DE9212407U1 - Device for controlling the thickness of extruded plastic sheets - Google Patents

Device for controlling the thickness of extruded plastic sheets

Info

Publication number
DE9212407U1
DE9212407U1 DE9212407U DE9212407U DE9212407U1 DE 9212407 U1 DE9212407 U1 DE 9212407U1 DE 9212407 U DE9212407 U DE 9212407U DE 9212407 U DE9212407 U DE 9212407U DE 9212407 U1 DE9212407 U1 DE 9212407U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
thickness
film
melt
smoothing
bead
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE9212407U
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Roehm GmbH Darmstadt
Original Assignee
Roehm GmbH Darmstadt
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Roehm GmbH Darmstadt filed Critical Roehm GmbH Darmstadt
Priority to DE9212407U priority Critical patent/DE9212407U1/en
Publication of DE9212407U1 publication Critical patent/DE9212407U1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/22Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of indefinite length
    • B29C43/24Calendering
    • B29C43/245Adjusting calender parameters, e.g. bank quantity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92Measuring, controlling or regulating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92009Measured parameter
    • B29C2948/92114Dimensions
    • B29C2948/92152Thickness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92009Measured parameter
    • B29C2948/92209Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92323Location or phase of measurement
    • B29C2948/92428Calibration, after-treatment, or cooling zone
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92323Location or phase of measurement
    • B29C2948/92438Conveying, transporting or storage of articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504Controlled parameter
    • B29C2948/92609Dimensions
    • B29C2948/92647Thickness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819Location or phase of control
    • B29C2948/92857Extrusion unit
    • B29C2948/92904Die; Nozzle zone

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

BESCHREIBUNGDESCRIPTION

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Dicke von extrudierten Kunststoffbahnen, insbesondere von Kunststoff-Folien, durch eine Messung der Folientemperatur mit einer stationär arbeitenden IR-Temperaturmeßkamera in Kombination einer Dickenmessung der extrudierten Kunststoffbahnen.The invention relates to a device for controlling the thickness of extruded plastic sheets, in particular of plastic films, by measuring the film temperature with a stationary IR temperature measuring camera in combination with a thickness measurement of the extruded plastic sheets.

Stand der TechnikState of the art

Bei der Herstellung von extrudierten Kunststoffbahnen, beispielsweise aus thermoplastischen Kunststoffen, ist die Einhaltung einer konstanten Dicke neben der Vermeidung von optischen Unregelmäßigkeiten von hoher Bedeutung. Dies gilt insbesondere für Kunststoff-Folien, d.h. Kunststoffbahnen mit einer Dicke von weniger als 5 mm. Die Ursache für Dickenschwankungen bei der Herstellung von Kunststoff-Folien liegen in der Hauptsache in Schwankungen der Höhe des sich auf den Kalanderwalzen des Glättwerks ausbildenden Wulstes bestehend aus Polymerschmelze, was eine kontinuierliche Überprüfung und Korrektur des Wulstes während der Folienextrusion notwendig macht. Zur Dickenbestimmung an extrudierten Kunststoff-Folien bietet der Stand der Technik eine Vielzahl von Möglichkeiten.When producing extruded plastic sheets, for example from thermoplastics, maintaining a constant thickness is of great importance in addition to avoiding optical irregularities. This applies in particular to plastic films, i.e. plastic sheets with a thickness of less than 5 mm. The cause of thickness fluctuations in the production of plastic films is mainly fluctuations in the height of the bead consisting of polymer melt that forms on the calender rollers of the smoothing unit, which makes it necessary to continuously check and correct the bead during film extrusion. The state of the art offers a variety of options for determining the thickness of extruded plastic films.

So beschreibt DE-OS 35 43 632 beispielsweise eine zeitaufgelöste Methode zur Bestimmung der Dicke und der Orientierung von Kunststoff-Folien mit polarisiertem Licht.For example, DE-OS 35 43 632 describes a time-resolved method for determining the thickness and orientation of plastic films using polarized light.

Zahlreiche Publikationen beschäftigen sich mit der Foliendickenbestimmung per Infrarot-Absorptionsspektroskopie, deren Prinzipien von W.E. Van Hörne beschrieben werden (Tappi 58(4), Seiten 111 bis 114, 1975). So wird zum Beispiel in DE-OS 32 30 442 ein Verfahren beschrieben, das Meßfehler, die beispielsweise durch Inhomogenitäten im Folienmaterial hervorgerufen werden, bei der Foliendickenbestimmung per IR-Absorptionsspektroskopie eliminiert.Numerous publications deal with the determination of film thickness using infrared absorption spectroscopy, the principles of which are described by W.E. Van Hörne (Tappi 58(4), pages 111 to 114, 1975). For example, DE-OS 32 30 442 describes a method that eliminates measurement errors caused, for example, by inhomogeneities in the film material when determining film thickness using IR absorption spectroscopy.

P.A. Fluornoy et al. stellen in Appl. Optics 11(9), Seiten 1907 bis 1915 (1972), ein Verfahren zur Dickenbestimmung an Folien und deren Beschichtungen mittels Interferometrie vor. Es kann zur Dickenmessung an frei laufenden Folien in Transmission oder Reflexion eingesetzt werden. Der Grundaufbau sieht eine Lichtquelle mit kontinuierlichem Spektrum vor, deren Licht an der Vorder- und an der Rückseite der zu vermessenden Folie reflektiert wird. Der entstehende Gangunterschied, der proportional zur Schichtdicke ist, wird in einem Michelson-Interferometer bestimmt.P.A. Fluornoy et al. present in Appl. Optics 11(9), pages 1907 to 1915 (1972) a method for determining the thickness of films and their coatings using interferometry. It can be used to measure the thickness of freely moving films in transmission or reflection. The basic structure provides a light source with a continuous spectrum, the light of which is reflected on the front and back of the film to be measured. The resulting path difference, which is proportional to the layer thickness, is determined in a Michelson interferometer.

Eine berührungslose und kontinuierliche Meßmethode zur Bestimmung der Dicke von elektrisch nicht leitenden Materialien, insbesondere von Bahnen aus polymerem Material, wird in DE-OS 40 11 646 beschrieben. Hier wird über einen Luftstrom mittels eines bestimmten Luftdrucks ein kontinuierlicher Abstand zwischen Meßsonde und Materialbahn realisiert.A non-contact and continuous measuring method for determining the thickness of electrically non-conductive materials, in particular webs made of polymer material, is described in DE-OS 40 11 646. Here, a continuous distance between the measuring probe and the web of material is achieved via an air flow using a certain air pressure.

DE-OS 3 6 31 652 beschreibt eine Meßanordnung zur zerstörungsfreien, berührungslosen Bestimmung der Dicke von Folien und dünnen Oberflächenbeschichtungen mittels instationärer Wärmeleitung.DE-OS 3 6 31 652 describes a measuring arrangement for the non-destructive, contactless determination of the thickness of films and thin surface coatings by means of unsteady heat conduction.

In DE-OS 38 43 300 wird eine Meßvorrichtung zur Bestimmung der Dicke von Kunststoff-Folien beschrieben, bestehend u.a. aus einer Walze, auf der über einen Teil ihres Umfangs die Folie anliegt und mit einem Lichtstrahl, der tangential an demjenigen Bereich der Walze streifend vorbeigeführt wird, auf dem die Folie liegt, gekennzeichnet dadurch, daß der Lichtstrahl hinter der Walze über seine gesamte Breite mit einem Liniensensor gemessen wird.DE-OS 38 43 300 describes a measuring device for determining the thickness of plastic films, consisting of, among other things, a roller on which the film rests over part of its circumference and with a light beam which is guided tangentially past the area of the roller on which the film lies, characterized in that the light beam is measured behind the roller over its entire width with a line sensor.

In der Gebrauchsmusteranmeldung G 92 08 837.6 wird eine Vorrichtung zur Eliminierung des Walzenschlageinflusses auf die Steuerung der Dickenverteilung einer extrudierten, oberflächengeglätteten Folie vorgestellt. Kennzeichnend ist, daß ein gleichmäßiges Wulstprofil an der Kalanderwalze durch eine traversierende Wulstdickenmessung und/oder eine traversierende Foliendickenmessung erzeugt wird. Es resultieren oberflächengeglättete Folien mit ausgezeichneten Oberflächeneigenschaften und von hoher Transparenz.In the utility model application G 92 08 837.6, a device is presented for eliminating the influence of roll impact on the control of the thickness distribution of an extruded, surface-smoothed film. It is characterized by the fact that a uniform bead profile is produced on the calender roll by a traversing bead thickness measurement and/or a traversing film thickness measurement. The result is surface-smoothed films with excellent surface properties and high transparency.

Aufgabe und LösungTask and solution

Die im Stand der Technik, außer in G 92 08 837.6, angeführten Methoden zur Bestimmung von Unterschieden des aus der Düse austretenden Massestroms bei der Herstellung von extrudierten Kunststoffbahnen oder -Folien können bei der Folienherstellung im Glättbetrieb nicht direkt zurThe methods listed in the state of the art, except in G 92 08 837.6, for determining differences in the mass flow exiting the nozzle during the production of extruded plastic sheets or films cannot be used directly during film production in the smoothing operation.

Steuerung des Formmassenausstoßes an der Extrusionsdüse verwendet werden, da bei ungleicher Glättspaltgröße über der Breite des Glättwerks sich zwangsläufig unterschiedliche Wulsthöhen trotz gleichen Massestroms ergeben müssen. Damit ist bei den Methoden des Standes der Technik von entscheidender Bedeutung, daß der Glättwerkspalt über die gesamte Breite des Glättwerks konstant ist. Dies ist in der Praxis durch die über die Breite des Glättwerks unterschiedlichen von der Schmelze auf die Walzen ausgeübten Spaltkräfte nicht der Fall. Aufgrund der wirkenden Spaltkräfte resultiert bei Verwendung von nicht bombierten Glättwalzen in der Mitte des Glättwerks ein größerer Glättwerkspalt. Bei der Herstellung sehr dünner Folien, das heißt auch sehr dünnen Glättwerkspalten, versucht man, diesen Effekt durch Benutzung bombierter Walzen zu kompensieren. In der Praxis erreicht man jedoch diesen Idealzustand nicht vollständig.Control of the molding compound output at the extrusion nozzle since, if the smoothing gap size is unequal across the width of the smoothing unit, different bead heights will inevitably result despite the same mass flow. It is therefore of crucial importance in the state-of-the-art methods that the smoothing unit gap is constant across the entire width of the smoothing unit. In practice, this is not the case due to the different gap forces exerted by the melt on the rollers across the width of the smoothing unit. Due to the gap forces acting, a larger smoothing unit gap results in the middle of the smoothing unit when non-domed smoothing rollers are used. When producing very thin films, i.e. very thin smoothing unit gaps, attempts are made to compensate for this effect by using domed rollers. In practice, however, this ideal state is not fully achieved.

Die in G 92 08 837.6 beschriebene Vorrichtung erzeugt ein gleichmäßiges Wulstprofil an den Kalanderwalzen durch eine traversierende Messung der Wulsttemperatur mit einer Infrarot-Kamera und/oder durch eine traversierende Foliendickenmessung mit Meßsensoren, wie beispielsweise einem kapazitiven Wegaufnehmer oder einem Interferometer. Die Meßdaten, die zur Steuerung der Extrusionsdüse verwendet werden, müssen algorithmisch umgewandelt werden. Insbesondere wenn bei sehr dünnen Folien mit einer Dicke von weniger als 500 pm Dickenschwankungen über die Folienbreite auftreten, so ändert sich auch die zur indirekten Messung der Wulstgröße herangezogene Folienoberflachentemperatur. Diese - meist geringfügigen Dickenänderungen bewirken größere Temperaturunterschiede als die entsprechenden Wulstgrößenunterschiede.The device described in G 92 08 837.6 produces a uniform bead profile on the calender rolls by traversing the bead temperature with an infrared camera and/or by traversing the film thickness measurement with measuring sensors such as a capacitive displacement sensor or an interferometer. The measurement data used to control the extrusion nozzle must be converted algorithmically. In particular, if thickness fluctuations occur across the film width in very thin films with a thickness of less than 500 pm, the film surface temperature used to indirectly measure the bead size also changes. These - usually minor - changes in thickness cause larger temperature differences than the corresponding bead size differences.

Hieraus ergibt sich die Aufgabe, unter Voraussetzung der in der Realität vorhandenen minimalen Dickenunterschiede des Glättwerkspaltes über der Breite, mittels einer Wulsthöhenmessung eine genaue Information über die Unterschiede des aus der Düse austretenden Schmelzstroms über die gesamte Breite der Düse zu erhalten.This gives rise to the task of obtaining precise information about the differences in the melt flow exiting the nozzle across the entire width of the nozzle by means of a bead height measurement, assuming that there are minimal differences in the thickness of the calender gap across the width in reality.

Die sich daraus ergebende Aufgabe wird von der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von beidseitig geglätteten Folien gelöst. Sie enthält mindestens einen Extruder zum Aufschmelzen des Kunststoffgranulats und zum Fördern der Schmelze, ein Breitschlitzwerkzeug zum Erzeugen eines dünnen Schmelzefilms und ein Glättwerk, das einen Glättspalt bildet, in dem die Schmelze zumindest kurzzeitig beide Glättwalzenoberflächen berührt, eine Kühlstrecke und einen Wickler, wobei zur Ermittlung von Unterschieden des aus der Düse austretenden Schmelzestroms über die Breite des Glättspalts eine Meßvorrichtung für die Foliendicke und eine Meßvorrichtung für die Wulsthöhe zur Steuerung der Höhe des Schmelzewulstes miteinander kombiniert werden.The resulting problem is solved by the device according to the invention for producing films that are smoothed on both sides. It contains at least one extruder for melting the plastic granulate and for conveying the melt, a slot die for producing a thin melt film and a smoothing unit that forms a smoothing gap in which the melt touches both smoothing roller surfaces at least briefly, a cooling section and a winder, whereby a measuring device for the film thickness and a measuring device for the bead height for controlling the height of the melt bead are combined to determine differences in the melt flow emerging from the nozzle across the width of the smoothing gap.

Durchführung der ErfindungImplementation of the invention

In Abb. 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt. Die die Extrusionsdüse (1) verlassende Polymerschmelze (3) wird auf die Kalanderwalzen (2) zur Abkühlung und Oberflächenglättung gebracht. Dabei bildet sich ein Schmelzewulst (4) aus. Lokale Schwankungen in der Wulsthöhe (Abb.2 (5)), die durch lokale Unterschiede in den Strömungsgeschwindigkeiten der die Extrusionsdüse (1)The device according to the invention is shown in Fig. 1. The polymer melt (3) leaving the extrusion nozzle (1) is brought to the calender rollers (2) for cooling and surface smoothing. In the process, a melt bead (4) is formed. Local fluctuations in the bead height (Fig. 2 (5)), which are caused by local differences in the flow speeds of the extrusion nozzle (1)

verlassenden Polymerschmelze (3) oder durch Unterschiede in der Dicke des Glättspalts hervorgerufen werden können, führen beispielswiese zu Turbulenzen an den Dickstellen im Wulst (4) aufgrund unterschiedlicher Schmelzebeschleunigungen an der Oberfläche der Kalanderwalzen. Dies kann im Extremfall zu partiellen Ablösungen des Wulstes (4) führen, sogenannten Wulstrollern, die durch den Glättspalt der Kalanderwalze (2) laufen und zu optischen Unregelmäßigkeiten in der Folienbahn (6) führen.leaving the polymer melt (3) or by differences in the thickness of the smoothing gap, lead, for example, to turbulence at the thick spots in the bead (4) due to different melt accelerations on the surface of the calender rolls. In extreme cases, this can lead to partial detachment of the bead (4), so-called bead rollers, which run through the smoothing gap of the calender roll (2) and lead to optical irregularities in the film web (6).

Durch eine Messung der Folientemperatur an der Stelle, wo die Folienbahn (6) den Glättspalt des Glättwerks verläßt, mittels einer stationär installierten IR-Temperaturmeßkamera (7), die die Folientemperaturen über die Breite der gesamten Folienbahn hinweg mit einer hohen Meßfrequenz erfaßt, können Unterschiede in den Wulsthöhen vorteilhaft detektiert werden. Bei großer Wulsthöhe weist die Folienbahn aufgrund einer längeren Verweilzeit auf der gekühlten Glättwerkwalze eine geringere Oberflächentemperatur auf. Aufgrund der Unterschiede in der Dicke des Glättspalts ergeben sich jedoch auch Unterschiede in der Wulsthöhe trotz über der Breite der Düse konstanten Schmelzestroms. Beispielsweise wird die Wulsthöhe bei größerem Glättspalt erniedrigt und damit die durch die IR-Temperatur-Meßkamera ermittelte Temperatur erhöht. Der mit diesem Meßsignal gesteuerte Regler wird eine Erhöhung des Schmelzestromes an diese Stelle bewirken, was zu einer weiteren Erhöhung der von der Schmelze ausgeübten Spaltkraft auf das Glättwerk führt. Folge davon ist eine weitere Vergrößerung des Glättspaltes an dieser Stelle und damit eine weitere unerwünschte Erhöhung der Dicke der Folienbahn an dieserBy measuring the film temperature at the point where the film web (6) leaves the smoothing gap of the smoothing unit, using a stationary IR temperature measuring camera (7), which records the film temperatures across the width of the entire film web at a high measuring frequency, differences in the bead heights can be advantageously detected. With a large bead height, the film web has a lower surface temperature due to a longer dwell time on the cooled smoothing unit roller. However, due to the differences in the thickness of the smoothing gap, differences in the bead height also arise despite the melt flow being constant across the width of the nozzle. For example, the bead height is reduced with a larger smoothing gap and thus the temperature determined by the IR temperature measuring camera is increased. The controller controlled by this measurement signal will cause an increase in the melt flow at this point, which will lead to a further increase in the gap force exerted by the melt on the smoothing unit. The result of this is a further increase in the smoothing gap at this point and thus a further undesirable increase in the thickness of the film web at this point.

Stelle. Dies kann vermieden werden durch die erfindungsgemäße Kombination einer Temperaturmessung über die gesamte Folienbahn (6) hinweg in Verbindung mit einer Dickenmessung über die gesamte Breite der Folienbahn hinweg (8 u 8'), die beispielsweise mit kapazitiven Meßaufnehmern oder mit radiometrischen Methoden erfolgen kann. Im Regler werden dann den gemessenen Temperaturwerten bzw. Wulsthöhen die an den jeweiligen korrespondierenden Stellen bezüglich Breite und Länge der Folienbahn gemessenen Foliendicken bzw. Dicken des Glättwerkspalts überlagert. Damit wird der gegenläufige Einfluß aus beiden Meßdaten kompensiert und eine von der Dicke des Glättwerkspalts unabhängige Regelung des Massestroms und damit der Foliendicke ermöglicht. Kann man verfahrenstechnisch durch geringe Zuhaltekräfte im Glättwerk eine Durchbiegung der Glättwerkswalzen verhindern (vgl. DE-Anmeldung P 42 20 839.4), so ist eine Dickenbestimmung an den Rändern der Folienbahn (8) ausreichend, um das erfindungsgemäße Verfahren wie oben beschrieben durchzuführen.This can be avoided by the inventive combination of a temperature measurement over the entire film web (6) in conjunction with a thickness measurement over the entire width of the film web (8 and 8'), which can be carried out, for example, with capacitive measuring sensors or with radiometric methods. In the controller, the film thicknesses or thicknesses of the smoothing unit gap measured at the respective corresponding points in terms of width and length of the film web are then superimposed on the measured temperature values or bead heights. This compensates for the opposing influence of both measurement data and enables the mass flow and thus the film thickness to be regulated independently of the thickness of the smoothing unit gap. If, in terms of process technology, deflection of the calender rollers can be prevented by using low clamping forces in the calender (cf. DE application P 42 20 839.4), then a thickness determination at the edges of the film web (8) is sufficient to carry out the method according to the invention as described above.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich zur Herstellung von Kunststoff-Folien auf Basis von Thermoplasten, wie beispielsweise aus Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polyestern und anderen (vgl. hierzu auch E.C. Bernhardt, Processing of Thermoplastic Material, Reinhold Publishing Corporation, New York, 1959) .The device according to the invention is suitable for producing plastic films based on thermoplastics, such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyesters and others (see also E.C. Bernhardt, Processing of Thermoplastic Material, Reinhold Publishing Corporation, New York, 1959).

Vorteilhafte Wirkungen der ErfindungAdvantageous effects of the invention

Durch die Abtastung der Folientemperatur unterhalb des Glättspalts die Kalanderwalzen (2) mit einer stationärenBy sensing the film temperature below the smoothing gap, the calender rolls (2) with a stationary

IR-Temperaturmeßkamera, die mit einer hohen Meßfrequenz die Folientemperaturen über die gesamte Folienbreite abtastet, in Verbindung mit einer Dickenmessung zumindest in den Randbereichen der Folienbahn (6) kann ein sehr gleichmäßiges Profil der Höhe des Schmelzewulsts (5) an den Kalanderwalzen (2) eingestellt werden. Damit werden zu große Wulstdickenunterschiede vermieden. Über die kontinuierliche Messung der Foliendicke wird die mittlere Foliendicke durch Variation der aus dem Extruder in die Düse (1) eingespeisten Schmelzestroms durch Veränderung der Position der Stellglieder an der Extrusionsdüse genau steuerbar.IR temperature measuring camera, which scans the film temperatures across the entire width of the film at a high measuring frequency, in conjunction with a thickness measurement at least in the edge areas of the film web (6), a very uniform profile of the height of the melt bead (5) on the calender rollers (2) can be set. This avoids excessive differences in bead thickness. The continuous measurement of the film thickness allows the average film thickness to be precisely controlled by varying the melt flow fed from the extruder into the nozzle (1) by changing the position of the actuators on the extrusion nozzle.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist sowohl für Glättwerke mit hohen Zuhaltekräften verwendbar (hier müssen Dickenmeßwerte über die gesamte Breite der Folienbahn ermittelt werden) wie auch für Glättwerke mit geringen Zuhaltekräften (hier müssen die Foliendicken nur im Randbereich der Folienbahn (6) bestimmt werden). Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können oberflächengeglättete Folien mit ausgezeichneten optischen Oberflächeneigenschaften und mit hoher Transparenz hergestellt werden.The device according to the invention can be used both for smoothing machines with high clamping forces (thickness measurements must be determined over the entire width of the film web) and for smoothing machines with low clamping forces (the film thicknesses only have to be determined in the edge area of the film web (6)). With the device according to the invention, surface-smoothed films with excellent optical surface properties and high transparency can be produced.

Das folgende Beispiel soll die Erfindung erläutern.The following example is intended to illustrate the invention.

BEISPIELEXAMPLE

Extrusion einer Folie aus Bisphenol-A-Polycarbonat.Extrusion of a film made of bisphenol A polycarbonate.

Die Temperatur der Polycarbonatschmelze (3) am Austritt der Extrusionsdüse (1) beträgt 280 Grad C. Die Schmelze wird auf den hochglanzpolierten, verchromten
Kalanderwalzen (2), die eine Oberflächentemperatur von Grad C aufweisen, abgekühlt und zu einer Folie von einer mittleren Dicke von 500 pm geglättet.
Die Messung der Folientemperaturen unterhalb des
Glättspalts des Glättwerks erfolgt mit einer stationär
installierten IR-Temperaturmeßkamera des Typs
Thermoprofile © 5 LT der Fa. Agema Infrared Systems AB, wobei die 1,5 m breite Folienbahn in Abständen von 4 mm mit einer Meßrate von 480 Meßvorgängen pro Minute
abgetastet wird. Parallel wird die Bestimmung der Dicke über die Breite der Folienbahn (6) mit bekannten
Dickenmeßsystemen durchgeführt. Die Meßsignale werden wie beschrieben im Regler verarbeitet und zur Steuerung des lokalen Schmelzestroms benutzt. Die Abzugsgeschwindigkeit der Folienbahn (6) beträgt 10 m pro Minute. Die Abweichung der Foliendicke beträgt über die Breite der Folienbahn
maximal + 5 %.
The temperature of the polycarbonate melt (3) at the outlet of the extrusion nozzle (1) is 280 degrees C. The melt is applied to the highly polished, chrome-plated
Calender rolls (2) having a surface temperature of degrees C, cooled and smoothed to a film with an average thickness of 500 pm.
The measurement of the film temperatures below the
The smoothing gap of the smoothing unit is adjusted with a stationary
installed IR temperature measuring camera of type
Thermoprofile © 5 LT from Agema Infrared Systems AB, whereby the 1.5 m wide film web is measured at intervals of 4 mm with a measuring rate of 480 measurements per minute
Parallelly, the thickness is determined across the width of the film web (6) using known
Thickness measuring systems. The measuring signals are processed in the controller as described and used to control the local melt flow. The take-off speed of the film web (6) is 10 m per minute. The deviation of the film thickness is
maximum + 5%.

Claims (5)

SCHUTZANSPRUCHEPROTECTION CLAIMS 1. Vorrichtung zur Herstellung von beidseitig geglätteten Folien, enthaltend mindestens einen Extruder zum Aufschmelzen des Granulats und zum Fördern der Schmelze, ein Breitschlitzwerkzeug zum Erzeugen eines dünnen Schmelzefilms und ein Glättwerk, das einen Glättwerkspalt bildet, in dem die Schmelze zumindest kurzzeitig beide Glättwalzenoberflächen berührt, eine Kühlstrecke und einen Wickler,1. Device for producing films smoothed on both sides, containing at least one extruder for melting the granulate and for conveying the melt, a slot die for producing a thin melt film and a smoothing unit which forms a smoothing unit gap in which the melt touches both smoothing roller surfaces at least briefly, a cooling section and a winder, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß zur Ermittlung von Unterschieden des aus der Düse austretenden Schmelzestroms über die Breite des Glättspalts eine Meßvorichtung für die Foliendicke und eine Meßvorrichtung zur Ermittlung der Höhe des Schmelzewulstes zur Steuerung der Höhe des Schmelzewulstes miteinander kombiniert werden.that in order to determine differences in the melt flow exiting the nozzle across the width of the smoothing gap, a measuring device for the film thickness and a measuring device for determining the height of the melt bead are combined to control the height of the melt bead. 2. Vorrichtung zur Herstellung von beidseitig geglätteten Folien gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dickenmessung nur im Randbereich der Folie erfolgt unter der Voraussetzung, daß die Dicke des Glättwerkspalts über die gesamte Breite des Glättwerks konstant ist.2. Device for producing films smoothed on both sides according to claim 1, characterized in that the thickness measurement is carried out only in the edge region of the film under the condition that the thickness of the smoothing unit gap is constant over the entire width of the smoothing unit. 3. Vorrichtung zur Herstellung von beidseitig geglätteten Folien gemäß den Ansprüchen 1 und 2,3. Apparatus for producing double-sided smoothed films according to claims 1 and 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wulsthohenmessung und die Dickenmessung exakt an der gleichen Stelle, bezogen auf die Breite der Folienbahn, erfolgen.characterized in that the bead height measurement and the thickness measurement are carried out at exactly the same point, relative to the width of the film web. 4. Vorrichtung zur Herstellung von beidseitig geglätteten Folien gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Foliendicke maximal 2 mm beträgt.4. Device for producing films smoothed on both sides according to claims 1 to 3, characterized in that the film thickness is a maximum of 2 mm. 5. Vorrichtung zur Herstellung von beidseitig geglätteten Folien gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Foliendicke maximal 0,5 mm beträgt.5. Device for producing films smoothed on both sides according to claims 1 to 3, characterized in that the film thickness is a maximum of 0.5 mm.
DE9212407U 1992-09-15 1992-09-15 Device for controlling the thickness of extruded plastic sheets Expired - Lifetime DE9212407U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE9212407U DE9212407U1 (en) 1992-09-15 1992-09-15 Device for controlling the thickness of extruded plastic sheets

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE9212407U DE9212407U1 (en) 1992-09-15 1992-09-15 Device for controlling the thickness of extruded plastic sheets

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE9212407U1 true DE9212407U1 (en) 1992-11-05

Family

ID=6883768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE9212407U Expired - Lifetime DE9212407U1 (en) 1992-09-15 1992-09-15 Device for controlling the thickness of extruded plastic sheets

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE9212407U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1193041A3 (en) * 2000-09-27 2003-11-05 HOSOKAWA ALPINE Aktiengesellschaft & Co. OHG Method and apparatus for controlling film thickness in a film blowing apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1193041A3 (en) * 2000-09-27 2003-11-05 HOSOKAWA ALPINE Aktiengesellschaft & Co. OHG Method and apparatus for controlling film thickness in a film blowing apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0904913B1 (en) Method for achieving a stable control of the bank profile in the extrusion of plastic films and sheets
DE9212406U1 (en) Device for determining and adjusting the bead height in the calender gap during the extrusion of plastic films
EP1681531B1 (en) Device and method for the capacitive measurement of materials
DE2136564C2 (en) Method and device for measuring the temperature of a moving object to be measured
EP2044387B1 (en) Method and system for thickness measurement of large-area glass substrates
EP0202497B1 (en) Temperature-compensated ultrasonic wall thickness measurement
DE2512771A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONTACTLESS MEASUREMENT OF THE WIDTH OF LONGITUDINAL ELEMENTS
DE19751817A1 (en) Process for the continuous control of the shrinkage of an amorphous film and an arrangement therefor
EP0704288B1 (en) Apparatus for controlling the bank size in the production of films and sheets
DE69923734T2 (en) Method and device for measuring the thickness of transparent materials
EP0268029B1 (en) Method for measuring coating-quantities, in particular silicon-coatings on paper or plastic foil
DE9212407U1 (en) Device for controlling the thickness of extruded plastic sheets
DE102017006818A1 (en) Measuring device for measuring a two-dimensional or three-dimensional film topography, installation for producing a film web, method for inline pattern recognition of defect images in a two-dimensional or three-dimensional film topography. Method for controlling the production process of a film web for preventing defects, method for controlling the production process of a film web for preventing defects, method for inline flatness determination, installation for producing a film web and method for determining inline a first error, in particular flatness error
DE9208837U1 (en) Device for eliminating the influence of roller impact during the extrusion of films
DE2505221A1 (en) Measuring wall thickness of extruded plastic layers - with outer detector rollers having built-in measuring sensors
WO2013007250A1 (en) Method and device for producing an extruded, non-rotationally symmetrical extruded profile from a plurality of mix components.
WO2018072768A1 (en) Measuring device and method for measuring two or three-dimensional film topography and method for recognising in-line patterns in two or three-dimensional film topography
DE4132950C1 (en)
EP0918211B1 (en) Capacitive film thickness probe with inductive probe for correction in a control
DE4300290A1 (en)
DE2104903A1 (en) Interferometer thickness gauge
DE2449475A1 (en) Determination of anisotropic state of optically active materials - uses measurement of double refraction of orientation by compensator giving path difference
DE2363467C2 (en) Method for the non-contact measurement of the kneading strength
DE19543289A1 (en) Opto-dynamic on=line measurement of surface tension at moving substrate web e.g. plastic film, or coated film, foil or paper
DE3301462C2 (en) Method and device for continuously determining the size of the bead of material in the inlet zone of a calender nip