DE4204916A1

DE4204916A1 - Verfahren und vorrichtung zur qualitaetskontrolle von auf kalander- oder extrudermaschinen hergestellten folienrollen

Info

Publication number: DE4204916A1
Application number: DE4204916A
Authority: DE
Inventors: Peter Handschumacher; Bernhard Schnur
Original assignee: Renolit Werke GmbH
Current assignee: Renolit SE
Priority date: 1992-02-19
Filing date: 1992-02-19
Publication date: 1993-08-26
Also published as: WO1993017298A1

Description

Kunststoff-Folien werden auf Kalandermaschinen durch Walzen des auf plastische Temperatur (100 bis 200°C) erwärmten Kunststoffs oder durch Extrusion hergestellt und gegebenen falls nach dem Prägen und Tempern und der erforderlichen Ab kühlung zu Rollen aufgewickelt.

Da die Rollen meist erhebliche Längen aufnehmen müssen, ist es ebenso wie für bestimmte Anwendungen der Folie wichtig, einen Überblick darüber zu haben, wie sich die Abweichungen von der geforderten Sollstärke über die Folienbreite vertei len und wie deren absolute Größe ist. Eine einseitige Abwei chung wird z. B. auf der Rolle über die Lagen addiert und kann zu erheblicher Schieflage der Rolle führen.

Es ist daher erforderlich, über die Qualität der augenblick lichen Produktion einen genauen Überblick zu besitzen, um gegebenenfalls Produktionsparameter entsprechend korrigieren zu können. Hierzu wird herkömmlich die Dickenverteilung der Folien über ihre Breite stichprobenweise zahlenmäßig erfaßt und vom Maschinenführer in korrigierende Steuereingriffe umgesetzt, beispielsweise die Dicke des Kalanderspalts und/oder die Ausrichtung der Kalanderachsen zueinander ver ändert.

Nachteilig hieran ist, daß auf diese Weise zwar viele Daten aufgenommen, aber lediglich eine sehr geringe Datenmenge zur Steuerung durch den Maschinenführer verwendet werden kann und ein integrales Erfassen der Werte nicht möglich ist, was sich leicht aus der Tatsache erklärt, daß über die Rollen länge bis zu 300 000 und mehr Meßpunkte anfallen.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe eine integrale Datenaufnahme über die Folienfläche möglich ist und mit deren Hilfe die Qualität der Folie und der Folienrolle bedeutend einfacher überwacht und deren Herstellung geregelt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch ein Verfahren zur Qualitätskontrolle von auf Kalander- und Extrudermaschinen hergestellten Folienrollen, bei welchem man erfindungsgemäß quer zur Förderrichtung der vom Kalander oder Extruder abge zogenen Folie einen Meßkopf traversiert und schrittweise die Dicke der Folie mißt, in einem Rechner die Dickenabweichung vom Sollwert in Stufen unterteilt, jeder Stufe einen Farb wert zuordnet und die Farbabweichungen als diskrete Felder auf einem Farbmonitor darstellt.

Zum einen ist der Maschinenführer in der Lage, auf einen Blick die Qualität der Folie ebenso wie quantitative Abwei chungen zu erfassen. Zum anderen besteht über einen Cursor die Möglichkeit, bestimmte Längen und Breiten der Folienbahn anzusteuern und sich an diesen Stellen die Dicke der Folie sowohl als Querprofil (alle Werte bei einer bestimmten Folienlänge) als auch als Längsprofil (alle Dickenwerte bei einer bestimmten Folienbreite) als Liniendiagramm darstellen zu lassen.

Das Zahlenprofil kann damit ohne weiteres zum einen wie her kömmlich (Querprofil) abgefragt werden und darüber hinaus ein Trend bei einer bestimmten Folienbreite aufgezeigt werden (Längsprofil).

Weiterhin kann das Farbfeld vom Bediener über ein Auswahl menü produktspezifisch angepaßt werden. Dem fertigen Rollenprodukt können die Daten sowohl als Farbausdrucke als auch mit Hilfe eines magnetischen Tape beigegeben werden, so daß auch vom Kunden auf einen Blick die Qualität des Produk tes festgestellt werden kann.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit nicht die gemessene Dicke selbst, sondern es werden die gemessenen Abweichungen dargestellt. Dazu werden die mehrere Hundert tausend betragenden Dickenabweichungswerte schrittweise farblich codiert und z. B. in einem Window eines Bildschirms dargestellt, was bei der Produktion als visuelle Datenana lyse online erfaßter Daten einer wesentlich verbesserten Mensch-Maschine-Kommunikation dient.

In besonders vorteilhafter Weise wird dabei die Auffrischung und Darstellung der jeweils neu gewonnenen Dickenmeßwerte online vorgenommen, so daß auf dem Bildschirm auch mit der Messung die Abbildung wächst und somit auch der Ort der Mes sung relativ zur hergestellten (gemessenen) Folienlänge an gezeigt wird.

Als besonders geeigneter Meßkopf für die vorliegenden Zwecke hat sich ein an sich bekannter β-Strahler mit Sensor erwie sen, der bei je 5 bis 12 m Folienbahn etwa 400 Dickenwerke erfaßt, wobei die Strahlungsabsorption als Meßgröße für die Folienstärke dient. Die Abweichungen werden auf dem Bild schirm als kleine rechteckige, aneinander grenzende Farbfel der wiedergegeben, wobei diese stufenweise zusammengefaßt sind und zu den Nachbarfeldern kontrastieren. Dabei hat sich für eine gute optische Differenzierbarkeit und ein leichtes Erfassen der Unterschiede als besonders geeignet erwiesen, den höheren Materialstärken dunklere und den niedrigeren hellere Farbtone zuzuordnen. Die Feldgröße selbst kann gewählt werden und beispielsweise wenige Quadratmillimeter betragen, um auf einen Blick relativ lange Strecken oder gar die gesamte Bahn zu überblicken.

Die Messung der Folienstärke kann dabei grundsätzlich konti nuierlich vorgenommen werden, wobei der Rechner die Messun gen in die Feldbreiten unterteilt. Einfacher ist es jedoch, lediglich in vorgegebenen Abständen zu messen und dem gemessenen Wert die zugewiesene Farbe bzw. deren Ton und die gewählte Feldgröße als "Mosaiksteinchen" zuzuweisen, wobei besonders gute Ergebnisse bei 400 Meßpunkten über die Folienbreite (von 1,5 m) mit etwa 250 Farbabstufungen zwi schen weiß und schwarz erzielt werden.

Durch das Hin- und Herfahren des Meßkopfes wird eine Zick zacklinie über die Bahnlänge erzeugt, da sich diese ja gleichzeitig unter dem Meßkopf bewegt. Um daher ein flächen deckendes Bild auf dem Schirm zu erzeugen, sind die Zwi schenräume auszufüllen, wozu die Daten der jeweils vorange gangenen Meßlinie herangezogen werden können. Die Werte müs sen dabei nicht konstant gehalten werden, sondern können in Richtung auf die nächste Meßlinie extrapoliert werden. Dies verfälscht das Ergebnis nicht, da bei normalem Fahren der Anlage keine sprunghaften Änderungen der Folienstärke auf treten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht somit aus einem über die Folienbahn traversierenden Meßkopf, vorzugsweise einem β-Strahler mit Sensor, an den ein Rechner angeschlos sen ist, der den gemessenen Werten in diskreten vorgegebenen Stufen feldweise Farbwerte zuteilt sowie einem Bildschirm, auf dem die Felder zu einer Bahn zusammengefaßt optisch dar gestellt werden.

Claims

1. Verfahren zur Qualitätskontrolle von auf Kalander- und Extrudermaschinen hergestellten Folienrollen, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) quer zur Förderrichtung der vom Kalander oder Extruder abgezogenen Folie einen Meßkopf traver siert und vorzugsweise schrittweise die Dicke der Folie mißt,
b) die Dickenabweichung von einem Sollwert bestimmt,
c) die Werte der Dickenabweichung mit Hilfe eines Übertragungsprotokolls von der Dickenmeßeinrich tung zu einem Rechner überträgt,
d) jeder Stufe einen Farb- und Helligkeitswert zuord net,
e) die Farbwerte auf einem Farbmonitor darstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Auffrischung und Darstellung mit neuen Dicken meßwerten online vornimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf einen an sich bekannten β-Strahler und einen Sensor enthält und die Strahlungsabsorption zur Dickenmessung verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß Abweichungen von der Solldicke zu höheren Wer ten als dunklere und Abweichungen zu niedrigeren Werten als hellere Farbtöne dargestellt werden.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man von weiß bis schwarz die Abweichungen in etwa 250 Farb- und Helligkeitsab stufungen unterteilt und je Traversierung des Meßkopfes etwa 400 Meßpunkte festhält.

6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zwischenräume zwi schen jeweils zwei Meßreihen mit den Werten der jeweils ersten Meßlinie auffüllt.

7. Vorrichtung zur Kontrolle der Qualität von auf Kalan der- oder Extrudermaschinen hergestellten Folienrollen, bestehend aus

a) einem quer zur Abzugsrichtung der Folie traversie renden Dickenmeßkopf, welcher die Dickenabweichung von einem Sollwert bestimmt,
b) einem mit dem Datenausgang des Meßkopfes verbun denen Rechner, der die Abweichungen von der Soll dicke stufenweise unterteilt und jeder Stufe einen Farbwert zuordnet und
c) einem Bildschirm, auf dem die Farbwerte integral über Länge und Breite der Folie als Farbmosaik angezeigt werden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf einen β-Strahler und einen Sensor ent hält.