DE3435860C2

DE3435860C2 - Thickness measuring device for foils, especially as folded tubes

Info

Publication number: DE3435860C2
Application number: DE19843435860
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 4000 Düsseldorf Pander
Original assignee: Rsm Regel- Steuer- und Messtechnik 4000 Duesseldorf De GmbH
Current assignee: Rsm Regel- Steuer- und Messtechnik 4000 Duesseldorf De GmbH
Priority date: 1984-07-19
Filing date: 1984-09-29
Publication date: 1986-07-10
Also published as: DE3435860A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dickenmeßgerät für Folien, insbesondere als gefaltete Schläuche, die von einem Extruder mit rotierender oder oszillierender Düse oder oszillierendem Abzug hergestellt werden und gefaltet über eine Führungsrolle (2) laufen. Um die Dicke des Schlauches zu erfassen, sind zwei Signalgeber (5, 7) vorgesehen, von denen der eine mit seinem Fühler (4) die Oberfläche der Rolle (2) und der andere die Oberfläche des Folienbandes (1) abtastet. Die beiden von den Signalgebern gelieferten Signale werden miteinander in einer Auswerteinrichtung (8) verglichen, wobei das Signal des der Rolle (2) zugeordneten Signalgebers als Referenzsignal benutzt wird.The invention relates to a thickness measuring device for foils, in particular as folded hoses which are produced by an extruder with a rotating or oscillating nozzle or an oscillating take-off and which run folded over a guide roller (2). To detect the thickness of the hose, two signal transmitters (5, 7) are provided, one of which scans the surface of the roller (2) with its sensor (4) and the other of which scans the surface of the film strip (1). The two signals supplied by the signal transmitters are compared with one another in an evaluation device (8), the signal from the signal transmitter assigned to the roller (2) being used as a reference signal.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dickenmeßgerät für Folien, insbesondere als gefaltete Schläuche, die von einem Extruder erzeugt und über die Rolle geführt werden, mit einem Signalgeber, der an eine Auswerteinrichtung ein von der Dicke des auf der Rolle laufenden Folienbandes abhängiges Signal liefert.The invention relates to a thickness measuring device for foils, in particular as folded tubes, which from generated by an extruder and guided over the roll, with a signal transmitter that is sent to an evaluation device supplies a signal that is dependent on the thickness of the film strip running on the roll.

Beim Extrudieren von Bändern ist die Kenntnis der Dicke des als einfaches Band, insbesondere aber als gefalteter Schlauch, von dem Extruder hergestellten Folie wichtig. Bekannte Dickenmeßgeräte arbeiten beispielsweise mit Infrarot- oder radioaktiver Strahlung oder kapazitiv. Dabei erfolgt die Messung quer über die Folie, so daß ein Profil der Dicke der Folie gewonnen wird. Solche Dickenmeßgeräte sind aufwendig und müssen in aufwendiger Weise geeicht werden, da sie nur die relative Dicke erfassen können.When extruding ribbons, knowing the thickness of the ribbon is considered a simple ribbon, but especially a folded ribbon Hose, film produced by the extruder is important. Known thickness gauges work, for example with infrared or radioactive radiation or capacitive. The measurement takes place across the film, so that a profile of the thickness of the foil is obtained. Such thickness gauges are expensive and must be in are calibrated in a complex way, since they can only detect the relative thickness.

Ferner sind Verfahren und Einrichtungen zur Dickenmessung bekannt, mit denen nur die mittlere, d. h. die durchschnittliche Foliendicke gemessen werden kann, nicht aber die örtliche Dicke (DE-OS 21 57 570 und DE-OS 22 07 765).Furthermore, methods and devices for thickness measurement are known with which only the average, i.e. H. the average film thickness can be measured, but not the local thickness (DE-OS 21 57 570 and DE-OS 22 07 765).

Ferner ist ein Dickenmeßgerät für flache Gegenstände ganz allgemein und nicht speziell für Folien, die von einem Extruder erzeugt werden, bekannt, bei dem mit einer über den flachen Gegenstand laufenden Rolle die Dicke des flachen Gegenstandes abgetastet wird. Die Rolle steuert in Abhängigkeit von ihrer Lage die Stellung eines Abgriffs an einem elektrischen Potentiometer. Das am Abgriff anstehende elektrische Signal wird über einen Integrierkreis an ein Anzeigegerät geliefert Mit diesem Meßgerät wird also die mittlere Dicke des flachen Gegenstandes und nicht die örtliche Dicke gemessen und angezeigtFurthermore, a thickness measuring device for flat objects is very general and not specific for foils made of an extruder are known, in which with a roller running over the flat object the Thickness of the flat object is scanned. The role controls the position depending on its position a tap on an electrical potentiometer. The electrical signal present at the tap is Delivered to a display device via an integrating circuit. With this measuring device, the mean thickness of the flat object and not the local thickness measured and displayed

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Dickenmeßgerät zu schaffen, mit dem die absolute örtliche Dicke der Folie gemessen werden kann.The invention has for its object to provide a simple thickness measuring device with which the absolute local thickness of the film can be measured.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein weiterer Signalgeber ein von der OberRäche der Rolle abhängiges Referenzsignal liefert und daß die Auswerteeinrichtung aus der Differenz der von den Signalgebern gelieferten Signale eine Anzeige für die Dikke der Folie bildet.This object is achieved according to the invention in that a further signal transmitter is one of the surface of the Role dependent reference signal supplies and that the evaluation device from the difference of the signal generators The signals supplied form an indication of the thickness of the film.

Aufgrund der Differenzmessung der von beiden Signalgebern gelieferten Signale werden Unregelmäßigkeiten der Oberfläche der Walze, die auch beim auf die Oberfläche der Folie ansprechenden Signalgeber erfaßt werden, eliminiert, so daß das Differenzsignal ein Maß für die tatsächliche Dicke der Folie ist Der der Oberfläehe der Folie zugeordnete Signalgeber sollte die Folie möglichst nahe am Rand erfassen, so daß bei Doppellage der Folie nicht eine dünne Stelle in der einen Lage durch eine dicke Stelle in der anderen Lage kompensiert wird. Am Rand liegen die beiden vom Signalgeber erfaßten Stellen so dicht beieinander, daß zwischen diesen beiden Stellen keine großen Dickenunterschiede vorhanden sind. Aus dem gleichen Grunde sollten die Signalgeber örtlich möglichst nahe beieinander angeordnet sein. Da bei der Herstellung einer Folie durch den Extruder die Extruderdüse rotiert oder oszilliert oder der Abzug oszilliert, wird selbst bei ortsfester Anordnung des Signalgebers bzw. seines Fühlers der Schlauch über seine ganze Breite in der Dicke erfaßt. Der Fühler des Signalgebers tastet einen deicrt hergestellten Schlauch auf einer Schraubenlinie ab.Due to the differential measurement of the two signal transmitters Delivered signals are irregularities of the surface of the roller, which also apply when on the Surface of the film responsive signal generator are detected, so that the difference signal a measure for the actual thickness of the foil is that of the surface The signal transmitter assigned to the film should capture the film as close as possible to the edge, so that in the case of a double layer of the film does not compensate for a thin point in one layer by a thick point in the other layer will. At the edge, the two points detected by the signal transmitter are so close together that between them there are no major differences in thickness between the two locations. For the same reason, the signaling device should be arranged locally as close together as possible. Since in the production of a film by the Extruder, the extruder nozzle rotates or oscillates or the trigger oscillates, even with a stationary arrangement of the signal transmitter or its sensor, the hose detects its thickness over its entire width. The feeler of the signal generator scans a deicrt manufactured hose on a helical line.

Die Signalgeber können nach der Erfindung eine verschiedene Ausgestaltung haben. Bevorzugt wird eine Ausgestaltung, bei der die Signalgeber als Impulsgeber ausgebildet sind, deren Impulsfrequenz der Bahngeschwindigkeit proportional ist. Diese Ausgestaltung läßt sich auf einfache Art und Weise über die digitalen Signale der Impulsgeber, die die Differenz bilden, die das Maß für die Dicke des Bandes ist, erreichen.According to the invention, the signal transmitters can have various configurations. One is preferred Design in which the signal generators are designed as pulse generators, the pulse frequency of which corresponds to the web speed is proportional. This refinement can be implemented in a simple manner using the digital signals the pulse generators, which form the difference, which is the measure of the thickness of the tape, achieve.

Nach einer weiteren Ausgestaltung können die Signalgeber Tachogeneratoren sein, die von den Bahngeschwindigkeiten der Oberfläche abhängige Spannungssignale liefern.According to a further embodiment, the signal generators can be tacho generators that depend on the web speeds supply voltage signals that are dependent on the surface.

Nach einer weiteren Ausgestaltung sind die Signalgeber die Oberfläche an möglichst nahe benachbarten Orten abtastende, als Kraftaufnehmer auf Dehnungsmeßstreifenbasis ausgebildete Fühler. Bei solchen Fühlern wird die Änderung des elektrischen Widerstandes des oder der Dehnungsmeßstreifen als Maß für die Dicke der Folie ausgewertet. Es ist aber auch möglich, daß diese Fühler jeweils auf eine Spule eines Differentialtransformators einwirken. Auf diese Art und Weise ,kann das Frequenzverhalten des Differentialtransformators und gegebenenfalls seiner Dämpfung beeinflußt werden, was meßtechnisch als Maß für die Dicke der Folie ausgewertet werden kann.According to a further embodiment, the signal transmitters are the surface at locations that are as close as possible to adjacent ones scanning sensors designed as force transducers based on strain gauges. With such feelers the change in the electrical resistance of the strain gauge (s) is used as a measure of the thickness the slide evaluated. But it is also possible that these sensors are each on a coil of a differential transformer act. In this way, the frequency response of the differential transformer and, if necessary, its attenuation can be influenced, which is measured as a measure of the thickness of the Foil can be evaluated.

Sofern die Bahngeschwindigkeit für die Messung erfaßt wird, sollte dem Signalgeber eine auf der Oberfläche der Walze und der Oberfläche der Folie laufendeProvided that the web speed is recorded for the measurement the signal transmitter should have a running on the surface of the roller and the surface of the film

Laufrolle zugeordnet sein. Die Laufrolle kann allerdings auch bei den anderen Signalgebern an Stelle von schleifend aufliegenden Fühlern vorgesehen sein.Be assigned to the roller. The roller can, however, also slide instead of the other signal heads overlying sensors can be provided.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer zwei Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert Im einzelnen zeigtIn the following, the invention is explained in more detail with the aid of a drawing showing two exemplary embodiments explains in detail shows

Fig. 1 ein Dickenmeßgerät mit Impulsgebern als Signalgeber undFig. 1 shows a thickness measuring device with pulse generators as a signal generator and

Fig.2 ein Dickenmeßgerät mit auf Dehnungsmeßstreifenbasis arbeitenden Kraftaufnehmern als Signalgeber. 2 shows a thickness measuring device with a strain gauge based working force transducers as signal transmitters.

Die von einem Extruder mir rotierender oder oszillierender Düse oder oszillierendem Abzug hergestellte schlauchförmige Folie wird gefaltet und über eine Rolle 2 im Gleichlauf geführt. Auf der Rollenoberfläche 3 am Rand ist eine Rolle 4 eines Impulsgebers 5 aufgesetzt. Unmittelbar daneben, aber auf der Oberfläche des schlauchformigen Folienbandes 1, ebenfalls am Rand, ist eine Laufrolle 6 eines Impulsgebers 7 aufgesetzt Die Rollen 4, 6 und die Impulsgeber 5, 7 bilden die beiden •Signalgeber. Beide Signalgeber 4 bis 7 haben den gleichen Aufbau und liefern von der Umfangsgeschwindigkeit der Rolle 3 bzw. der Bahngeschwindigkeit des Folienbandes 1 in der Frequenz abhängige Impulse an eine Auswerteinrichtung 8. Diese Auswerteinrichtung 8 vergleicht diese Impulse miteinander. Sofern die von den Impulsgebern 5, 7 erfaßten Geschwindigkeiten gleich sind, was beispielsweise bei fehlendem Folienband 1 der Fall ist, ist die Impulsfrequenz gleich und die Auswerteinrichtung 8 zeigt dementsprechend die Banddicke 0 an. Sofern jedoch über die Rolle 2 ein Folienband 1 läuft, ist die Impulsfrequenz des Signalgebers 6, 7 größer als die des Signalgebers 4, 5, so daß eine Dicke angezeigt wird. Die Differenz der Impulsfrequenzen ist deshalb ein Maß für die Dicke der Folie.The one made by an extruder with a rotating or oscillating nozzle or oscillating trigger tubular film is folded and guided over a roller 2 in synchronism. On the roller surface 3 am A roller 4 of a pulse generator 5 is placed on the edge. Immediately next to it, but on the surface of the tubular film strip 1, also on the edge, a roller 6 of a pulse generator 7 is placed on the Rollers 4, 6 and the pulse generators 5, 7 form the two • signal generators. Both signal generators 4 to 7 have the same Construction and supply of the peripheral speed of the roll 3 or the web speed of the film strip 1 frequency-dependent pulses to an evaluation device 8. This evaluation device 8 compares these impulses with each other. Provided that the speeds detected by the pulse generators 5, 7 are the same are, which is the case, for example, when the film strip 1 is missing, the pulse frequency and the evaluation device are the same 8 accordingly indicates the strip thickness 0. However, if a film strip 1 runs over the roll 2, the pulse frequency of the signal generator 6, 7 is greater than that of the signal generator 4, 5, so that a thickness is indicated will. The difference in the pulse frequencies is therefore a measure of the thickness of the film.

Die Signalgeber 4 bis 7 können auch als Tachogeneratoren ausgebildet sein. In diesem Fall muß die Auswerteinrichtung 8 für den Vergleich von Spannungssignalen eingerichtet sein.The signal generators 4 to 7 can also be designed as tacho generators. In this case the evaluation device must 8 be set up for the comparison of voltage signals.

Beim AusfVhrungsbeispiel der Fig. 2 werden die Oberflächen der Rolle 2 und des Folienbandes 1 von gleichartigen Signalgebern mittels Fühlerrollen 10, 11 abgetastet. Die Fühlerrollen sind an gleich langen, am anderen Ende fest eingespannten, Hebelarmen 12, 13 angeordnet, auf denen Kraftaufnehmer 14, 15. die auf Dehnungsmeßstreifenbasis arbeiten, jngeordnet sind. Die Fühlerrollen 10, 11, die Hebelarme 12, 13 und die Kraftaufnehmer 14, 15 bilden die beiden Signalgeber. Die Kraftaufnehmer 14, 15 sprechen auf die Verlagerung der Fühlerrollen 10, 11 durch die Oberfläche der Rolle 2 selbst bzw. des Folienbandes 1 an. Auch in diesem Fall liefern die beiden Kraftaufnehmer 14, 15 an eine Auswerteinrichtung 16 Signale, die die Auswerteinrichtung 16 vergleicht. Bei gleichem Aufbau zeigt die Auswerteinrichtung 16 die Dicke 0 an, wenn die Rolle 10 kein Folienband 1 erfaßt, also auf der Oberfläche der Rolle 2 läuft. Sobald jedoch die Rolle 10 durch das Folienband 1 angehoben wird, liefert der Kraftaufnehmer 14 ein anderes Signal als der Kraftaufnehmer 15 an die Auswerteinrichtung 16. Die Differenz entspricht der Dicke des Folienbandes 1. Höhenschwankungen der Oberfläche der Walze 2 werden wegen der eng benachbart angeordneten Rollen 1.0, 11 in gleicher Weise von den beiden Kraftaufnehmern 14, 15 erfaßt und somit selbsttätig in der Auswerfeinrichtung ausgeglichen, so daß nur die tatsächliche Dicke des Folienbandes 1 als Meßergebnis ausgewieser, wird.In the exemplary embodiment of FIG. 2, the surfaces of the roll 2 and of the film strip 1 are from similar signal transmitters are scanned by means of sensor rollers 10, 11. The feeler rollers are on the same length, on other end firmly clamped, lever arms 12, 13 arranged on which force transducers 14, 15 Work strain gauge basis, are arranged. The feeler rollers 10, 11, the lever arms 12, 13 and the Force transducers 14, 15 form the two signal transmitters. The force transducers 14, 15 speak to the displacement the sensor rollers 10, 11 through the surface of the roller 2 itself or of the film strip 1. Also in this In this case, the two force transducers 14, 15 deliver signals to an evaluation device 16, which the evaluation device 16 compares. With the same structure, the evaluation device 16 shows the thickness 0 when the roller 10 no film tape 1 is detected, that is to say runs on the surface of the roll 2. However, as soon as the roll 10 through the foil tape 1 is raised, the force transducer 14 supplies a different signal than the force transducer 15 to the Evaluation device 16. The difference corresponds to the thickness of the film strip 1. Height fluctuations of the Surface of the roller 2 are due to the closely spaced rollers 1.0, 11 in the same way the two force transducers 14, 15 detected and thus automatically balanced in the ejector, so that only the actual thickness of the film strip 1 is shown as the measurement result.

Wie bereits ausgeführt, wird bei dem Folienband 1 in Form eines Schlauches, das von einem Extruder mit rotirender oder oszillierender Düse oder oszillierendem Abzug hergestellt wird, auch bei stationärer Anordnung des Signalgebers die Dicke der Folien festgestellt, weil das durch die Düse bestimmte Profil aufgrund der Oszillation oder Rotation über den Umfang des Schlauches wandert Bei einer einfach gelegten Folie läßt sich mit dem Meßgerät des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 das Querprofil des Bandes aber auch dann messen, wenn die vorstehende Voraussetzung nicht erfüllt ist In diesem Fall ist es allerdings erforderlich, daß der Signalgeber 6, 7 quer über die Folie gefahren wird (traversiert). Sofern unterstellt wird, daß die Oberfläche der Rolle 2 keine Unebenheiten hat, ist auch in diesem Fall die Meßgenauigkeit gut. Sofern jedoch Unebenheiten berücksichtigt werden müssen, kann dies dadurch geschehen, daß der Signalgeber 4, 5 für das Referenzsignal unterhalb der Führungsebene der Folie 1 die Walzenoberfläche abtastet und zusammen mit dem Signalgeber 6, 7 synchron traversiert.As already stated, in the case of the film strip 1 in the form of a tube, which is supplied by an extruder with rotating or oscillating nozzle or oscillating Deduction is made, even when the signal transmitter is stationary, the thickness of the foils is determined because the profile determined by the nozzle due to the oscillation or rotation over the circumference of the hose migrates With a simply laid film can be with the measuring device of the embodiment of FIG Measure the transverse profile of the strip even if the above requirement is not met In this case, however, it is necessary that the signal transmitter 6, 7 is moved across the film (traversed). Provided it is assumed that the surface of the roller 2 has no unevenness, the measurement accuracy is also in this case Well. However, if unevenness must be taken into account, this can be done in that the signal generator 4, 5 for the reference signal below the guide plane of the film 1, the roller surface scanned and traversed synchronously with the signal generator 6, 7.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Thickness measuring device for foils, especially as folded tubes, which are produced by an extruder and are guided over a role, with a signal transmitter that is sent to an evaluation device by the thickness of the film strip running on the roll is dependent on the signal, characterized in that, that another signal generator (4,5, 11, 15) supplies a reference signal dependent on the surface of the roller (2) and that the evaluation device (8,16) a display from the difference between the signals supplied by the signal transmitters (4–7,10–15) for the thickness of the film (1).

2. Thickness measuring device according to claim 1, characterized in that that the signal generators (4-7) are designed as pulse generators, the pulse frequency of which is Orbit speed is proportional.

3. Thickness measuring device according to claim 1, characterized in that that the signal generators (4-7) are tacho-generators, which from the web speeds the surface of the film strip (1) and the roller (2) deliver dependent voltage signals.

4. Thickness measuring device according to claim 1, characterized in that the signal transmitter (10-15) the Surface of the film strip (1) from the roll (2) scanned at as closely adjacent locations as possible, respectively are sensors having a strain gauge based force transducer.

5. Dickenm ^ ßgerät according to claim 1, characterized in that that the signal vessels (4—7, 10—15) the Surface of the film strip (1) and the roller (2) at the closest possible Or' ~ n scanning, respectively are sensors that act on the coils of a differential transformer.

6. Thickness measuring device according to one of claims 2 to 5, characterized in that at least the the surface of the foil strip (1) scanning signal generator (6,7) has a roller (6) as a sensor.