DE3231965A1 - Vorrichtung zur messung des dickenprofils bandfoermigen materials - Google Patents

Description

• Beschreibung
• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung des Dickenprofils bandförmigen Materials.
• Bei der Herstellung oder Bearbeitung bandförmigen Materials, beispielsweise beim Walzen bandförmigen Gutes, entstehen durch die Spannung zwischen den Walzgerüsten oder einem Walzgerüst oder einer Haspel oder dgl. Spannungen, die zur Verformung führen können und die gemessen werden müssen, damit eine gleichbleibende Zugkraft am Bandmaterial aufrechterhalten werden kann.
• Es ist daher bekannt, bei solchen Einrichtungen zum Messen der Spannung von bandförmigem Walzgut beim Walzen mittels einer zwischen zwei Walzgerüsten oder einem Walzgerüst und einer Haspel angeordneten und gegen das Walzband unter Druck anliegenden Spannungsmeßvorrichtung die gleichmäßige Verteilung der Bandspannung über die Breite des Bandes zu beiden Seiten zu überwachen, indem zu beiden Seiten des Walzbandes je eine Spannungsmeßvorrichtung angeordnet ist, welche gemeinsam eine Differentialmeß- und Anzeigevorrichtung beeinflussen (deutsche Patentschrift 678 021).
• Es ist ferner bekannt, bandförmiges Material hinsichtlich seines Dickenprofils über eine Vielzahl nebeneinander angeordneter Rollen laufen zu lassen, die elastisch gelagert sind und zwischen denen Tragrollen für das Bandmaterial angeordnet sind, derart, daß bei Änderungen des Profils des Bandmaterials die elastisch gelagerten Rollen ihre Lage verändern, indem sie in Berührung mit der Bandoberfläche bleiben und dadurch elektrische Steuersignale erzeugen.
• Aus der DD-PS 28 194 ist es ferner bekannt, auf einer gemeinsamen Achse eine Vielzahl von Rollen schwimmend gelagert anzuordnen, die mit dem Bandmaterial in Berührung sind und den Bandzug mindestens an drei Sellen abtasten und elektrische Spannungssignale erzeugen, welche benutzt werden, um die Einstellung der Walzen zu ändern.
• All diese bekannten Einrichtungen sind nicht nur sehr aufwendig, sondern eigentlich nur geeignet, bandförmiges Gut, welches in sich d. h. in seiner Dicke verformt wird, auf gleiches Dickenprofil zu steuern, indem das Herstellungswerkzeug, beispielsweise ein Walzenstuhl, gesteuert wird.
• In vielen Fällen kommt es jedoch vor, daß fertiges derartiges Bandmaterial, beispielsweise Folien- oder Papier bahnen, mit einer Beschichtung versehen werden müssen, die ebenfalls ein absolut gleiches Querschnittsprofil aufweisen muß.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der das Dickenprofil eines Bandmaterials, welches mit einem weiteren Material beschichtet wird, gemessen und gesteuert werden kann.
• Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch einen quaderförmigen Meßkopf mit einer Bohrung,in der ein auf- und abbewegbarer, federelastisch gelagerter Meßfühler angeordnet ist, wobei Meßkopf und Meßfühler mit der zu messenden Oberfläche in Berührung sind.
• Der quaderförmige Meßkopf besteht vorzugsweise aus zwei Teilen, einem Unter- und einem Oberteil, wobei das mit dem bandförmigen Material in Berührung zu haltende Unterteil auf gegenüberliegenden Seiten mit rippenförmigen Erhebungen versehen ist und der Meßfühler in einer Hülse justierbar gelagert ist.
• Der Meßfühler ist vorzugsweise so ausgestaltet, daß er Längsbewegungen, hervorgerufen durch Unebenheiten im Dickenprofil des bandförmigen Materials, und in Form von Wülsten oder Wellungen in elektrische Signale umwandelt, die zur Aufzeichnung eines entsprechenden Diagramms genutzt werden.
• Gemessen wird mit der Meßvorrichtung vorzugsweise auf dem bandförmigen Material, welches auf die Rolle gewickelt ist, derart, daß der quaderförmige Meßkopf mit seinem am Unterteil gebildeten, auf gegenüberliegenden Seiten angeordneten Rippen so auf beispielsweise eine Papierrolle aufgesetzt wird, daß die Innenseiten der Ausnehmung der Nut bzw. die Rippen eine Sehne eines Kreisabschnittes abstecken. Der in der Mitte durch den Meßkopf führende Meßfühler erfaßt beim Überfahren der Rolle mit dem Meßkopf auftretende Senkrechtbewegungen, die am Meßverstärker angezeigt und aufgezeichnet werden.
• Wird also der Meßkopf beispielsweise über eine Papierrolle mit beschichtetem Papier geführt, so hebt der Meßkopf bei der Erreichung einer Wulst, die in Umfangsrichtung der Papierrolle verläuft, seine Vorderkante an, und der Meßfühler bewegt sich in Richtung der Rollenachse, bis er den Fuß der Wulst erreicht. Sodann kehrt sich seine Bewegungsrichtung um, d. h. er bewegt sich von der Rollenachse fort bis zum Scheitel der Wulst, wodurch sich ein charakteristisches Diagramm ergibt. Beim Überfahren der Wulst tritt wieder der umgekehrte Vorgang ein.
• Vermittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, beispielsweise bei der Beschichtung fotografischen Basispapiers vermittels Polyäthylen, sonst kaum sichtbare Wulste oder Verdickungen in der Beschichtung schnell zu erfassen und durch Steuerung der Düsen des Extruders zu korrigieren. Die Vorrichtung wird natürlich an entsprechendem Material vorher geeicht.
• Die Bewegung der Vorrichtung in axialer Richtung der Bandrolle erfolgt entweder von Hand, vorzugsweise jedoch in einer mechanischen Einrichtung, beispielsweise an einer Führungsschiene, wobei jeweils am Ende der Rolle die Bewegung umgekehrt wird, damit der Meßkopf wieder zur anderen Seite zurückläuft, so daß er im Laufe des Meßvorganges zahlreiche mehr oder weniger schnell einstellbare Hin- und Herbewegungen ausführt.
• Weitere Merkmale der Erfindung sind in den voranstehenden Ansprüchen gekennzeichnet.
• Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels, welches in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.
• In der Zeichnung stellen dar: Fig. 1 einen Querschnitt durch den Meßkopf mit dem Meßfühler in der Ansicht und Fig. 2 in schematischer Darstellung den Meßvorgang der Vorrichtung mit einem analogen Diagramm.
• Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besteht der Meßkopf aus einem quaderförmigen Block mit einem Oberteil 1 und einem Unterteil 2. Das Unterteil 2 ist an dem Oberteil 1 beispielsweise durch Schrauben 3 befestigt. Das Unterteil besteht aus einem geeigneten Material, beispielsweise einem Kunststoff oder einem Metall. Ebenso kann das Oberteil 1 aus einem Kunststoff oder einem Metall gefertigt sein. Die Unterseite J des Unterteiles 2 weist eine Nut auf, derart, daß auf zwei gegenüberliegenden Seiten rippenförmige Materialstreifen 5 stehenbleiben. In der Mitte des Blockes ist eine durchgehende Bohrung 6 gebildet, in die eine Hülse 7 mit einem rohrförmigen, mit Außengewinde versehenen Zapfen 8 eingeschraubt ist. In dieser Hülse ist ein weiterer Ring 9 mit Flansch und einer Ausnehmung mit Feder 10 eingeschraubt und in der ein Meßfühler 11 gleitbar und justierbar gelagert ist. Der Meßfühler besitzt ein verjüngtes, mit einem abgerundeten Ende versehenes Teil 12, das über die Unterseite des Meßkopfes hinausragt. Der Meßfühler ist zur Umwandlung mechanischer Längsbewegungen in elektrische Signale befphigt, die über die Leitung 13 zu einer Einrichtung geführt werden, die die Bewegungen des Meßfühlers 11, 12 aufzeichnet.
• Der Meßfühler 11 ist nicht längsbeweglich, aber justierbar in dem Teil 7 angeordnet, lediglich das verjüngte Teil 12 kann Längsbewegungen ausführen.
• Wie bereits eingangs dargelegt, wird der Meßkopf über beispielsweise eine Papierrolle in Richtung des Fühlers 14 geführt, deren Papier mit einer Schicht Polyäthylen extrusionsbeschichtet ist und enthält diese Beschichtung eine Wulst 15 aus Polyäthylen, so hebt sich der Flansch 5 des Meßkopfes an, gleitet den Hang der Wulst 15 hinauf, wobei gleichzeitig der Meßfühler 11 mit seinem verjüngten Teil 12 sich verlängert, indem er mit der Oberfläche 16 in Berührung hleibt, wodurch sich der Ast 17 des Diagramms 18 ergibt.
• Der Ast 17' repräsentiert gleichzeitig die Bewegung des Meßfühlers 12. Liegen der Meßkopf und der Meßfühler im Scheitelpunkt der Wulst 15, dann ist der Diagrammpunkt 19 erreicht.
• Eine analoge Kurve ergibt sich dann wieder bei 20. Aus dieser Kurvenfigur ist nun das Ausmaß der unerwünschten Wulst in der Beschichtung des Papiers erkennbar.
• Es ergibt sich also für die Wulst ein charakteristisches Diagramm (Fig. 2). Aus der von der Auf zeichnungsvorrichtung aufgezeichneten Kurve kann daher die Höhe und die Breite der Wulst abgelesen werden.
• Die tatsächliche Höhe ist allerdings abhängig von mehreren Faktoren, nämlich von der Länge des Meßkopfes, von der Breite der Wulst, von der Führung des Meßkopfes und gegebenenfalls vom Abstand der Wülste zueinander.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt ein einfaches Mittel dar, um bei der Beschichtung bandförmigen Materials Gleichmäßigkeit zu gewährleisten bzw. Wülste oder Verdickungen, die sich in Längsrichtung oder schräg zur Bahnrichtung des Bandmaterials ergeben, zu erfassen und geeignete Gegenmaßnahmen zu treffen.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung findet Anwendung beispielsweise bei der Beschichtung fotografischer Basispapiere mit Kunststoffen, beispielsweise Polyäthylen oder beim Lackieren solcher Papiere, aber auch bei Oberflächenbeschichtungsvorgängen von Kunststoff oder Metallfolien.
• Leerseite

Claims (5)

1. Patentansprüche (1./Vorrichtung zur Messung des Dickenprofils bandförmigen Materials, gekennzeichnet durch einen quaderförmigen MeB-kopf (1, 2) mit einer Bohrung (6), in der ein auf- und abbewegbarer, federelastisch gelagerter Meßfühler (11, 12) angeordnet ist, wobei Meßkopf (1, 2) und Meßfühler (11, 12) mit der zu messenden Oberfläche (16) in Berührung sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf aus zwei Teilen, einem Unterteil (2) und einem Oberteil (1), besteht, die miteinander verschraubt (3) sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (11, 12) einstellbar in dem Meßkopf angeordnet ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf auf seiner der zu messenden Oberfläche (16) zugekehrten Seite mit einer Nut (4) versehen ist, derart, daß beiderseits der Nut (2) rippenförmige Erhebungen (5) verbleiben.
5. 5. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an einer sich in axialer Richtung und im Abstand oberhalb der Rollenmanteloberfläche angeordnete Führungs- und Tragschiene hin- und herbewegbar ist, wobei die beiden an der Unterseite angeordneten Rippen (5) parallel zur Rollenachse auf der Manteloberfläche aufliegend sich hin- und herbewegen und der Meßfühler mit seinem verjüngten Ende (12) in Berührung mit der Manteloberfläche ist.