Beschichtungsmittels zweckmäßig steuern zu können.
-
Vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang insbesondere, wenn in jeweils
eine Zuführungsleitung eingeschaltete Ventile durch ein Steuergerät betätigbar sind
und wenn die Messung der je Walzenabschnitt verbrauchten Beschichtungsmittelmenge
zeitlich nacheinander durch Messung der jeweils dem Vorratsbehälter entnommenen
Beschichtungsmittelmenge erfolgt. Es ist also nicht erforderlich, jedem Behälterteil
eine eigene Meßeinrichtung zuzuordnen, um die je Walzenabschnitt verbrauchte Beschichtungsmittelmenge
zu messen.
-
Zur Gewährleistung einer guten Genauigkeit derartiger Messungen ist
es vorteilhaft, wenn jedem Behälterteil ein Niveauregler zugeordnet ist, der das
Niveau des Beschichtungsmittels auf konstanter Höhe hält. In einfacher Weise läßt
sich hierzu beispielsweise ein durch einen Schwimmer gesteuerter Niveauregler verwenden.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der
Behälter in eine ungradzahlige Anzahl von Behälterteilen unterteilt ist. Hierdurch
erreicht man, daß in jedem Fall die im mittleren Teil der Materialbahn aufgebrachte
Beschichtungsmittelmenge
genau erfaßt werden kann. Die übrigen Behälterteile sind dann symetrisch zur Mittelachse
der Materialbahn zu beiden Seiten des mittleren Behälterteils angeordnet.
-
Ansich ist es möglich, die Walze entsprechend der gewünschten Behälterunterteilung
konstruktiv in einzelne Walzenabschnitte aufzuteilen, derart, daß zwischen den Walzenabschnitten
ein Spalt gebildet ist, in denen eine zur Behälterunterteilung dienende Trennwand
hineinragt. Dies hätte einen verhältnismäßig großen technischen Aufwand und den
weiteren Nachteil zur Folge, daß eine einmal vorhandene Unterteilung nicht veränderbar
ist. Es hat sich jedoch gezeigt, daß es ausreichend ist, wenn die den Behälter unterteilenden
Trennwände bis dicht an den Walzenumfang heranreichen und vondiesem einen Abstand
von etwa nur 0,5 mm haben. Wenn das Beschichtungsmittel in den einzelnen Behälterteilen
auf gleichem Niveau gehalten wird, ist nicht damit zu rechnen, daß Beschichtungsmittel
von einem in den anderen Behälterteil übertritt und hierdurch die Meßwerte verfälscht
werden. Außer einem geringeren technischen Aufwand ergibt sich hierdurch auch noch
der Vorteil, daß die Trennwände in ihrer Lage veränderbar angeordnet werden können,
so daß man die Länge der jeweils von einer Verbrauchsmessung erfaßten Abschnitte
der Materialbahn bzw. der Walze je nach Bedarf verändert werden kann, gegebenenfalls
auch durch Hinzufügen oder Wegnehmen einer oder mehrerer Trennwände. Der jeweils
einem Behälterteil zugeordnete Abschnitt einer Walze wird im folgenden auch als
Walzenabschnitt bezeichnet.
-
Es gibt viele Möglichkeiten, den jeweils ermittelten und der Dicke
oder dem Flächengewicht der Beschichtung entsprechenden Meßwert zu verwerten. Im
einfachsten Fall genügt eine Steuerung der je Walzenabschnitt zugeführten Beschichtungsmittelmenge
von Hand. Selbstverständlich kann eine derartige Steuerung auch über das erwähnte
Steuergerät erfolgen, das ein stärkeres öffnen oder Schließen des jeweils in Betracht
kommenden Ventils auslöst. In diesem Zusammenhang kann das Steuergerät Bestandteil
eines
Regelkreises sein, in den zusätzlich entsprechende Sollwerte eingegeben werden.
Es können aber auch dem gemessenen Verbrauch je Zeiteinheit entsprechende Meßwerte
einem Rechner zugeführt werden, der seinerseits Bestandteil eines S gelkreises ist,
über den die Beschichtungsdicke oder das Flächengewicht der Beschichtung auf einen
konstanten Wert geregelt wird.
-
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand
einer Zeichnung näher beschrieben, die den Aufbau der Vorrichtung in schematischer
* Weise darstellt.
-
In einem Vorratsbehälter 10 befindet sich Beschichtungsmittel. Der
Vorratsbehälter 10 ist an einer Wiegeeinrichtung 11 aufgehängt, mit deren Hilfe
die jeweils in einer Zeiteinheit entnommene Schmiermittelmenge meßbar ist. Eine
dem Meßwert entsprethende elektrische Größe wird einem Rechner 12 zugeführt. Die
Beschickung des Vorratsbehälters 10 mit Beschichtungsmittel erfolgt über eine Leitung
13, in die ein Ventil 14 eingeschaltet ist.
-
In den Ausgang des Vorratsbehälters 10 ist ein weiteres Ventil 15
eingeschaltet. Beide Ventile 14 und 15 sind durch ein Steuergerät 16 betätigbar.
-
Das Beschichtungsmittel soll auf eine Materialbahn 17 aufgetragen
werden; Die ,Bewegungsrichtung der Materialbahn 17 ist durch einen Pfeil 18 bezeichnet.
Die Materialbahn 17 ist durch einen Spalt geführt, der zwischen einer Antriebswalze
19 und einer Verteilerwalze 20 gebildet ist.
-
Letztere ist.in einerzur Bewegungsrichtung der Materialbahn 17 entgegengesetzten
Richtung angetrieben. Die Antriebswalze 19 ist mit einer Tachomaschine 21 gekuppelt,
von der aus ein der Drehzahl bzw. der Umfangsgeschwindigkeit der Antriebswalze 19
entsprechender elektrisciler Meßwert
dem Rechner 12 zugeführt wird.
-
In einem in drei Behälterteile 22 unterteilten Behälter befindet sich
Beschichtungsmittel. In die Behälterteile 22 taucht eine Walze 23 ein, die das Beschichtungsmittel
auf die Verteilerwalze 20 überträgt. Die Unterteilung des Behälters in die Behälterteile
22 erfolgt mit Hilfe von Trennwänden 24, deren obere Kanten in ihrem Verlauf den
Umfang der Walze 23 angepaßt sind und sich in einem Abstand von etwa 0,5 mm von
der Walze befinden. Um diesen Trennbereich möglichst schmal zu halten und zu verhindern,
daß die Trennwände 24 eine Ungleichmäßigkeit der Beschichtung verursachen können,
haben die oberen Kanten der Trennwände 24 im Bereich der Walze 23 einen spitzwinkligen
Querschnitt.
-
Zur besseren Erkennbarkeit sind die Behälterteile 22, die Walze 23
und die Verteilerwalze 20 im linken Teil der Zeichnung in Vorderansicht und im rechten
Teil der Zeichnung zusätzlich in Seitenansicht dargestellt. Der rechte Zeichnungsteil
läßt auch erkennen, daß in jedem Behälterteil 22 ein Niveauregler 26 angeordnet
ist. Der Ausfluß des aus einer Zuführungsleitung 27 austretenden Beschichtungsmittels
wird durch den über einen Schwimmer betätigten Niveauregler 26 so gesteuert, daß
das Niveau sowohl für den einzelnen Behälterteil 22 als auch für alle Behälterteile
22 gemeinsam au gleicher Höhe gehalten wird. Wenn das Niveau des Beschichtungsmittel
in allen Behälterteilen 22 gleich ist, braucht nicht damit gerechnetzu werden, daß
nennenswerte Mengen zwischen den Trennwänden 24 und der Walze 23 von dem einen in
einen benachbarten Behälterteil 22 übertreten.
-
In jeden der Behälterteile 22 mündet jeweils eine der Zuführungsleitungen
27. Wie im linken Teil der Zeichnung erkennbar, ist in jede Zuführungsleitung 27
ein Ventil 28 eingeschaltet. Die eingangsseitigen Enden der Zuführungsleitungen
27
sind mit dem Ventil 15 und somit mit dem Vorratsbehälter 10 verbunden.
-
Wie die in der Zeichnung gestrichelt eingetragenen Schaltungsverbindungen
erkennen lassen, sind auch die Ventile 28 durch das Steuergerät 16 betätigbar, und
durch dieses können die Ventile 28 so geschaltet werden, daß der Beschichtungsmittelverbrauch
je Zeiteinheit für jeden der Behälterteile 22 getrennt und zeitlich nacheinander
gemessen werden kann. Sofern es ausreichend ist, kann aber auch gleichzeitig der
Verbrauch für alle Walzenabschnitte 23 gemessen werden. Ferner lassen sich die Ventile
28 jeweils so steuern, daß jedem der Behälterteile 22 die notwendige Beschichtungsmittelmenge
zugeführt werden kann.
-
Bezuysziffernliste: 10 Vorratsbehälter 11 Wiegeeinrichtung 12 Rechner
13 Leitung 14 Ventil 15 Ventil 16 Steuergerät 17 MaterialbaWn 18 Pfeil 19 Antriebswalze
20 Verteilerwalze 21 Tachomaschine 22 Behälterteil 23 Walzenabschnitt 24 Trennwand
25 Walzenachse 26 Niveauregler 27 Zuführungsleitung 28 Ventil