DE3334430A1

DE3334430A1 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung der dicke einer schicht eines koextrudierten laminats

Info

Publication number: DE3334430A1
Application number: DE19833334430
Authority: DE
Inventors: Maclin Schnelle 43551 Perrysburg Ohio Hall; Peter Steven 43615 Toledo Ohio Miller
Original assignee: Owens Illinois Inc
Current assignee: OI Glass Inc
Priority date: 1982-09-27
Filing date: 1983-09-23
Publication date: 1984-04-05
Also published as: CA1221214A; JPS5979734A; AU543893B2; JPS6139176B2; AU1841883A; US4514812A; DE3334430C2

Description

Die Erfindung bezieht sich, auf die Steuerung der Dicke einer Filmschicht aus thermoplastischem Material, welches bei einer veränderlichen Extrusionsrate gemeinsam mit einer Schaumschicht aus ähnlichem thermoplastischem Material zur Bildung eines thermoplastischen Laminats extrudiert wird, insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für dieses.

Ein thermoplastisches -Laminat, bestehend aus einer FiIm- und einer Schaumschicht aus ähnlichen thermoplastischen Materialien kann in einem Blasen-Koextrusionsverfahren hergestellt werden» In einem solchen Verfahren wird die Filmschicht aus der äußeren ringförmigen Mündung einer Koextrusionsform extrudiert, während die Schaumschicht, bestehend aus dem mit einem Schäummittel vermischten thermoplastischen Material, gleichzeitig aus der inneren ringförmigen Mündung der Koextrusionsform extrudiert wird, um ein rohrförmiges Laminat zu bilden. Sowie die extx'udierte Rohrform die Koextrusionsform verläßt, wird sie durch unter Druck stehende Luft ausgedehnt lind über einen Kalibrierdorn mit diametral gegenüberliegend angeordneten Messern gezogen, welcher die Rohrform auf gegenüberliegenden Seiten in Längsrichtung aufschlitzt, um zwei getrennte Laminatplatten zu bilden,, ¥ährend des Koextrusionsverfahrens ist es wünschenswert, die durchschnittliche Dicke der Filmschicht des Laminats unabhängig von der Dicke und der Dichte der Schaumschicht zu steuern.. Dies wird im allgemeinen durchgeführt durch Untersuchung eines Querschnitts des Laminats

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unter einem Mikroskop zur Bestimmung der Dicke der Filmschicht, wonach aufgrund dieser Untersuchung die Extrusionsrate für die Filmschicht eingestellt wird, um die gewünschte Dicke zu erreichen. Unabhängiges Messen war erforderlich, da die herkömmliche Meßeinrichtung die Dicke der Filmschicht nicht unabhängig messen konnte, da beide Schichten aus ein und demselben oder ähnlichem thermoplastischem Material gebildet wurden. Beispielsweise ist die herkömmliche Infrarotmessung unwirksam, weil die Absorptionsspektra der beiden Schichten ähnlich sind. Herkömmliche induktive Meßvorrichtungen sind ebenso unwirksam, weil sie abhängig sind von einer leitenden Unterschicht. Herkömmliche kapazitive Messungen allein können nicht zwischen Schichten unterscheiden.

Die vorliegende Erfindung gründet sich auf die Entdeckung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Steuerung der durchschnittlichen DiClCe(T₁) einer Filmschicht aus thermoplastischem Material mit einer bekannten Dichte (D ), die bei eine^r veränderlichen Extrusionsrate gemeinsam mit einer Schaumschicht aus ähnlichem thermoplastischem Material mit einer Dicke (T₂) und einer Dichte (T„) zur Bildung eines thermoplastischen Materials extrudiert wird. Die Vorrichtung enthält eine erste Meßeinrichtung zum Messen der Dicke des Laminats, welche gleich (T₁+T„) ist,und zur Bildung eines entsprechenden Tastersignals (c), sowie eine zweite Meßeinrichtung zum Messen der Masse je.Flächeneinheit des Laminats,

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die gleich der Summe der Produkte (T₁)(D₁)+(T₂)(D ) ist, und zur Bildung eines entsprechenden Massesignals (m). Die Vorrichtung enthält außerdem eine dritte Meßeinrichtung mit einer Ansprechung auf das dielektrische Material und dessen Verteilung in dem Laminat, die gleich dem folgenden Ausdruck ist;'

um ein dielektrisches Signal (W) zu erzeugen, wo (κ) ein Verhältnis der dielektrischen Wirkung des Feststoffmaterials je Voiumeneinheit in jeder Schicht ist und f(c) und f(T₁) abgeleitete Funktionen zur Annäherung an von der dritten Meßeinrichtung gemessene empirische Daten sind. Die vorliegende Erfindung erkennt, daß drei Unbekannte vorhanden sindj und zwar (T ), (T„) und (^₂), ^unci verwendet einen Computer für die Verarbeitung von drei Gleichungen, um sie nach den drei Unbekannten aufzulösen, wobei das Augenmerk insbesondere auf die Dicke der Filmschicht (T ) gerichtet ist₀ Die Vorrichtung enthält daher ferner einen an die Meßeinrichtungen angeschlossenen Computer mit einem Speicher, der den "Wert der Dichte (D ) der Filmschicht enthält, sowie den Wert des Verhältnisses (e) und die jeder der Funktionen f(c) und f(T₁) zugeordneten Werte. Der Computer errechnet bei Empfang aufeinanderfolgender Sätzs von .Signalen, bestehend aus dem Tastersignal (c), dem Massesignal (m) und dem dielektrischen Signal (w),die Dicke (T₁) der Filmschicht, sowie

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auch die Dicke (T₂) und die Dichte (D₂) der Schauraschicht. Der Computer vergleicht eine durchschnittliche Dicke (T₁) der errechneten Dicken (T ) mit einer gewünschten Dicke (T_Q) und bildet ein erstes Steuersignal, wenn die durchschnittliche Dicke (T₁) größer ist als die gewünschte Dicke (T-.), und ein zweites Steuersignal, wenn die durchschnittliche Dicke (T₁) geringer ist als die gewünschte Dicke (T„). Die Vorrichtung enthält schließlich mit dem Computer verbundene Einrichtungen, die auf das erste Steuersignal zur Verminderung der Extrusionsrate der Filmschicht ansprechen und auf das zweite Steuersignal zur Erhöhung der Extrusionsrate der Filmschicht ansprechen. Obwohl es die Aufgabe der Erfindung ist, zunächst eine Realzeiterrechnung des Dickenprofils und der durchschnittlichen Dicke (T₁) der Filmschicht zu erstellen, erstrebt die Erfindung doch ferner die Steuerung der Extrusionsrate für die Filmschicht in Abhängigkeit davon gemäß der obigen Beschreibung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise scheraatische Seitenansicht einer. Koextrusionsanlage, einer Meßstation und einer elektronischen Steuereinrichtung zur Steuerung der Dicke der Filmschicht eines thermoplastikchen Laminats gemäß der Erfindung,

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Fig. 2 einen teilweise sch.eraatisch.en waagerechten Schnitt durch die Koextrusionseinrichtung gemäß Fig. 1 nach der Linie 2-2,

Figo 3 eine teilweise schematische perspektivische Dar-

* stellung einer Meßeinrichtung bei Lagerung auf der Meßstation nach Fig. 1 zum Messen des zusätzlihen dielektrischen Beitrags des Laminats, sowie eine abgebrochene Ansicht zur Darstellung der inneren Konstruktion der Meßeinrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 4 eine teilweise schematische senkrechte Darstellung der Vorrichtung nach Fig. 3 itn Schnitt nach, der Linie h—k, sowie ein Schaltschema eines Teils der elektrischen Einrichtung für die Steuerung der Dicke einer Filmschicht gemäß der Erfindung,

Fig<, 5 eine grafische Darstellung, welche f(τ) als eine Funktion von (τ) gemäß der Erfindung zeigt,

Fig_o 6 ein vereinfachtes logisches F.lixßschema eines Teils des Programms in einem Computer zur Verarbeitung der von den auf der Meßstation nach Fig. 1 gelagerten Meßeinrichtungen empfangenen Information zur Bestimmung der Dicke der Filmschicht und zur Bildung dementsprechender Steuex-signale gemäß der Ex-findung.

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In Fig. 1 ist eine Koextrusionsanlage allgemein mit 10 bezeichnet und wird zum Extrudieren eines zellularen thermoplastischen Materials und eines nicht zellularen thermoplastischen Materials betrieben, um ein Laminat mit einer Schaumschicht und einer Filmschicht zu bilden. Das thermoplastische Material ist ein dielektrisches Material, welches beispielsweise Polystyrol sein kann. Das zellulare Polystyrol wird erzeugt durch Mischen partikulierten Polystyrols mit einem Schäummittel zur Bildung der Schaumschicht beim Extrudieren. Die Koextrusionsanlage 10 enthält eine Schaumextrusionsvorrichtung 11 für zellulares thermoplastisches Material und eine Hautextrusionsvorrichtung 12 für das nicht zellulare thermoplastische Material, die beide mit einer Forin 13 verbunden sind. Aus einer näheren Betrachtung der Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Schaumextrusionsvorrichtung

11 eine Trommel lh und eine darin untergebrachte Schnecke enthält. Das thermoplastische Material wird durch eine Öffnung 10 in die Trommel lh eingegeben. Das Schäummittel wird ebenso durch eine Öffnung (nicht gezeigt) in die Trommel 14 eingegeben, so daß es sich mit dem thermoplastischen Material in Losung befindet. Die Schnecke 15 drückt das thermoplastische Material und das Schäummittel in eine ringförmige Mündung der Form 13. Die ringförmige Mündung 17 ist in einem Formring oder Trichter 18 durch einen darin angeordneten Formkegel 19 gebildet. Die Haut-(oder Film) Extrusionsv.orrichtung

12 für das nicht zellulare Material besteht ebenso in einer

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Trommel 20 und einer darin angeordneten Schnecke 21. Der Schnecke 21 wird thermoplastisches Material aus einer Öffnung 22 zugeführt, das sie durch eine ringförmige Mündung in die Form 13 drückt. Die Mündung 23 ist durch die Außenseite 18, welche in die Formkappe 2k eingelegt ist, in der Formkappe Zh ausgebildet.' Die Konstruktion der gezeigten Koextrusionsanlage 10 ist herkömmlich und wird daher nur schematisch geneigt. Die Formbacke I3 erzeugt ein rohrförmiges extrudiertes Laminat 25 mit einer zellularen oder Schaumschicht 26 auf der Innenseite und einer nicht zellularen oder Filmschicht 27 auf der Außenseite. Es wird nunmehr wiederum auf Fig. 1 Bezug genommen, die im Interesse der Klarheit nicht die Einspeiseöffnungen 16 und 22 zeigt. Bas rohrförraige Laminat 25 wird beim Austritt aus der Form 13 durch unter Druck stehende Luft, die durch eine Leitung 28 herangeführt wird, aufgeweitet und dann über einen Kalibrierdorn 29 gezogen. Das rohrförmige Laminat 25 passiert dann ein Paar diajnetral gegenüberliegender Messer, von denen eines bei 30 gezeigt ist, welche das rohrförmige Laminat 25 auf gegenüberliegenden Seiten in Längsrichtung in gesonderte Laminatplatten 3I und 3I' aufschlitzen, die jeweils eine Filmschicht 32 bzw. 32· und eine Schaumschicht bzw* 33' aufweisen, wie oben beschrieben. Die Laminate 31 und 31° werden abgeflacht und über Zugrollen 3k, 35, 3^li' und 35' zu Meßstationen geführt, die allgemein bei 3Ί und 37* bezeichnet sind. Die Meßstationen 37 und 37' sind auf einem

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Meßstand 38 gelagert, welcher Führungsrollen 39» 4o, 39' -und 4O' lagert, die die Laminate 31bzw. 31' richtig innerhalb der Meßstationen 37 und 37' in Stellung bringen. Die Laminate 31 und 31 ' setzen dann ihren lieg in der durch die Pfeile 42 bzw. 42' angegebenen Richtung fort und werden schließlich auf AufnahmerοIlen (nicht gezeigt) aufgewickelt.

Im Interesse der Klarheit wird nur die untere Meßstation 37 beschrieben, da die obere Meßstation 37' eine identisch« Anlage ist. Die Meßstation 37 enthält einen oberen und einen unteren Schlitten 43 bzw. 44, die jeweils gleitend auf einem Paar rohrföriniger Schienen 45 bzw. 46 gelagert sind, die von dem Meßgerüst 33 aufgenommen werden. Die gegenüberliegenden Schlitten 43 und 44 werden beide durch einen Motor(nicht gezeigt)angetrieben, um sich gleichzeitig in einer Phase einem waagerechten Weg folgend, welcher lotrecht zu der durch den Pfeil 42 angedeuteten Extrusionsrichtung ist, zu bewegen. Die Bewegung der Schlitten 43 und 44 muß synchronisiert sein, da sie komplementäre Abschnitte von Meßeinrichtungen tragen, zum Beispiel Quelle und Detektor, die während ihrer Überquerung und Abtastung des Laminats 3I in Fluchtlage miteinander gehalten werden müssen. Die Meßstation 37 und die ihr zugeordnete Vorrichtung gemäß der obigen Beschreibung sind allgemein bekannt als ein "O-Rahmenabtaster", der als eine Einheit von der Firma Fife Division of Clausing Corporation, in Oklahoma City, Oklahoma, erhältlich ist. Es wird nunmehr im einzelnen

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auf die Meßvorrichtungen Bezug genommen, die auf den Schlitten 43 und 44 gelagert sind. Eine Meßvorrichtung zum Messen der Masse je Flächeneinheit des thermoplastxschen Materials enthält eine Quelle 47 zum Aussenden einer Betastrahlung, die auf dem oberen Schlitten 43 gelagert ist, und einen entsprechenden Detektor 48 zum Messen der gesendeten Strahlung, die entgegengesetzt auf dem unteren Schlitten 44 gelagert ist. Diese Meßvorrichtung ist ebenso von der Firma Fife Division als eine Einheit unter der Modell-Nr. KAC4 erhältlich. Die Meßvorrichtung wird benutzt zum Messen der Masse je Flächeneinheit (m) des Laminats 3I bei seiner Bewegung zwischen der Quelle 47 und dem Detektor 48 und ergibt bei richtiger Linearisierung ein Massesignal proportional zu der Masse je Flächeneinheit (m). M steht in Beziehung zu der Dicke und der Dichte der beiden Schichten 32 und 33 gemäß der folgenden Gleichung EQ 1:

■ M= (T

in welcher (T ) und (T₂) die Dicke der Filmschicht 32 bzw. der Schaumschicht 33 sind und (^₁) und (TD₂) die Dichten der Filmschicht 32 bzw. der Schaumschicht 33 sind. Eine Meßvorrichtung zum Messen der Dicke oder Schublehre des Laminats enthält eine Alumini'umz ie Ischeibe 49, die auf dem oberen Schlitten 43 gelagert ist, sowie eine Näherungssonde 50» die auf dem unteren Schlitten 44 gelagertist. Die Vorderseite der Sonde 50 und die Zielscheibe 49 sind in leichter Berührung

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mit gegenüberliegenden Seiten des Laminats 3I· ^ie Sonde und ihre zugeordnete Elektronik sind verfügbar als eine Einheit unter der Modell-Nr. KD231O-2S von der Firma Kaman Science's Corporation in Boulder, Colorado. Diese Meßeinrichtung mißt die Dicke oder die Schublehre (c) des Laminats 3I he± seiner Bewegung zwischen der Zielscheibe 4°· und der Sonde 50 und bildet ein Schublehresignal proportional zu der Dicke (c). (c) steht in Beziehung zu der Dicke der beiden Schichten 32 und 33 gemäß der folgenden Gleichung EQ 2:

C=

Schließlich ist auf einem unteren Schlitten kh eine Meßvorri.ch.tung 51 mit einer Ansprechung (w) auf das dielektrische Material und dessen Verteilung in dem Laminat 3I gelagert. Die Meßvorrichtung ^I ist eine abgewandelte Version des Modells 4OB, das von der Firma ffinzen International,Inc. in Minneapolis, Minnesota erhältlich ist. Die bei dieser Vorrichtung gegebenen Abwandlungen und elektronischen Einrichtungen werden im folgenden erörtert.. Die abgewandelte Meßvorrichtung 5I spricht auf die Veränderung der Kapazitanz infolge des Vorhandenseins des Laminats 3I ^>a± seiner Bewegung über die Meßvorrichtung 51 hinweg an und bildet ein dielektrisches Signal proportional zu der Anspx-echung (w) entsprechend der gemessenen vermehrten Dielektrizität. In der bevorzugten Ausführungsform berührt die Vorderseite der Moßvorrichtung 51 die Filmschicht 32 des

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Laminats 3I· Der Ausgang jeder Meßvorrichtung 51» 48 und 50 ■wird elektrisch verbunden mit einer Steuereinrichttmg 52 über elektrische Kabel 53, 54 bzw. 55, Die von der oberen Meßstation 37' getragenen Meßvorrichtungen sind ebenfalls elektrisch mit der Steuereinrichtung 52 über, elektrische Kabel 56, 57 und 58 verbunden.

Die Steuereinrichtung 52 spricht an auf das dielektrische Signal (w), das Massesignal (m) und das Schublehresignal (c), die von den Meßvorrichtungen empfangen werden, und errechnet die Dicke (T₁) der Filmschichten 32 und 32·. Die Steuerung 52 errechnet dann eine Durchschnittsdicke (T₁) aufgrund der vorgegebenen Anzahl gegebener Signalsätze und vergleicht die Durchschnittsdicke (T₁) mit einer gewünschten Dicke (T_Q), um ein erstes Steuersignal zu erzeugen, wenn die Durchschnitts· dicke (T₁) größer ist als die gewünschte Dicke (T„), und ein zweites Steuersignal zu erzeugen, wenn die Durchschnittsdicke (T₁) geringer ist als die gewünschte Dicke (T₀). Dia Steuereinrichtung 52 ist elektrisch mit einem Antriebsschaltkreis 59 durch Drähte 6ö und 61 verbunden, welcher an einen Motor 62 über Drähte 63 und 6h angeschlossen ist. Der Motor 62 ist mechanisch mit der Schnecke 21 der Hautoxtrusionsvorrichtung 12 verbunden, wie durch die gestrichelte Linie 63 angedeutet. Die Drehsahl des Motors 62 nimmt in Abhängigkeit von dem zweiten Steuersignal zu, um die Extrusionsrate der Filmschichten 32 und 32' zu erhöhen, und ninunt in Abhängigkeit

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von dem ersten Steuersignal ab, um die Extrusionsrate der Filmschichten 32 und 32· zu verringern. Wenn die Drehzahl des Motors 62 zunimmt, dann werden die Extrusionsrate der Filmschichten 32 und 32' und die Dicke (T₁) der Filmschichten

32 und 32' unabhängig von der Dicke (T„) der Schaumschichten

33 und 33' erhöht. Dementsprechend werden bei einer Verminderung der Drehzahl des Motors 62 die Extrusionsrate der Filmschichten 32 und 32' und die Dicke (T₁) der Filmschichten 32 und 32' unabhängig verringert.

Nunmehr erfolgt nach einer allgemeinen Beschreibung der Anlage eine Beschreibung, die hauptsächlich auf die Einzelheiten der Meßeinrichtung 5I zum Messen des dielektrischen Beitrages und der Steuereinrichtung 52 gerichtet ist, welche die dielektrischen Signale von ihr empfängt» Die Figuren 3 und h zeigen im einzelnen die Meßeinrichtung 5I zum Messen des dielektrischen Beitrags, bestehend in einer Leitplatte 66 mit einer vo.rstehenden Oberfläche 67 und einem sich dort hindurcherstreckenden Längsschlitz 68. Die Meßeinrichtung 5I enthält ferner ein Gehäuse 69, auf dem die Platte 66 gelagert ist, sowie eine elektrisch leitende Stange 70» die in dem Schlitz 68 der Platte 66 enthalten ist, so daß sie im Bereich der ¥ände des Schlitzes 68 und der Platte 66 liegt, jedoch diese nicht berührt. Die Stange 70 wird durch elektrisch leitende Stangen 71 gelagert, die sich durch Isolatoren 62 hindurcherstrecken, welche in dem Gehäuse 6.9 gelagert sind und sich durch dieses

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hindurcherstrecken. Eine Betrachtung der Fig. 4 im einzelnen zeigt, daß die Platte 66 und die Stange 70 elektrisch mit der Steuereinheit 52 über das Kabel 53 bestehend aus den Drähten 53a bzw. 53^i verbundensind, welche an einen Schaltkreis 73 innerhalb der Steuerung 52 angeschlossen sind. Der Draht 53a ist elektrisch geerdet, und der Draht 53b ist an den .frequenzbestimmenden Eingang eines ersten Oszillators Jh angeschlossen. Der frequenzbestimmende Eingang des zweiten Oszillators 75 ist an ei:a@n einstellbaren geerdeten Kondensator J6 angeschlossen. Die Oszillatoren Jh und 75 sind an einen geeigneten Frequenzmischer 77 angeschlossen, der auch einen Verstärkerkreis enthält. Wenn die Meßeinrichtung 51 so angeordnet ist, daß die Oberfläche 6j der Platte 66 an die Filmschicht 32 des Laminats 31 anliegt, dann liegt die Stange 70 im Bereiche der Filmschicht 32, liegt jedoch nicht gegen sie an. Die Platte , 66, die Stange 70 und das Laminat 31 arbeiten als ein Kondensator mit einem Wert (C ), welcher die Frequenz des ersten Oszillators Jh bestimmt, während der einstellbare Kondensator j6 benutzt werden kann, um die Frequenz des zweiten Oszillators 75 unabhängig zu verschieben. Im Betrieb wird die Meßeinrichtung 51 durch Einstellen der Frequenz des zweiton Oszillators 75 auf den gleichen Wert wie den des ersten Oszillators Jh normalisiert, wenn die Meßeinrichtung 5'1 von dem Laminat 31 entfernt ist. Wenn die Meßeinrichtung 51 wieder in Stellung gebracht ist, so daß die Oberfläche 6j der Platte 66 mit der Filmschicht 32 in Anlage ist, dann ändert sich die

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Frequenz des ersten Oszillators ¹Jh in Abhängigkeit von dem Vorhandensein eines dielektrischen Materials. Der Ausgang von dQtn Mischer 77 überträgt wiederum ein Signal mit einer Frequenz gleich dem Unterschied zwischen den Frequenzen der Oszillatoren 7k und 75 auf einen monostabilen Multivibrator 7&, Der Multivibrator erzeugt dann einen Ausgangsaug von Impulsen mit einer Periode gleich derjenigen des unteren Frequenzsignals auf einen Diskriminator 79» welcher eine ßleiehspannung von veränderlicher Amplitude proportional zu " der Frequenz der von dem Multivibrator 78 empfangenen Impulse erzeugt« Diese Frequenz/Spannungsschaltung 73 ist ebenso von der Firma Winzen International Company erhältlich. Der Ausgang das Diskriminator 79» der das Analogon der Ansprechung (V) ist. wird an den Eingang eines Analogmultiplexers 80 anges elilo sgQiit

Die Ausgänge der anderen Meßvorrichtungen k8 und 50 werden ebenfalls an die Eingänge des Multiplexers 80 über die Drähte $k bzw« 55 angeschlossen, welche den Multiplexer 80 mit d©m Massesignal (m) bzw. dem Schublehresignal (c) Vorsorgen, die von den Meßeinrichtungen ^8 und 50 gemessen worden. D©r Multiplexer 80 ist an einen Analog/Digital(a/d)~ Konverter 81 angeschlossen, der nacheinander die Schublehren- zahl (θ), die Massezahl (M) und die Dielektrikumzahl (fr) in paralleler binärer Form über ©ine Sammelschiene 83 auf den Computer 82 überträgt. Der Computer 82 kann ©ine Einheit auf de

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Basis eines Mikroprozessors sein, wie beispielsweise die Type LSI 11, die ebenfalls von der Firma Digital Equipment Corporation in Maynard, Massachusetts erhältlich ist. Der Computer 82 bildet ein Interface mit einer parallelen Eingangs/Ausgangsplatte (nicht gezeigt), die von der Firma ADAC Corporation in Woburn, Maine" erhältlich ist. Der Computer 82 hat zwei Ausgänge Qh und 85, die ein Zunahmesignal (INC) bzw. Abnahmesignal (DEC) auf Einrichtungen übertragen, die durch die gestrichelte Linie 86 umrissen sind und auf das Zunahmesignal (INC) zur Erhöhung der Extrusionsrate der Filmschicht 32 und auf das Abnahmesignal (DEC) zur Verringerung der Extrusionsrate der Filmschicht 32 ansprechen. Im einzelnen sind die Ausgänge 8^ und 85 an optische Isolatoren 87a und 87b angeschlossen, die jeweils beispielsweise eine fotoemissive Diode sein können, die als ein Sender wirkt, und ein Fototransisätor, der als ein Empfänger wirkt. Die optischen Isolatoren 87a und 87b sind an Eingänge eines Verstärkers 88 angeschlossen, der einen kleinen Gleichstrommotor 89 antreibt, welcher an ©in umlaufendes Potentiometer 90 angeschlossen ist. Der Motor 89 und das Potentiometer 90 sind erhältlich als eine Einheit von der Firma Beckmann Instruments Corporation in Fullerton, California. Der Ausgang an dem Potentiometer 90 ist der Ausgang der Steuereinheit 52, der auf den Drähten 60 und 61 vorhanden ist. Wie bereits erörtert, ändert sich die Kax>azitanz (C ) der Meßvorrichtung bei Vorhandensein eines dielektrischen Materials. Bei Empfang vom Hersteller hat die Meßeinrichtung

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eine Ansprechung, die über einen Bereich von Dicken (T) einer Platte aus homogenem thermoplastischem Material, d.h. nicht zellularem und nicht laminiertem Material, fast linear ist, und eine Stange 70, die im wesentlichen mit der Lippe des Schlitzes 68 fluchtet, so daß beide die Platte berühren. Es ist jedoch festgestellt worden, daß zweckmäßige Abmessungen gemeinsam extrudierten thermoplastischen Matei'ials erzielt werden können, wenn die Oberfläche 67 der Platte 66 direkt an die Filmschicht 32 des gemeinsam extrudierten Laminats 31 anliegt und die Stange 70 leicht in den Schlitz 68 der Platte 66 zurückversetzt ist, so daß sie im Bereiche der Filmschicht 32 liegt, jedoch nicht daran anliegt^ dies veranlaßt einen Betrieb der Meßeinrichtung 5I in einer "mehr nicht-linearen" Weise.

Die wünschenswerte Verstärkung der Nichtlinearität der Ansprechung der Meßvorrichtung 51 wir*d verständlich durch Kenntnisnahme von dem Folgenden: Wenn die Ansprechung der Meßvorrichtung 51 genau proportional zu dem Produkt aus Dicke und Dichte wäre, dann wäre sie proportional zu der Masse je Flächeneinheit und würde dieselbe Information ergeben wie das Massesignal (m). Eine nicht lineare Ansprechung, f(τ), erzeugt eine Information über die Verteilung des dielektrischen Materials über die Dicke (τ) einer Platte aus homogenem Material. Die nicht lineare Ansprechung f(T) wird daher empirisch bestimmt, wie durch die grafische Darstellung 91 in

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Figo 5 gezeigt. Die Form der Datenkurve 91 zeigt, daß die Empfindlichkeit f(T) der Meßvorfichtung 51 gegenüber dem
Vorhandensein eines dielektrischen Materials mit größerer Entfernung von ihm abnimmt. Anstatt der Speicherung aller empirischen Daten in dem Computer 82 wird die Datenkurve durch. Errechnen der Koeffizienten eines gewählten Modells den von der Meßeinrichtung 51 gemessenen empirischen Daten bestmöglich angenähert. Beispielsweise kann die Datenkurve · 91 angenähert werden durch ein Modell, in welchem

f(T) = aT / (b + T)

istj wie durch die gestrichelte Linie 92 gezeigt, wo(a) die errechnete Asymptote ist, wie durch eine strichpunktierte Linie 93 gezeigt. Bei Verwendung dieses Modells ist f(T)
gleich 0,5a» wenn T gleich (b) ist. Die Datenkurve 91 kann auch durch ein Modell angenähert werden, in welehern

f(T) = m(i - e

wo (m) die kalkulierte Asymptote ist. Bei Verwendung dieses Modells ist f(T) gleich oder annähernd gleich O,67m, wenn T gleich (n) ist. In jedem Fall wird das Modell zur Annäherung der Datenkurve $1 benutzt, so daß f(T.) und f(c) bestimmt werden können gemäß den folgenden Gleichungen:

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= f(T)

und

T=T

f(C) = f (T)

T = C,

wo C = T₁+T₂ gemäß EQ 2 ist, Substituiert man beispielsweise die Werte T und C in dem ersten Modell, dann entstellen die folgenden Gleichungen:

EQ ki F(T₁) = aT.j/(b + T₁) und EQ 5: f(c) = aC/(b + C),

deren Koeffizienten den durch die Meßeinrichtung 51 gemessenen empirischen Daten bestmöglich angenähert sind.

Es ist festgestellt worden, daß die Meßvorrichtung 51 auf die dielektrischen Parameter der Filmschicht 32 und der Schaumschicht 33 des Laminats 31 entsprechend einer Gleichung EQ wie folgt anspricht:

¥ := (κ) Jf(T₁ )J

welche bei Kombination mit EQ 1 und EQ 2 oben zwei der droi Unbekannten, nämlich (T) und (D_), eliminiert und auf die folgende Gleichung EQ 6 reduziert wird:

w _β"(κ) Cf(T₁)J ₊f<^M-^Ti^pi> 1

L (C-T₁) J

in welcher (T ) die einzige Unbekannte ist, da die Dichte ("D) der Filmschicht 32 bekannt und relativ konstant ist. Die Konstante (Κ) stellt jeglichen Unterschied zwischen den. dielektrischen Konstanten des Materials der Filmschicht 32 und des Feststoffmateria Is der Schaumschicht 33 dar. Die Konstante (K)ist gleich dem Verhältnis der dielektrischen Wirkung des nicht zellularen Feststoffmaterials je Volumeneinheit in jeder der Schichten 32 Lind 33 gemäß der folgenden Formel: -

κ = (k_rk₀)/(k₂~k₀),

in welcher (k_n) die Dielektrizitätskonstante der Luft ist, (k₁) die Dielektrizitätskonstante der Filmschicht 32 und (k_?) die Dielektrizitätskonstante des thermoplastischen Materials ist, aus welchem das zellulare Material zum Extrudieren de*» Schaumschicht 33 gemischt wird. Es ist auch festgestellt worden, daß die Gleichung EQ 6 weiter vereinfacht werden kann durch Ersetzen der Funktion f(c)-f(T ) /D durch eine Konstante Q₀ Jedoch löst die bevorzugte Ausführungsform die Gleichung EQ 6 nach (T ) unter Verwendung der Gleichung EQ 2 und EQ 3 zur Erzeugung einer Gleichung EQ 7 wie folgt:

₁ (b+C)J

WD₁ (b+C) + aD.jXb

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•wo der Speicher des Computers 82 nur den ¥ert der Dichte (T ) der Filmschicht 32, den ¥e-rt des Verhältnisses (κ) und der Konstanten (a) und (b) speichert.

Der Computer 82 wird benutzt zum Verarbeiten des Schublehresignals (c), des Massesignals (m) und des dielektrischen Signals (w), das durch die Meßeinrichtungen vorgesehen ist, um die Dicke (T ) der Filmschicht 32 gemäß der Gleichung EQ auszuwerten und dann Steuersignale zu erzeugen zur !Erhöhung oder Verringerung der Extrusionsrate in Abhängigkeit davon. Fig. 6 zeigt ein .vereinfachtes Logikflußschema eines Teils des allgemein bei $k angedeuteten Programms, das in dem Computer 82 zur Durchführung der obigen Funktionen verwendet wird.

Vor dem Betrieb des Programms wird die Breite des Laminats

31 in eine feste Anzahl Segmente aufgeteilt und werden die Grenzen dieser Segmente als Tastpositionen bei'echnet,. ¥enn das Programm bei 95 beginnt, dann wird eine Datenzählung L gleich eins initialisiert, während eine Segmentzählung N, SEG TOT und SCAN TOT bei 96 gleich Null initialisiert werden. Sodann wird eine innere Uhr (nicht gezeigt) bei 97 kontrolliert, um festzustellen, ob genügend Zeit seit der letzten Ablesung verstrichen ist, um die Meßeinrichtungen 48, ^O und 5"" wiederum ablesen zu können, ¥enn nicht gQixiigend Zeit verstrichen ist, dann teilt sich das Programm bei NEIN und kehrt in einer Schleife nach 97 zurück, um wieder die Zeit zu kontrollieren·, ¥etin genügend Zeit seit dor letzten Ablesung versbrichen ist, dann

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zweigt das Programm 9^ bei JA nach. 98 ab, um zu bestimmen, ob die Tasterstellung sich innerhalb des laufenden der Anzahl Segmente befindet, die die vollständige Abtastung des Laminats 31 bilden. Der Computer 82 kann beispielsweise einen Durchschnitt von fünf Ablesungen je Segment entnehmen mit einer resultierenden durchschnittlichen "Datenzählung L gleich 5« Für eine Abtastung mit kO Segmenten beträgt die Zählung des letzten Segments N gleich 4o. Wenn das Programm 9h sich noch innerhalb des laufenden Segments befindet, dann zweigt das Programm 9h bei JA ab zur Ablesung des Schublehresignals (c), des Massesignals (m) und des Dielektrizitätssignals (¥) bei Jeder ¥ert wird dann zu dem entsprechenden Gesamtwert des Segments, SEG TOT, bei 100 summiert, um einen Summenwert für jeden über das gesamte Segment zu erzeugen.Das Programm 9h erhöht dann die T) a ten zählung L bei 101 und führt einen Ent sch ei dungspunkt bei 102 ein, um durch Prüfung der' Segmentzählung N festzustellen, ob die Abtastung vollständig ist. ¥enn die Abtastung nich-t vollständig ist, dann zweigt das Programm 9'+ bei NEJN ab zurück nach 97 > ^υ-πι festzustellen, ob genügend Zeit verstrichen ist, um die nächste Ablesung vorzunehmen.

Das Programm 9h fährt fort, die Sätze der Signale (c), (M) und (w) abzulesen, bis L Sätze derartiger Daten abgelesen worden sind. ¥enn dies eintritt, befindet a.ch das Programm 9h nicht mehr in dem laufenden Segment 98 und zweigt bei NEIN ab, um bei 103 in eine Verarbeitungsfuixktion einzutreten. An diesem Punkt werden die Segmentdurchschnitte SEG AVG für jeden Wert

.../37

durch. Teilen der Segmentgesamtzahl jedes Wertes, SEG TOT, durch die Dateniaänlung L errechnet, um die folgenden ¥erte zu bilden:

M./ L : und ¥ =

Das Programm °Λ tritt dann in eine Verarbeitungsfunktion bei "\Oh ein, welche die Segmentdurch.schnitte C, M und ¥ benutzt zur Errechmmg der Dicke (T ) der Schicht 32 gemäß der Gleichung EQ 7 wie i^m vorhergehenden beschrieben. Die Dicke (T_) und die Dichte (D₂) der Schaumschicht 33 werden ebenso gemäß der Gleichung EQ 2 bzw. EQ 1 errechnet. Das Programm 9h speichert dann die Segmentwerte T , T und D„ und tritt in eine weitere Verarbeitungsfunktion bei 105 ein, wo jeder der Segmentwerte zu einer entsprechenden Gesamtabtastung SCAN TOT summiert wird. Das Programm 9h initialisiert dann erneut SEG TOT und L bei 1O6 in Vorbereitung zur Entnahme von Ablesungen für das nächste Segment in der Abtastung und erhöht auch die Abtastzählung N zum Tabellieren der Anzahl Segmente, die vollendet worden sind.

ι ■

Das Programm 9h tritt dann erneut in den Bntscheidungspunkt bei 102 ein, um zu bestimmen, ob eine volle Abtastung vollendet wurde, zum Beispiel,ob die Abtastzählung N 4θ Segmente beträgt. Wenn die Abtastung vollständig ist, dann zweigt das Prograinm 9h bei JA ab und tritt in eine Verarbeitungsfunktion bei 107 zur Anzeige, der Segmentwerte T , T_g und D_g ein. Es ist

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festgestellt worden, daß eine grafische Darstellung dieser Werte während 'des KoextrusionsVorgangs zusätzlich zu der direkten Steuerung der Extrusionsrate der Filmschicht 32 mit geschlossenem Regelkreis für einen Bedienungsmann sehr nützlich ist. Das Programm 9h tritt dann bei 108 in eine Verarbeitungsfunktion ein, in welcher die Abtastdurchschnitte, SCAN AVG, jedes Abtastwertes jeder Gesamtabtastung durch Teilen jeder Gesamtabtastung, SCAN TOT₉ durch die Segmentzählung N errechnet wird, um die folgenden Werte zu ergeben:'

N N

N ; T₀ => T_o./N ; und

i=1 i= 1

i= 1

Die 'Durchschnittsdicke (T₁ )der Filmschicht 32 ist der gests Wei'tj dex* mit einer gewünschten Dicke (T_) für die Filmschicht 32 verglichen wird, wenn das Programm $h in eine Verarbeittmgs funktion bei I09 eintritt, die einen Algorithmus zur Steuerung der Extrusionsrate für die Filmschicht 32 enthält« Gemäß dem Algorithmus erzeugt der Computer, wenn immer die Durchschnitts dicke (Τ )größer ist als die gewünschte Dicke (T_Q), das .Vermiiiderungssteuersignal (DEC), um die Extrusionsrate für die Filmschicht 32 zu verringern, Wenn die Durchschnifctsdicke (i\) geringer ist als die gewünschte Dicke (T_n), ex'zsügt der

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Computer 82 das Beschleunigungssteuersignal (INC) zur Erhöhung der Extrusionsfäte. Nachdem die Extrusionsrate erhöht oder vermindert worden ist, tritt das Programm 9h bei 110 in einen Entscheidungspunkt ein, um zu bestimmen, ob der Bedienungsmann die Abtastung anzuhalten wünscht. Wenn es erwünscht ist, die Abtastung anzuhalten, würde das Programm Sh bei JA abzweigen und anhalten. Sonst zweigt das Programm 9h bei NEIN ab, um die Abtastrichtung bei 112 umzukehren und in einer Schleife nach 96 zurückzukehren, um die nächste Abtastung zu beginnen.

Die obige Offenbarung ist die beste vom Erfinder erdachte ¥eise zur Durchführung der Erfindung. Es liegt jedoch auf der Hand, daß von Fachleuten auf diesem Gebiet verschiedene Veränderungen in den Einzelheiten der Konstruktion gegenüber den in den beigefügten Zeichnungen gezeigten und in Verbindung mit ihnen diskutierten vorgenommen werden können. Beispielsweise ist die Erfindung nicht auf die Technik der Koextrusion begrenzt; sie kann auch in anderen Verfahren Anwendung finden. Außerdem kann in dem' Koextrusionsverfahren der Ausgang zur Steuerung anderer Eingangsvariablen als der Sxtrusionsrate benutzt werden. Die in der obigen Offenbarung enthaltenen Einzelheiten sind dazu bestimmt, einen Fachmann auf diesem Gebiet in die Lage zu versstzen, die Erfindung auszuführen. Es ist dahex¹ selbstverständlich, daß diese Erfindung nicht auf die hier gezeigten und beschriebenen besonderen Einzelheiten begrenzt ist.

.../ho

Ai

Leerseite

Claims

Vorrichtung zui^% Steuerung der durchschnittliclien Dicke (T.. ) einer Filmschicht aus thermoplastischem Material ruit einer bekannten Dichte (D-)? die anhaftend mit einer Sehaumschiclit aus ähnlicheja thermoplastischsin Material mit einer Dicke (T₂) und einer Dichte (θ ) aur Bildung eines thermoplastischen Laminats SU3 anmenge fügt wird, gekenn.2:eichnet durch, erste Einrichtungen üuib Messen ύ&ν Dicke des Laminats, zweite Einrichtungen zixm Messen der Masse/Flächeneinheit des Laminats, dritte Sinricht?xTJ.gen sittat Messen einer Ansprechung auf das dielektrische Material und dessen Ver-

Ruropeon l^ntenl Attorneys Zugelosäene Vertreter bfiim Etiropiii^ohr-n Pnton'nrat Deutsche üank AO Hamburg:, Nr. 05/28407 (BLZ 800 700 00) · Postscheck Humbug 2842-ÜO6 Dresdner

teilung in dem Laminat, welche im Bereiche der Filmschicht bei mit zunehmender Entfernung von ihr abnehmender Empfindlichkeit angeordnet sind, Einrichtungen, die auf die erste, zweite und dritte Meßeinrichtung ansprechen, zur Verarbeitung der Meßergebnisse durch wiederholtes Ablesen der Meßelnx-ichtungen und Errechnen der Dicke (T ) der Filmschicht als eine Funktion der Messungen für jede der Ablesungen zur Bestimmung der durchschnittlichen Dicke (T₁), wonach die Verarbeitungseinrichtungen die durchschnittliche Dicke (TI) der Filmschicht mit einer gewünschten Dicke (T-) vergleichen und ein erstes Signal geben, wenn die durchschnittliche Dicke (T₁) größer ist als die gewünschte Dicke (Τ_), und ein zi/eites Signal geben, wenn sie geringer ist als die gewünschte Dicke (T₀).

2, Vorrichtung zur Steuerung der durchschnittliehen Dicke (T₁) einer Filmschicht aus thermoplastischem Material mit einex* bekannten Dichte (ü..), die gemeinsam mit einer Schaumschicht aus ähnlichem thermoplastischen Material mit einer Dicke (T ) und einer Dichte (*>„) zur Bildung eines thexmioplastischen Laminats extrudiert wird» gekennzeichnet dttrcii erste Einrichtungen zum Messen der Dicke des Laminats, zweite Einrichtungen zum Messen der Masse/ Flächeneinheit des Laminats, dritte Einrichtungen zum Messen einer Ansprechung auf das dielektrische Material ^iId seinex¹ Verteilung in dem Lanonatc, wobei diese ά?-·.-;.-·

Einrichtungendm Bereiche der Filmschicht bei einer mit zunehmender Entfernung von ihr abnehmenden Empfindlichkeit angeordnet sind, auf die ^rsten, zweiten und dritten Meßeinrichtungen ansprechende Einrichtungen zur Verarbeitung der Meßergebnisse durch wiederholtes Ablesen der Meßeinrichtungen und Errechnen der Dicke (T ) der Filmschicht als eine Funktion der Messungen für jeden der abgelesenen Werte zur Bestimmung der durchschnittlichen Dicke (T₁), wobei die Verarbeitungseinrichtungen dann die durchschnittliche Dicke (T₁) der Filmschicht mit der gewünschten Dicke (T ) vergleichen und ein erstes Signal geben, wenn die durchschnittliche Dicke (T ) größer ist als die gewünschte Dicke (τ ) und ein zweites Signal geben, wenn sie geringer ist als die gexiünschte Dicke (T_Q).

3. Vorrichtung zur Steuerung der durchschnittlichen Dicke (T.) einer Filmschicht aus thermoplastischem Material mit einer bekannten Dichte (D₁), die bei einer veränderlichen Extrusionsrate gemeinsam mit einer Schaumschicht aus ähnlichem thermoplastischen Material mit einer Dicke (Tp) und einer Dichte (ü„) zur Bildung eines thermoplastischen Laminats extrudiert wird, gekennzeichnet durch erste Einrichtungen zum Messen der Dicke des Laminats, zweite Einrichtungen zum Messen der Masse/Flächeneinheit des Laminats, dritte Einrichtungen zusa Messen einer Ansprechung auf das dielelc·* trische Material und dessen Verteilung in dem Laminat,

..A

wobei diese Einrichtungen im Bereiche der Filmschicht bei einer mit zunehmender Entfernung von ihr abnehmenden Empfindlichkeit angeordnet sind, auf die ersten, zweiten und dritten Meßeinrichtungen ansprechende Einrichtungen zur Verarbeitung der Meßergebnisse durch wiederholtes Ablesen der Meßeinrichtungen und Errechnen der Dicke (T ) der Filmschicht als eine Funktion der Messungen für jeden abgelesenen Wert zur Bestimmung einer durchschnittlichen Dicke (T₁), wobei diese Meßeinrichtungen dann die durchschnittliche Dicke (T₁) der Filmschicht mit einer gewünschten Dicke (T₀) vergleichen und ein erstes Signal erzeugen, wenn die durchschnittliche Dicke (T ) größer ist als die gewünschte Dicke (T₀), und ein zweites Signal erzeugen, wenn sie geringer ist als die gewünschte Dicke (T_Q), sowie Einrichtungen, die auf das erste Signal der Verarbeitungseinrichtung zur Verminderung der Extrusionsrate der Filmschicht und auf das zweite Signal zur Erhöhung der Extrusionsrate.der Filmschicht anzusprechen,

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Lagerung der ersten, zweiten und dritten Meßeinrichtungen zum Abtasten der Breite des Laminats und Einrichtungen zur Anzeige der errechneten Dicks (T₁) für jeden der abgelesenen ¥erte für eine volle Abtastung des Laioinats, wobei die Verarbeitungseinrichtungen die durchschnittliche Dicke (T₁) für eine volle Abtastung eusehnen.

5» Vorrichtung zum Steuern der durchschnittlichen Dicke (T ) einer Filmschicht aus thermoplastischem Material mit einer bekannten Dichte (D ), die bei einer veränderlichen Extrusionsrate gemeinsam mit einer Schaumschicht aus ähnlichem thermoplastischem Material mit einer Dicke von (T-) und einer Dichte (^₂) zur Bildung eines thermoplastischen Laminats extrudiert wird, gekennzeichnet durch eine erste Meßeinrichtung zum Messen der Dicke des Laminats, die gleich (T₁+T₂) JLst, und zur Bildung eines Tastersignals (c) entsprechend der gemessenen Dicke, eine zweite Meßeinrichtung zum Messen der Masse/Flächeneinheit des Laminats, die gleich i(T ) (D ) + (T₂) (D₂)J ist,und zur Bildung eines Massesignals (m) entsprechend der gemessenen Masse je Flächeneinheit, eine dritte Meßeinrichtung zum Messen einer Ansprechung auf das dielektrische Material und dessen Verteilung in dem Laminat sowie zur Bildung eines dielektrischen Signals (Ti) entsprechend der Ansprechung, welches gleich (κ) £f (^Ti )J + (^D ₂/^Di )p(^c ₁ ) - ^(T₁JiSt, wo (κ) ein Verhältnis der dielektrischen Wirkung des Feststoffmaterials in jeder Schicht ist und f(c) und f(T₁) abgeleitete Funktionen zur Annäherung an von der dritten Meßeinrichtung gemessene empirische Daten sind, einan Computer mit einem Speicher, der den Wert der Dichte (D₁) der Filmschicht enthält, sowie den Wert des Verhältnisses (K) und die jeder der Funktionen f(c) und f(T₁) zugeordneten Werte, wobei der Computer mit den ersten, zweiten und

•.../6

dritten Heßeinrichtungen verbunden ist und auf aufeinanderfolgende Signaleätze, bestehend aus dem Tastersignal (c), dem Massesignal (m) und dem dielektrischen Signal (W), zur Errechnung der Dicke (T₁) der Filmschicht entsprechend der Formel

V- (K)

zusammengesetzt aus den jedem der empfangenen Signale zugeordneten Gleichheiten, und zum anschließenden Vergleich einer durchschnittlichen Dicke (T ) der errechneten Dicken (T.) mit einer gewünschten Dicke (T_Q) und zur Erzeugung eines ersten Steuersignals (DEC) anspricht, wenn die durchschnittliche Dicke (T₁) größer ist als die gewünschte Dicke (T-) und zur Erzeugung eines zweiten Steuersignals (INC), wenn die durchschnittliche Dicke (T₁) geringer ist als die gewünschte Dicke (^q)* und mit dem Computer verbundene Einrichtungen, die auf das erste Steuersignal (DEC) zur Verminderung der' Extruslonsrate der Filmschicht und auf das zweite Steuersignal (INC) zur Erhöhung der Extrusionsrate der Filmschicht ansprechen«

6t Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Meßeinrichtung im Bereioho der Filmschicht angeordnet ist und dio Empfindlichkeit dar Meßeinrichtung mit der Entfarnung von ihr abnimmt.

7» Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Punktion T(T₁) gleich aT^b+T.,) und die Punktion f(o) gleich aC/(b+C) ist, wo (a) und (b) den von einer dritten Meßeinrichtung gemessenen empirischen Oaten bestmöglich angenähert sind·

8« Torrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet» daß die Punktion ^(T.) gleich m(l-e" V ) und die Funktion t(0) gleich m(i-e"* 'ⁿ) ist, wo (m) und (n) den von der dritten Meßeinrichtung gemessenen empirischen Oaten bestmöglich angenähert sind·

«1

9· Vorrichtung nach Anspruch β, dadurch gekennzeichnet, daß die Punktion Jf(C)-T(T₁)JZD₁ gleich einer Konstanten (q) ist, die den von der genannten dritten Meßeinrichttang gemessenen empirischen Daten bestmöglich angenähert i/st.

10» Vorrichtung zur Steuerung der durchschnittlichen Dicke (T ) einer Filmschicht aus thermoplastischem Material mit einer bekannten Dichte (D ), die bei einer veränderlichen Extrusionsrate gemeinsam mit einer Schaumschicht aus ähnlichem thermoplastischen. Material mit einer Dicke (T₂) und einer Dichte (D₂) zur Bildung einos thermoplastischen Laminats extrudiert wird, gekennzeichnet durch eine erste Meßeinrichtung zum Messen der Diele© des Laminats, welche gleich (T₁+T₂) ist, und zur Eraseugung eines

Tastersignals (C) entsprechend der gemessenen Dicke, eine zweite Meßeinrichtung zum Messen der Masse je Flächeneinheit des Laminats, die gleich (T )(d )+(T )(D ) ist, sowie zur Bildung eines Massesignais (m) entsprechend der gemessenen Masse/Flächeneinheit des Laminats, eine dritte Meßvorrichtung zum Messen einer Ansprechung auf das dielektrische Material und dessen Verteilung in dem Laminat, sowie zur Erzeugung eines dielektrischen Signals (w) entsprechend der Ansprechung, welches gleich [(a) (T₁ )/(b+T₁)J [K-(D₂Zd₁)J ist, wo (Ε) das Verhältnis der dielektrischen Wirkung des Feststoffmaterials in jeder Schicht und (a) und (b) an die durch die Meßvorrichtung gemessenen empirischen Daten best angenäherte Koeffizienten sind, wobei die Meßeinrichtung im Bereiche der Filmschicht angeordnet ist und die Empfindlichkeit der Meßeinrichtung mit der Entfernung von ihr abnimmt, einen Computer mit einem Speicher, welcher den Wert der Dichte (D ) dex* Filmschicht, den ¥ert des Verhältnisses (K) und die Werte der Koeffizienten (a) und (b) enthält, wobei der Computer an die ersten, zweiten und dritten Meßeinrichtungen angeschlossen ist und auf aufeinanderfolgende Signalsätze, bestehend aus dem Tastersignal (c), dem Massesignal (m) und dem dielektrischen Signal (w), .zur Errechnung der Dicke (T ) der Filmschicht entsprechend dar Formel

(b)faM - WB₁ (b+C)]

₁(b+C)+aD₁(b-Kb-KC)

zusammengesetzt aus den jedem der empfangenen Signale zugeordneten Gleichheiten, und anschließend zum Vergleich einer durchschnittlichen Dicke (T \ der errechneten Diqken (T ) mit einer gewünschen Dicke (T_Q) und zur Erzeugung eines ersten Steuersignals (DEC) anspricht, wenn die durchschnittliche Dicke (T ) größer ist als die gewünschte Biclce (T_o), und zur Erzeugung eines zweiten Steuersignals (INC), wenn die durchschnittliche Dicke (T₁) geringer ist als die gewünschte Dicke (T_), und mit dem Computer verbundene Einrichtungen, die auf das erste Steuersignal (DEC) zur Verminderung der Extrusionsrate der Filmschicht trnd auf das zweite Steuersignal (INC) zur Erhöhung der Extrusionsrate der Filmschicht ansprechen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Meßeinrichtung eine elektrisch leitende Platte mit einer an die Filmschicht angrenzenden Oberfläche und einem sich dort hindurchorstreckenden Längsschlitz enthält, in welchem im Bereiche der ¥ände des Schlitzes und der Filmschicht, jedoch nicht direkt an sie anstoßend, eine elektrisch leitende Stange enthalten i3t und mit der Platte und der Stange Einrichtungen zur Bildung eines dielektrischen Signals (w) elektrisch verbunden sind.

,../10

12, Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Meßeinrichtungen gegebenen Signale analog sind und die Vorrichtung^ ferner einen mit den Meßeinrichtungen verbundenen Analogmultiplexer zum Empfang der von ihnen erzeugten Signale und einen zwischen dem Multiplexer und dem Computer angeschlossenen Analog/Digitalkonverter enthält, wodurch die Analogsignale dem Computer nacheinander in binärer paralleler Form zugeführt werden«

13» Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 10, gekennzeichnet durch einen Schlitten, auf welchem die Meßeinrichtungen.gelagert sind zur Abtastung des Laminats bei überquerung,der Breite desselben, wobei der Multiplexer während der Abtastung den Umwandler mit aufeinanderfolgenden Sätzen aufeinanderfolgender Signale von den Meßeinrichtungen versorgt und der Computer die Dicke (T ) der Filmschicht für Sätze (l) von Signalen, die ein Segment der Abtastung enthalten, errechnet und dann die durchschnittliche Dicke (T₁) für eine vorgegebene Anzahl (n) Segmente der Abtastung . errechnet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 5 oder 10, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Anzeige der errechneten Dicke (T₁) für jedes Segment der Abtastung·,

15« Verfahren unter Verwendung eines Computers zur Steuex-ung der durchschnittlichen Dicke (T ) einer Filmschicht aus

• «../11

333U30

einem thermoplastischen Material mit einer bekannten Dichte (Β ), die bei einer variablen Extrusionsrate gemeinsam mit einer Schaumschient - aus ähnlichem thermoplastischen Material mit einer Dicke (^₂) und einer Dichte (D₂) zur Bildung eines thermoplastischen Laminats extrudiert vird, gekennzeichnet durch die folgenden Schrittes Messen der Dicke des Laminats, die gleich (T^T₂) ist, und Erzeugen eines Tastersignals (θ) entsprechend der gemessenen Dicke, Messen der Masse/Flächeneinheit des Laminats, die gleich [(T₁ ) (D₁ ) +(T₃) (D₂)] ist, und Erzeugen eines Massesignals (M) entsprechend der gemessenen Masse/Flächeneinheit, Messen einer Ansprechung attf das dielektrische Material und dessen Verteilung in dem Laminat sowie Erzeugen eines dielektrischen Signals (w) entsprechend der Ansprechung, welches gleich (K) Cf(T₁)] +(D₂ZD₁ )[f(c)-f (T₁)] ist, in welcher (κ) ein Verhältnis des dielektrischen Beitrags von jeder Schicht ist und f(c) und f(T₁) abgeleitete Funktionen zur Annäherung an vorher gemessene empirische Daten sind, Speichern des Wertes der Dichte (D ) der Filmschicht in dem Computer, sowie der Konstanten (κ),welche das Verhältnis der dielektrischen Tiirkung des Feststoffmaterials in jeder Schicht und der Funktionen f(T₁) und f(c) ist, Versorgen des Computers mit aufeinanderfolgenden Sätzen von Signalen, bestehend aus dem Tastersignal (c), dem Massesignal (m) und dem dielektrischen Signal (w), Einschalten des Computers bei Empfang der Signale zum Errechnen der Dicke (T₁)

,«./12

der Filmschicht gemäß der Formel

zusammengesetzt aus den jedem empfangenen Signal zugeordneten Gleichheiten, um eine durchschnittliche Dicke (T₁) der errechneten Dicken (T₁) mit einer gewünschten Dicke (T) zu vergleichen und ein erstes Steuersignal (DEC) zu erzeugen, wenn die durchschnittliche Dicke (τ\ ) größer ist als die gewünschte Dicke (T_Q), und ein zweites Steuersignal (INC) zu erzeugen, wenn die Durchschnittsdicke (T₁) geringer ist als die gewünschte Dicke (T_n), und Einstellen der Extrusionsrate für die Filmschicht zur Verminderung der Rate in Abhängigkeit von einem ersten Steuersignal (DEC) und zur Erhöhung der Hate in Abhängigkeit von einem zweiten Steuersignal (INC).

16, Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichneti daß der Schritt des Messens einer Ansprechung auf das dielektrische Material im Bereiche der Filmschicht bei mit zunehmender Entfernung abnehmender Empfindlichkeit durchgeführt wird,

17, Verfahren nach Anspruch I5 oder.16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Messens einer Ansprechung auf das dielektrische Material die Schritte das Instellungbringens

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der Oberfläche einer elekrisch leitenden Platte mit einem sich dort hindurcherstreckenden Längsschlitz in Anlage an die Filmschicht, des Instellungbringens einer elektrisch leitenden Stange innerhalb des Schlitzes der Platte und angrenzend an die ¥ände des Schlitzes und der Filmschicht, jedoch nicht unmittelbar daran anliegend, sowie der elektrischen Verbindung der Platte und der Stange mit dem Computer zur Erzeugung des dielektrischen Signals(w) für diesen beinhaltet»

18* Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die gemessenen Signale analog sind und das Verfahren ferner die Schritte der mehrfachen Ausnutzung der gemessenen analogen Signale und Umwandlung der von ihnen empfangenen aufeinanderfolgenden Signale in binäre Signale in paralleler Form zur Überführung an den Computer beinhaltet.

19« Verfahren nach Anspruch 18, gekennzeichnet dtirch die Schritte des Abtastens der Bz'eite des Laminats während des Extrudierens desselben, der mehrfachen Ausnutzung aufeinanderfolgender Sätze aufeinanderfoIgoiider gemessener Signale und Einschalten des Computers bei Empfang der digitalen Signale zur Errechnung der Dicke (T₁) der Filmschicht für Sätze (l) von Signalen, die ein Segment der Abtastung enthalten, und zum anschließenden Errechnen der durchschnittlichen Dicke (T₁) für eine vorgegebene

Anzahl (ν) von Segmenten der Abtastung.

20. Verfahren nach Anspruch 19» gekennzeichnet durch den Schritt der Anzeige der errechneten Dicke (T₁) für jedes Segment der Abtastung.

21. Vorrichtung in einer Anlage zur Steuerung der durchschnittlichen Dicke (T₁) einer Filmschicht aus einem thermoplastischen Material mit einer bekannten Dichte (D ), die bei einer veränderlichen Extrusionsrate gemeinsam mit einer Schaumschicht aus einem ähnlichen thermoplastischen Material mit einer Dicke (T ) und einer Dichte (Dp) zur Bildung eines thermoplastischen Laminats extrudiert wird, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Messen einer Ansprechung auf das dielektrische Material und dessen Verteilung in dem Laminat, wobei diese Meßeinrichtung im Bereiche der Filmschicht bei mit zunehmender Entfernung von ihr abnehmender Empfindlichkeit angeordnet ist, und Einrichtungen, die auf die Meßvorrichtung ansprechen aur Erzeugung eines dielektrischen Signals (W) entsprechend der gemessenen Ansprechung.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung eine elektrisch leitende Platte mit einer an die Filmschicht anliegenden Oberfläche und einem sich dort hindurchers treckenden Längsschlitz auf-

■β — a, ^ m m if „ Λ » fr -« * ·-* _{m m m}

weist, in welchem eine elektrisch leitende Stange im Bereiche der und nicnt anliegend an die Wände des Schlitzes und der Filmschicht enthalten ist, sowie Einrichtungen zur elektrischen Verbindung der Platte und der Stange mit der Einrichtung zur Erzeugung des dielektrischen Signals (w).

23» VomLchtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung ein dielektrisches Signal gleich (K)JJf(T₁)J +(B₂ZD₁ )[f(c)-f (T₁)J erzeugt, wo (κ) das Verhältnis der dielektrischen Wirkung des Peststoffmaterials in jeder Schicht und f(c) und f(T₁) abgeleitete Funktionen zur Annäherung an durch die Meßeinrichtung gemessene empirische Daten sind.

24ο Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion f(T ) gleich aT./(b-i-T.j) ist und die Funktion f(C) gleich aC/(b+C) ist, wobei (a) und (b) durch die dritte Meßeinrichtung gemessenen empirischen Daten bestmöglich angenähert sind.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion f(T₁) gleich m(i-e~ l/n) ist und die Funktion f(c) gleich m(i~e~ *ⁿ) ist, wobei (ω) und (n) an durch die dritte Meßeinrichtung gemessens empirische ■ Daten bestmöglich angenähert, sind. *

26. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion ^(C)-If(T..) /D₁ gleich einer durch die dritte Meßeinrichtung gemessenen empirischen Daten bestmöglich angenäherten Konstanten (q) ist.

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