DE4105135A1 - Testing insulating films etc. for pores - by passing between high voltage DC electrode and earthed sleeved roller with netting type spacer wound round roller to prevent contact - Google Patents

Testing insulating films etc. for pores - by passing between high voltage DC electrode and earthed sleeved roller with netting type spacer wound round roller to prevent contact

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Abstract

Plastic films which can be highly charged electrically, e.g. polyethylene, polurethane or similar films, are tested for the presence of pores by a high DC between one positive and one earthed electrode. The test is conducted without contact. The film (or sheet) is passed through the parallel gap between the electrode(s) and the conducting sleeve round an earthed roller, and without touching either. The set-up also uses pref. a mesh type spacer between electrodes and made of plastics or ceramics. Pref., in the apparatus used the film (or sheet) (5) is passed between the tubular electrode (1) with rounded ends (2) and the sleeve (3) round the earthed roller (4). To prevent contact between film or sheet (5) and the sleeve (3) the earthed roller (4) has an insulating spacer in the form of a netting type of material of uniform thickness all round it (4). This spacer (6) maintains a constant gap. The cross-webs (11) between its perforations are disposed obliquely. The h.v. electrode(s) (1) can be adjusted to move it from the roller (4) on a guided bar (80 so as to work with different thicknesses of film or sheet. ADVANTAGE - Used for testing very thin and fragile plastic film/sheets. It is safe and reliable.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Porenprüfung an Kunststoffolienbahnen und -platten mit einer hohen elek­ trischen Aufladefähigkeit nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und bezieht sich außerdem auf eine Vorrichtung zum Durch­ führen des Verfahrens.The invention relates to a method for pore testing Plastic sheeting and sheets with a high elec trical charging capacity according to the preamble of the claim 1 and also relates to a through device conduct the procedure.

Bei derartigen bekannten Verfahren erfolgt die Porenprüfung an Kunststoffolienbahnen mit gleichgerichteter Hochspannung berührend mittels auf der Oberfläche der Folienbahnen schlei­ fender Besenelektroden. Die Porenprüfung ist in dieser Form jedoch nur bei sehr kleinen Vorschubgeschwindigkeiten mög­ lich. Bei Werkstoffen mit sehr hoher Aufladekapazität, wie z. B. Polyurethan- oder Polyethylenfolie, ist dieses Verfahren ungeeignet.In such known methods, the pore is checked on plastic sheeting with rectified high voltage touching by means of sanding on the surface of the foil webs fender broom electrodes. The pore test is in this form however only possible at very low feed speeds Lich. For materials with a very high charging capacity, such as e.g. B. polyurethane or polyethylene film, this method not suitable.

Diese berührende Porenprüfung ist aber auch insofern proble­ matisch, als die Kunststoffolie durch die Hochspannung extrem elektrostatisch aufgeladen wird, so daß die damit verbundenen Haftkräfte gegenüber der Masseelektrode einen Transport der Folienbahnen oder -platten nur teilweise oder gar nicht mehr zulassen. Außerdem ergeben sich erhebliche Probleme bei einem anschließenden Aufwickeln der Folienbahnen, die durch den direkten Kontakt der hoch aufgeladenen Folienbahnen mit der oder den für die Porenprüfung dienenden Masseelektroden entstehen. Auch bei sehr kleinen Vorschubgeschwindigkeiten der Flachbahnen oder Folien treten in der Regel solche Wickelprobleme auf. Der direkte Kontakt mit den Hochspan­ nungselektroden bewirkt nämlich eine sehr schnelle Aufladung der Folienoberfläche, und die damit verbundenen Haftkräfte auf den Führungsrollen sind entsprechend hoch.This touching pore test is also problematic matically, as the plastic film due to the high voltage extreme  is electrostatically charged so that the associated Adhesive forces against the ground electrode to transport the Foil sheets or sheets only partially or not at all allow. There are also significant problems with one then winding the film webs through the direct contact of the highly charged foil webs with the or the ground electrodes used for pore testing arise. Even at very low feed speeds the flat sheets or foils usually occur Winding problems. Direct contact with the Hochspan voltage electrodes causes a very quick charge the film surface, and the associated adhesive forces are correspondingly high on the guide rollers.

Eine Beschädigung oder zumindest eine unzulässige Beanspru­ chung des oftmals dünnen Bahn- oder Plattenmaterials ist dabei unvermeidbar.Damage or at least an impermissible claim of the often thin sheet or plate material thereby inevitable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Porenprüfung an Kunststoffolienbahnen oder -platten mit einer hohen elektrischen Aufladefähigkeit zu schaffen, womit es auch bei besonders dünnen und empfind­ lichen Kunststoffolienbahnen und -platten möglich ist, eine sichere und zuverlässige Porenprüfung durchzuführen.The invention has for its object a method and a device for pore testing on plastic sheeting or plates with a high electrical charging capacity to create what it is particularly thin and sensitive Lichen plastic sheeting and sheets is possible perform safe and reliable pore testing.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Verfahrens­ merkmale des Anspruches 1 gelöst, während in den Ansprüchen 2 bis 8 eine besonders vorteilhafte Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens gekennzeichnet ist.This object is achieved according to the invention by the method Features of claim 1 solved, while in claims 2 to 8 a particularly advantageous device for performing of the method according to the invention is characterized.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist danach dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Porenprüfung berührungslos erfolgt, indem die Folienbahn oder Platte durch einen parallelen Spalt zwischen der oder den Elektroden und dem elektrisch leitenden Mantel einer Massewalze berührungsfrei hindurchgeführt wird. The method according to the invention is then known records that the pore test is carried out without contact by the film web or plate through a parallel gap between the electrode or electrodes and the electrically conductive Jacket of a mass roller is passed through without contact.  

Die zum Durchführen dieses Verfahrens dienende Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Elektroden im Abstand vom Mantel der Massewalze genau achsparallel ausge­ richtet sind, und daß zwischen der Folienbahn oder Platte und dem Mantel der Massewalze netz- oder gitterartige Abstands­ halter aus einem elektrisch isolierenden Material mit einer über den gesamten Umfang der Massewalze gleichbleibenden Steghöhe angeordnet sind.The device for performing this method is characterized in that one or more electrodes at a distance from the jacket of the mass roller exactly axially parallel are aimed, and that between the film web or plate and the jacket of the mass roller mesh or grid-like distance holder made of an electrically insulating material with a constant over the entire circumference of the mass roller Bridge height are arranged.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß eine berührungslose Poren­ prüfung mittels gleichgerichteter Hochspannung auch an be­ sonders dünnen und empfindlichen Kunststofffolienbahnen und -platten dann möglich ist, wenn eine oder mehrere geeignete Elektroden genau achsparallel zur Mantellinie einer Masse­ walze ausgerichtet sind.The invention has the advantage that a non-contact pores Testing using rectified high voltage also at be especially thin and sensitive plastic film webs and -Plates is possible if one or more suitable Electrodes exactly axially parallel to the surface line of a mass roller aligned.

Dabei spielt auch die Form der Elektrode ebenso wie die problemlose Handhabung der Justiermöglichkeiten zur Herstel­ lung der Achsparallelität, zur Vermeidung unerwünschter Feldstärkekonzentrationen und die Praktikabilität der Justiermöglichkeit zur Herstellung eines definierten Ab­ standes zur Materialoberfläche zwischen Massewalze und zu prüfender Folienbahn eine entscheidende Rolle.The shape of the electrode also plays a role here easy handling of the adjustment options for the manufacturer axis parallelism, to avoid unwanted Field strength concentrations and the practicability of Adjustment possibility for the production of a defined ab to the material surface between the mass roller and testing film web plays a crucial role.

Die Erfindung hat den weiteren Vorteil, daß durch entspre­ chende Maßnahmen sichergestellt wird, daß die aufgeladene Folienbahn oder Platte nicht in direkten Kontakt mit der Massewalze kommt, wodurch ein Transport der Folienbahn oder Platte noch gut möglich ist, wobei aber zusätzlich erreicht wird, daß sich die Folienbahn oder Platte durch die Ausbil­ dung einer Doppelladungsschicht auf der Folienbahn oder Platte wie ein Plattenkondensator an der Prüfstelle verhält, der beim Vorhandensein von Poren an der Folienbahn oder Platte zu einer verstärkten Entladung der gespeicherten Energie führt. The invention has the further advantage that by correspond Measures are taken to ensure that the charged Foil sheet or plate not in direct contact with the Mass roller comes, thereby transporting the film web or Plate is still possible, but also achieved is that the film or plate through the training a double charge layer on the film web or Plate behaves like a plate capacitor at the test site, the presence of pores on the film web or Plate for an increased discharge of the stored Energy leads.  

Der Grund hierfür ist der, daß es beim Vorhandensein eines Loches zur spontanen Entladung der beiden Oberflächen im Umkreis des Loches kommt, was physikalisch auf einer Vorioni­ sation der Prüfstelle beruht und damit das Entstehen einer Stoßionisation mit einer Funkenbildung durch das Prüfsystem bewirkt.The reason for this is that when there is a Hole for spontaneous discharge of the two surfaces in the Perimeter of the hole comes what is physically on a Vorioni based on the test center and thus the emergence of a Impact ionization with sparking by the test system causes.

Dies erklärt auch den hohen Energieinhalt dieses so erzeug­ ten Funkens, wie dies in der Praxis visuell und akustisch zu beobachten ist.This also explains the high energy content of this product sparks like this in practice visually and acoustically can be observed.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigenA preferred embodiment of a device for Carrying out the method according to the invention is in the Drawing shown schematically. Show it

Fig. 1 eine Vorrichtung zur berührungslosen Porenprüfung von dünnen Kunststoffolienbahnen und -platten in einer ersten Ansicht, Fig. 1 shows a device for the contactless testing of pores thin plastic foil webs and sheets in a first view,

Fig. 2 eine Seitenansicht dieser Vorrichtung in Richtung der Schnittlinie II-II von Fig. 1, Fig. 2 is a side view of this device in the direction of section line II-II of Fig. 1,

Fig. 3 einen gegenüber Fig. 1 und 2 vergrößerten Teil­ schnitt durch diese Vorrichtung zwischen Elektro­ de und Massewalze und Fig. 3 an enlarged compared to FIGS. 1 and 2 section through this device between Elektro de and mass roller and

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Funkendurch­ schlages bei der Porenprüfung mittels einer sol­ chen Vorrichtung. Fig. 4 is a schematic representation of a spark breakdown in the pore inspection by means of such a device.

Die Vorrichtung besteht in der Hauptsache aus einer oder mehreren rohrförmig ausgebildeten Elektroden 1 mit einem run­ den Querschnitt und abgerundeten Enden 2, die im Abstand vom Mantel 3 einer Massewalze 4 genau achsparallel derart ausge­ richtet sind, daß die zu prüfende Folienbahn oder Platte 5 mit einer Dicke bis etwa 1 mm durch den zwischen den Elektro­ den 1 und dem Mantel 3 der Massewalze 4 vorhandenen paralle­ len Spalt berührungsfrei hindurchgeführt werden kann.The device consists mainly of one or more tubular electrodes 1 with a run the cross-section and rounded ends 2 , which are aligned at a distance from the jacket 3 of a mass roller 4 exactly axially parallel so that the film or plate 5 to be tested with a Thickness up to about 1 mm through the existing between the electric 1 and the jacket 3 of the mass roller 4 parallel len gap can be passed without contact.

Um eine Berührung zwischen der Folienbahn oder Platte 5 und dem Mantel 3 der Massewalze 4 zu vermeiden, ist die Massewal­ ze 4 mit einem netz- oder gitterartigen Abstandshalter 6 aus einem elektrisch isolierenden Material mit einer über den gesamten Umfang der Massewalze 4 gleichbleibenden Steghöhe oder Dicke ausgebildet. Der netz- oder gitterartige Abstands­ halter 6 besteht vorteilhafterweise aus einem auf dem Mantel 3 der Massewalze 4 befestigten Kunststoffnetz oder aus einer fest aufgebrachten Keramikschicht gleicher Struktur mit einer an allen Stellen gleichbleibenden Steghöhe, so daß bei einer genau achsparallelen Anordnung der rohrförmigen Elektroden 1 in Bezug auf die Massewalze 4 an allen Stellen zwischen Massewalze 4 und Elektroden 1 ein stets gleichbleibender paralleler Spalt für einen berührungsfreien Durchtritt der zu überprüfenden Folienbahn oder Platte 5 vorhanden ist. Die Stege 11 des Abstandshalters 6 sind schräg zur Längsachse der Massewalze 4 angeordnet.In order to avoid contact between the film web or plate 5 and the jacket 3 of the mass roller 4 , the mass roller is 4 with a mesh or grid-like spacer 6 made of an electrically insulating material with a web height or thickness that is constant over the entire circumference of the mass roller 4 educated. The net or grid-like spacer 6 advantageously consists of a plastic mesh attached to the jacket 3 of the mass roller 4 or a firmly applied ceramic layer of the same structure with a constant web height at all points, so that with a precisely axially parallel arrangement of the tubular electrodes 1 in relation there is always a constant parallel gap on the mass roller 4 at all points between the mass roller 4 and electrodes 1 for a contact-free passage of the film web or plate 5 to be checked. The webs 11 of the spacer 6 are arranged obliquely to the longitudinal axis of the mass roller 4 .

Um die Vorrichtung auf die Überprüfung von Folienbahnen und Platten unterschiedlicher Dicke genau einstellen zu können, sind die Elektroden 1 mittels einer Traverse oder eines Gestelles 7 in Richtung auf den Mantel 3 der Massewalze 4 und von diesem weggerichtet achsparallel verstellbar, was, wie in Fig. 1 gezeigt ist, durch einen an der Führungssäule 8 für die rohrförmige Elektrode 1 angreifenden Pneumatikzylinder 9 oder dergleichen geschehen kann.In order to be able to set the device precisely for checking film webs and plates of different thicknesses, the electrodes 1 can be adjusted axially parallel by means of a traverse or a frame 7 in the direction of the jacket 3 of the mass roller 4 and directed away therefrom, which, as in FIG. 1 is shown, by means of a pneumatic cylinder 9 or the like acting on the guide column 8 for the tubular electrode 1 .

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wirkt die zwischen der mit einem netzförmigen Kunststoffüberzug versehenen Massewalze 4 und der darüber genau achsparallel angeordneten, positiv aufgela­ denen Elektrode 1 berührungsfrei hindurchlaufende Folienbahn 5 solange isolierend, wie in ihr keine Löcher oder Poren vor­ handen sind.As shown in Fig. 3, acts to those electrode 1 without contact passing therethrough film web 5, as in it no holes or pores before hands are long insulating, aufgela between the provided with a net-shaped plastic coating material roll 4 and the overlying exactly parallel to the axis positive.

Beim Auftreten von Löchern oder Poren 10 in der Folienbahn 5 tritt jedoch, wie in Fig. 4 gezeigt ist, durch die entgegen­ gesetzten Polaritäten von Massewalze 4 und der unter gleich­ gerichteter Hochspannung stehenden Elektrode 1 im Bereich der Löcher oder Poren 10 eine Hochspannungsentladung ein, die noch durch eine Vorionisation der porösen Folienbahn 5 im Bereich der Löcher oder Poren außerordentlich verstärkt wird und zu einem deutlichen Prüfsignal führt.If holes or pores 10 occur in the film web 5 , however, as shown in FIG. 4, a high-voltage discharge occurs in the region of the holes or pores 10 due to the opposite polarities of the ground roller 4 and the electrode 1 with the same high voltage. which is additionally intensified by pre-ionization of the porous film web 5 in the region of the holes or pores and leads to a clear test signal.

Liste der BezugszeichenList of reference numbers

 1 Elektrode
 2 Ende
 3 Mantel
 4 Massewalze
 5 Folienbahn, Platte
 6 Abstandshalter
 7 Traverse, Gestell
 8 Führungssäule
 9 Pneumatikzylinder
10 Löcher, Poren
11 Stege 1 electrode
2 end
3 coat
4 mass rollers
5 film web, plate
6 spacers
7 traverse, frame
8 guide pillar
9 pneumatic cylinders
10 holes, pores
11 bridges

Claims (8)

1. Verfahren zur Porenprüfung an Kunststoffolienbahnen und -platten mit einer hohen elektrischen Aufladefähigkeit, z. B. an Folien aus Polyethylen, Polyurethan oder der­ gleichen, mittels gleichgerichteter Hochspannung zwi­ schen einer positiven Elektrode und einer Masseelektro­ de, dadurch gekennzeichnet, daß die Porenprüfung berührungslos erfolgt, indem die Folienbahn oder Platte durch einen parallelen Spalt zwischen der oder den Elektroden und dem elektrisch leitenden Mantel einer Massewalze berührungsfrei hin­ durchgeführt wird.1. Method for pore testing on plastic sheeting and sheets with a high electrical charging capacity, for. Example, on films made of polyethylene, polyurethane or the same, by means of rectified high voltage between a positive electrode and a mass electrode de, characterized in that the pore test is carried out without contact by the film web or plate through a parallel gap between the one or more electrodes and the electrically conductive jacket of a mass roller is carried out without contact. 2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Elektroden (1) im Abstand vom Mantel (3) der Massewalze (4) genau achsparallel ausgerichtet sind, und daß zwischen der Folienbahn oder Platte (5) und dem Mantel (3) der Massewalze (4) netz- oder gitter­ artige Abstandshalter (6) aus einem elektrisch isolie­ renden Material mit einer über den gesamten Umfang der Massewalze (4) gleichbleibenden Steghöhe angeordnet sind. 2. Device for performing the method according to claim 1, characterized in that one or more electrodes ( 1 ) at a distance from the jacket ( 3 ) of the mass roller ( 4 ) are aligned exactly axially parallel, and that between the film web or plate ( 5 ) and the jacket ( 3 ) of the mass roller ( 4 ) mesh or grid-like spacers ( 6 ) made of an electrically insulating material are arranged with a web height which is constant over the entire circumference of the mass roller ( 4 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Elektroden (1) rohrförmig ausgebildet sind.3. Device according to claim 2, characterized in that the electrodes ( 1 ) are tubular. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (1) einen runden Querschnitt haben.4. Apparatus according to claim 2 and 3, characterized in that the electrodes ( 1 ) have a round cross section. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Elektroden (1) abgerundete Enden (2) haben.5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the electrodes ( 1 ) have rounded ends ( 2 ). 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der netz- oder gitterartige Abstandshalter (6) aus einem auf dem Mantel (3) der Massewalze (4) befestigten Kunststoffnetz oder aus einer fest aufgebrachten Keramikschicht glei­ cher Struktur besteht.6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the mesh-like or grid-like spacer ( 6 ) consists of a plastic mesh attached to the jacket ( 3 ) of the mass roller ( 4 ) or from a firmly applied ceramic layer of the same structure . 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Stege (11) des Abstandshalters (6) schräg zur Längsachse der Massewalze (4) verlaufen.7. Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the webs ( 11 ) of the spacer ( 6 ) extend obliquely to the longitudinal axis of the mass roller ( 4 ). 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Elektrode oder Elektroden (1) mittels einer Traverse oder eines Gestelles (9) in Richtung auf den Mantel (3) der Massewalze (4) und von diesem weggerichtet achspa­ rallel verstellbar ist bzw. sind.8. Device according to one of claims 2 to 7, characterized in that the electrode or electrodes ( 1 ) by means of a crossmember or a frame ( 9 ) in the direction of the jacket ( 3 ) of the mass roller ( 4 ) and directed away from this axially is or are adjustable in parallel.
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