DE3337705A1

DE3337705A1 - Verfahren und vorrichtung zur pruefung von bandfoermigem material

Info

Publication number: DE3337705A1
Application number: DE19833337705
Authority: DE
Inventors: Lehtikoski 78300 Varkaus Olavi
Original assignee: LD TESTERS Oy
Current assignee: LD TESTERS Oy
Priority date: 1982-10-22
Filing date: 1983-10-17
Publication date: 1984-04-26
Also published as: SE8305350D0; JPS5992352A; CA1215852A; GB8324482D0; FI823620A0; FI823620L; FI71019B; FR2535059B1; GB2129143A; FR2535059A1; SE8305350L; GB2129143B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung von in Bandform gefertigtem Material, und zwar in Verbindung mit einem Arbeits- oder Herstellungsvorgang, während welchem eine Probe des Materials für die Prüfung entnommen wird.

Die Eigenschaften von in Bandform gefertigten Materialien werden sowohl in Verbindung mit ihrer Herstellung als auch in Verbindung mit ihrer Verwendung geprüft, um die Qualität des Materials zu gewährleisten. Materialien, die in Bandform gefertigt werden, sind beispielsweise Viskose, Zellulose, Papier, Pappe, Gewebe und gleichartige Materialien, deren Kennwerte für die Qualität konstant und gleichförmig sein sollen.

Wenn in der einschlägigen Technik bekannte Verfahren und Vorrichtungen zur Anwendung kommen, dann werden diese Prüfungen von geschulten Prüfern in einem eigenen, üblicher-

weise klimatisierten Laboratorium, zu dem die Proben gebracht werden, vorgenommen. Die Proben werden mit einem eigenen, für jeden Kennwert oder jede Eigenschaft ausgebildeten Prüfgerät untersucht. Aus den wiederholten Messungen der jeweiligen Besonderheit (Kenngröße), die mit jedem Prüfgerät erhalten wurden, werden die Mittel- und Standardabweichungen berechnet, wobei die Ergebnisse für die Qualitätskontrolle verwendet werden.

Insbesondere in Verbindung mit der Herstellung soll das Prüfergebnis so bald wie immer möglich für eine Verwendung vorliegen; werden jedoch bekannte Verfahren und Vorrichtungen verwendet, dann kann es lange Zeit dauern, bis die Prüfergebnisse verfügbar sind. Gegenwärtige Verfahren und Vor-

!5 richtungen weisen darüber hinaus den Nachteil auf, daß sie einen klimatisierten Laborraum sowie besonders geschultes Personal erforderlich machen, um die Prüfungen auszuführen und die Ergebnisse zu verarbeiten. Ferner können sich die charakteristischen Eigenschaften der Proben während ihres Transports zum Laborraum und während ihrer Handhabung für die verschiedenen Prüfvorrichtungen verändern. Des weiteren sind bekannte Prüfvorrichtungen jeweils eigenständig oder eigenartig, weshalb für jede Prüfvorrichtung eine eigene Probe vorbereitet werden muß. Auch sind bekannte Vorrichtungen häufig nur umständlich zu bedienen.

Ziel der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren anzugeben und eine Vorrichtung zu schaffen, um in Bandform gefertigtes Material zu prüfen, mit deren Hilfe die Nachteile bekannter Verfahren und Vorrichtungen beseitigt werden. Ein besonderes Ziel der Erfindung liegt in einem Verfahren und einer Vorrichtung, durch die die Möglichkeit gegeben ist, die Prüfergebnisse innerhalb einer kurzen Zeitspanne verfügbar zu machen, so daß diese Ergebnisse für die Steuerung des Prozeßablaufs (Arbeits- und/oder Herstellungsvorgang) sofort und ohne zeitliche Verzögerung vorliegen. Darüber hinaus zielt die Erfindung auf ein Verfahren sowie eine

ι Vorrichtung ab, wobei die Materialprüfungen an einer einzigen Probe vorgenommen werden und die Zeit für die Behandlung bzw. Handhabung der Probe, bevor sie zur Prüfung überführt wird, kurz gehalten wird. Ferner ist es ein Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zur Anwendung eines Verfahrens zu schaffen, womit es möglich ist, die gewünschten Kennwerte an einer einzelnen Probe zu prüfen, und wobei die Anzahl der Kennwerte oder -daten, die geprüft werden sollen, in Abhängigkeit vom jeweiligen Zweck abgewandelt und verändert werden kann.

Diese Ziele werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren sowie eine Vorrichtung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet sind, erreicht.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird von einem zu untersuchenden Material eine Probe genommen und in eine in unmittelbarer Nähe zum Prozeßablauf angeordnete Einführeinrichtung der Prüfvorri-chtung eingebracht. Die Prüfvorrichtung ist mit Hilfe einer Klimatisierungseinrichtung klimatisiert, um einen gewünschten Feuchtigkeitsgehalt sowie eine gewünschte Temperatur für die Probe einzuhalten. Im Anschluß an die Klimatisierung wird die Probe mittels einer Transportvorrichtung, die dem Einfluß eines Steuergeräts unterworfen ist, in die Grund- oder Basiseinheit und zu den in dieser untergebrachten Prüfgeräten geführt, die verschiedene Eigenschaften des Materials einer Prüfung unterziehen. Die Prüfergebnisse werden sofort ausgegeben, so daß sie kurze Zeit nach der Probenahme bereits verfügbar sind. Die verschiedenen Prüfungen werden dabei an ein und derselben Probe in der Grundeinheit in Aufeinanderfolge vorgenommen, und die die Grundeinheit umfassende Prüfvorrichtung befindet sich in unmittelbarer Nähe des Herstellungsprozesses, so daß die Zeit für die Handhabung der Probe vor dem Prüfen auf ein Minimum herabgedrückt wird und alle Prüfergebnisse innerhalb einer kurzen Zeitspanne erhalten werden. Die Vorrichtung wird in der Nachbarschaft

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zum Herstellungs- oder Arbeitsprozeß, auf den sich die Prüfung beziehen soll, angeordnet, ein eigener Prüfraum (Labor) ist für die Prüfungen nicht erforderlich. Das den Herstellungsprozeß überwachende Personal ist in der Lage, die mit dem Prüfverfahren erlangten Ergebnisse ohne eine besondere, langwierige Schulung zu verwerten. Alle Prüfvorgänge und -geschehnisse laufen vollautomatisch ab, wodurch die Vorrichtung leicht zu bedienen ist, und gleicherweise liefert die Vorrichtungjselbsttätig einen Ausdruck der Ergebnisse, der ohne Schwierigkeiten zu lesen ist.

In Abhängigkeit von der Art des in Bandform hergestellten Materials können die Proben entweder in flacher oder in gerollter Form vorliegen; die Einführeinrichtung ist deshalb mit Bauteilen versehen, die ein Einbringen von rollenförmigen oder flachen Proben in die Grundeinheit ermöglichen. Die Probenfläche wird durch eine Fühleinrichtung bei Zufuhr der Probe von der Einführeinrichtung in die Grundeinheit erfaßt. In diesem Zusammenhang wird sichergestellt, daß die Breite der Probe ausreichend ist, um korrekte Prüfergebnisse zu erhalten, und gleichzeitig werden Risse und Löcher, die in der Probe vorhanden sein können und die Prüfergebnisse beeinflussen, festgestellt.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt eine von einem Gehäuse gebildete Grundeinheit, eine Klimatisierungseinrichtung sowie Prüfgeräte, die in der Grundeinheit aufgenommen sind, eine zu öffnende Einführeinrichtung, die an die Grundeinheit anschließt und in der die Proben plaziert werden, eine Transportvorrichtung in der Grundeinheit, die die Probe vom einen zum anderen Prüfgerät führt, ein Steuergerät zur Regelung des Betriebs der Vorrichtung sowie zur Verarbeitung der Prüfergebnisse und Ausgabeeinrichtungen zur sichtbaren Darstellung der Prüfergebnisse. Der Steuer-

^⁵ ablauf wird durch einen Computer bewirkt, der den Betrieb der Klimatisierungseinrichtung, der Transportvorrichtung sowie der Prüfgeräte steuert und die an den Prüfgeräten

erhaltenen Ergebnisse verarbeitet und diese Prüfergebnisse an eine Ausgabeeinrichtung überträgt, die ein Sichtgerät, ein Drucker und/oder Plotter oder eine andere Ausgabe-(Ausdruck-)-Einrichtung, wie sie in der einschlägigen Technik bekannt ist, sein kann.

Die Vorrichtung umfaßt eine unmittelbar an der Einführöffnung zwischen der Einführeinrichtung sowie der Grundeinheit angeordnete Fühleinrichtung, die die Probenfläche erfaßt und den Einführvorgang der Probe überwacht. Die Fühleinrichtung ist von einer in.der einschlägigen Technik bekannten Bauart und kann die Probe, ohne sie zu berühren, optisch, elektrisch oder in anderer Weise überwachen.

Die Transportvorrichtung führt die Probe durch die Grundeinheit und durch die Prüfgeräte. Sie besteht vorteilhafterweise aus einem endlosen Riemen, der so angeordnet ist, daß er sich von einer der Einführeinrichtung nahegelegenen Stelle zu einer der gegenüberliegenden Seite der Grundeinheit nahegelegenen Stelle erstreckt, und der mit Greifern ausgestattet ist. Als Greifer können bekannte Elemente dienen, z.B. mit Spitzen versehene,hakenförmige, saugnapfantige oder gleichartige Greifelemente. Mit Hilfe der Transportvorrichtung wird die Probe, ohne sie zu zertrennen, durch die Grundeinheit und die in dieser vorgesehenen Prüfgeräte bewegt, um die Probe bei ihrer Bewegung durch diese Geräte in bezug auf verschiedenartige Eigenschaften zu untersuchen.

Die Grundeinheit ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sie zur Reinigung geöffnet werden kann, womit auch ohne Mühe irgendwelche in ihr im Zusammenhang mit den Prüfvorgängen verbliebene Proben entfernt werden können. Jedoch läuft die Probe mit ihrem wesentlichen Hauptteil durch die Vorrichtung und verläßt diese nach den Untersuchungen, wobei allenfalls minimale Anteile der Probe in der Grundeinheit zurückbleiben.

In der Grundeinheit ist wenigstens ein Prüfgerät, vorzugsweise sind in ihr jedoch mehrere Prüfgeräte für die Untersuchung von verschiedenartigen Eigenschaften enthalten. Diese Prüfgeräte sind in der Grundeinheit lösbar montiert und können erforderlichenfalls gegen ein anderes Gerät ausgetauscht werden. Damit ist es möglich, die Anzahl der Prüfgeräte in Übereinstimmung mit sich ändernden Bedingungen zu vermehren oder zu vermindern, und sie können gewünschtenfalls gegen andere Geräte ausgetauscht werden» wodurch die Vorrichtung leicht sich ändernden Zwecken und Erfordernissen angepaßt werden kann. Die Prüfgeräte erstrecken sich z.B. auf eine Zug-, Zerreiß-, Berstmessung, auf eine optische Prüfung, auf eine Glattheits-, Porositäts-, spezifische Gewichts-, Feuchtigkeitsgehalts- und Kalibermessung bzw. -prüfung. Diese Geräte sind so angeordnet, daß sie unter Steuerung durch das Steuergerät automatisch arbeiten und Prüfungen bezüglich der jeweiligen Eigenschaften ausführen.

Der Erfindungsgegenstand wird anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht eine Vorrichtung zur Durchführung des Prüfverfahrens gemäß der Erfindung; Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer teilweise geschnittenen Grundeinheit der Vorrichtung;

Fig. 3 den Schnitt nach der Linie A-A in der Fig. 2; Fig. 4 den Schnitt nach der Linie B-B in der Fig. 2.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung umfaßt eine Grundeinheit 5, eine Einführeinrichtung 1, eine gestrichelt dargestellte Klimatisierungseinrichtung 6, ein Steuergerät 4 und Ausgabeeinrichtungen 2, 8 sowie 9. Die Einführeinrichtung 1 ist neben der Grundeinheit 5 angeordnet und ist mit einer aufklappbaren Abdeckung 21 versehen. Die Vorrichtung weist eine Steuertafel 3 auf, mittels welcher das gewünschte Prüfprogramm gewählt wird. An dieser Tafel 3 werden die Sollwert-

angaben 10 für die Feuchtigkeit, Temperatur und Probendurchlauf geschwindigkeit eingestellt. Die Steuertafel 3 weist ferner die Diagnose-Kontrollampen und -Handschalter 11 für die verschiedenen Prüfgeräte auf. Der als Steuergerät 4 dienende Computer ist unmittelbar neben der Grundeinheit 5 vorgesehen und steuert in Übereinstimmung mit der Klimabedingung der Vorrichtung den Probentransport, den Betrieb der Prüfgeräte und verarbeitet die Prüfergebnisse» die er zu Ausgabeeinrichtungen überträgt, und zwar im vorliegenden Fall zu einem Sichtgerät 2, einem Drucker 8 sowie einem Plotter 9. Wie Fig. 1 zeigt, ist ein Kasten (Behälter) 7 vorgesehen, in den die Probe nach Durchführung der Prüfungen aus der Grundeinheit fällt. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 sind Lichtschranken oder -vorhänge .13 auf beiden Seiten der Einführöffnung zwischen der Einführeinrichtung 1 sowie der Grundeinheit 5 vorgesehen, durch die die Probenfläche erfaßt und die Probenzufuhr überwacht werden. Wie Fig. 3 zeigt, sind (gestrichelt angedeutete) Prüfgeräte 22 in der Grundeinheit angeordnet, und diese ist in einem Gehäuse eingeschlossen, sie hat einen Deckel 18 sowie einen Boden 19, und die Prüfgeräte sind am Deckel und/oder am Boden der Grundeinheit angebracht.

Wie Fig.4 zeigt, sind das Boden- und Deckelteil der Grundeinheit gelenkig miteinander verbunden, so daß das Deckelteil in die in Fig. 4 gestrichelt angedeutete Lage zu Reinigungszwecken verschwenkt werden kann.

In die Grundeinheit ist, wie die Fig. 2 und 3 zeigen, eine Transportvorri-chtung 12 eingebaut, die bei der in Rede stehenden Ausführungsform aus zwei endlosen Riemen oder Bändern besteht, welche an beiden Seiten der Grundeinheit angeordnet sind und sich von der unmittelbaren Nachbarschaft der Einführeinrichtung zur gegenüberliegenden Seite der Grundeinheit erstrecken. Die Transportvorrichtung wird mit Hilfe einer Antriebsvorrichtung 23 bewegt. Die Lage der Probe in einem ganz bestimmten Zeitpunkt innerhalb der

Grundeinheit wird durch Überwachung der Geschwindigkeit mit Hilfe eines Abtastgeräts 14 oder von Photodetektoren verfolgt. Die Riemen 12 sind mit Greifern versehen, die die Probe durch die Grundeinheit führen.

Wenn ein in Bandform hergestelltes Material geprüft wird, dann wird eine Probe zur Prüfung genommen und unter Öffnung der Abdeckung 21 an der Einführeinrichtung 1 angeordnet. Diese Probe kann entweder ein Probenflachmaterial 16 oder eine Probenrolle 17 sein. Das eine Ende der Probe w.ird in eine Einführöffnung eingesetzt, worauf die Abdeckung 21 geschlossen wird. Die Klimatisierungseinrichtung 6 regelt die Luft zur Einhaltung der eingestellten Feuchtigkeit und Temperatur, und dann wird mit Hilfe des Steuergeräts 4 die Transportvorrichtung 12 in Gang gesetzt, so daß deren Greifer die Probe erfassen und diese längs durch die Grundeinheit führen. Dabei durchläuft die Probe die in der Grundeinheit untergebrachten Prüfgeräte 22, wobei das Steuergerät die Transportvorrichtung für die Dauer der Prüfungen anhält. Das Steuergerät (Computer) verarbeitet die Ergebnisse sofort, und an den Ausgabeeinrichtungen werden die Ergebnisse bereits kurze Zeit nach der Probenahme sichtbar gemacht.

Die Prüfgeräte 22 sind unabhängige, einen bestimmten Kennwert des Materials erfassende Einheiten, von denen eine gewünschte Anzahl in der Grundeinheit angeordnet werden kann, und jede dieser Einheiten ist auf einfache Weise gegen

eine andere austauschbar.
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Claims

Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung von bandförmigem Material

Patentansprüche

Verfahren zur Prüfung von bandförmigem Material in Verbindung mit einem Fertigungsprozeß, wobei in dem Prozeß eine Materialprobe für die Prüfung entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialprobe in die Einführeinrichtung einer in unmittelbarer Nähe zum Fertigungsprozeß angeordneten Prüfvorrichtung eingegeben wird, daß die Prüfvorrichtung mittels einer Klimatisierungseinrichtung zur Einhaltung eines gewünschten Feuchtigkeitsgehalts sowie einer gewünschten Temperatur der Probe klimatisiert wird, daß anschließend die Probe durch eine Transportvorrichtung unter Steuerung von Seiten eines Steuergeräts in eine Grundeinheit sowie zu in dieser untergebrachten, verschiedene Eigenschaften des Materials untersuchenden Prüfgeräten transportiert wird und daß die Prüfergebnisse unmittelbar ausgegeben werden, wobei die verschiedenartigen Prüfungen an ein und derselben Probe in der Grundeinheit in Aufeinanderfolge

vorgenommen und die Prüfergebnisse in kurzer Zeit nach der Probenahme zur Verwendung verfügbar gemacht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß die der Prüfung unterworfene Probe rollenförmig ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Prüfung unterworfene Probe als Flachmaterial vorliegt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flächenbereich der Probe mittels einer Fühleinrichtung bei Einbringen der Probe von der Einführeinrichtung in die Grundeinheit integrierend erfaßt wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine von einem Gehäuse gebildete Grundeinheit (5) umfaßt, daß in dem Grundeinheitgehäuse eine Klimatisierungseinrichtung (6) sowie Prüfgeräte (22) angeordnet sind, daß eine Einführeinrichtung (1), in die die Probe einbringbar ist, mit der Grundeinheit (5) verbunden ist, daß in der Grundeinheit eine die Probe durch diese Einheit vom einen Prüfgerät (22) zum anderen fördernde Transportvorrichtung (12) untergebracht ist, daß ein den Betrieb der Vorrichtung steuerndes sowie die Prüfergebnisse verarbeitendes Steuergerät (4) vorhanden ist und daß Ausgabeeinrichtungen (2, 8, 9) die Prüfergebnisse sichtbar darstellen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Fühleinrichtung (13) umfaßt, die in unmittelbarer Nähe der Einbringöffnung zwischen der Einführeinrichtung (1) sowie der Grundeinheit angeordnet ist und die Probenfläche

integrierend erfaßt sowie den Einführvorgang der Probe überwacht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch

g e k en nzeichnet, daß die Transportvorrichtung (12) einen endlosen, von einer der Einführeinrichtung (1) unmittelbar benachbarten Stelle zu einer der gegenüberliegenden Seite der Grundeinheit (5) benachbarten Stelle sich erstreckenden Riemen umfaßt, der mit Greifern für den Transport der Probe durch die Grundeinheit und durch die Prüfvorrichtungen ausgestattet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundeinheit (5) zur Reinigung zu öffnen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung wenigstens ein Prüfgerät, vorzugsweise eine Mehrzahl von Prüfgeraten (22) für die Prüfung auf unterschiedliche Eigenschaften umfaßt, von denen jedes eine unabhängige Einheit bildet, lösbar in der Grundeinheit (5) gehalten und erforderlichenfalls gegen eine andere Einheit austauschbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfgeräte für eine Zug-, Zerreiß-, Berstmessung bzw. -prüfung, für eine optische Prüfung, für eine Glattheits-, Porositäts-, spezfisehe Gewichts-, Feuchtigkeitsgehalts- und Kalibermessung bzw. -prüfung ausgebildet sind.