-
Einrichtung zur kontinuierlichen Wanddickenmessung an künstlich auszuweitenden
Schlauchfolien bei Schnedkenstrangpressen
Bei der kontinuierlichen Herstellung von
künstlich auszuweitenden Schlauchfolien auf Schnecken strangpressen ist es notwendig
und daher erwünscht, die Wandstärke der Schlauchfolie ebenso kontinuierlich zuverlässig
zu messen, solange sich das Kunststoffmaterial noch in einem flüssigen hochplastischen
Zustand befindet. Man will so die Möglichkeit haben, unter Zugrundelegung solcher
Meßergebnisse irgendwelche Regelungsmaßnahmen durchführen zu können, die auf das
Zustandekommen der Wandstärke der Schlauchfolie von Einfluß sind.
-
Schlauchfolien werden bekanntlich in der Weise hergestellt, daß das
hochplastische, bei der Ringdüse der Schneckenstrangpresse in einem verhältnismäß
ig geringen Gesarntdurchmesser austretende Kunststoffschlauchmaterial durch von
innen her wirkende Kräfte, z. B. durch eine einen bestimmten Druck ausübende Luftsäule
bis auf einen gewünschten großen Durchmesser ausgeweitet wird. Die gewünschte Solldicke
der Wandstärke der so zustande kommenden Schlauchfolie hängt dabei unter anderem
von folgenden Größen ab, nämlich erstens von der Fördermenge des Kunststoffmaterials
pro Zeiteinheit, also von der Drehzahl der Schneckenspindel der Schneckenstrangpresse,
zweitens von der Intensität der Ausweitungskraft, z. B. durch die Luftsäule im Schlauchinnern,
und drittens von der Abzugsgeschwindigkeit, wieder pro Zeiteinheit, also von dem
Zug der Aufwickelvorrichtung.
-
Der Weg von der Austrittsdüse bis zur tSbergabe an die Abzugswalzen
der Aufwickelvorrichtung ist ein verhähmsmäßig langer, denn er muß so
groß
sein, daß der anfangs flüssige oder hochplastische Kunststoffschlauch im Augenblick
der Übernahme durch die Aufwickelvorrichtung beW reits erstarrt ist.
-
Es war bisher nicht möglich, im kontinuierlich sich vollziehenden
Fertigungsgang die Wandstärke des bei der Ringdüse austretenden Kunststoffschlauches
oder des anschließend ausgeweiteten Schlauches zu messen. Die Einstellung bestimmter
Wandstärken, insbesondere bei dem künstlich ausgeweiteten hochplastischen Material,
war immer mehr eine Angelegenheit frei« gefühlsmäßiger Re--gulierung, die aus- erklärlichen
Gründen nicht sicher und zuverlässig sein kann.
-
In neuerer Zeit ist nun bereits auf verschiedenen Gebieten ein Dickenmeßverfahren
bekannt, unter anderem auch bei Kalanderanlagen, unter dessen Anwendung es möglich
ist, die Dickenmessung im fließenden Arbeitsgang, also kontinuierlich, genau abzutasten,
ohne das zu untersuchende Material selbst zu berühren.
-
Man wertet dabei die Absorption der Strahlungen eines Radioisotops
beim Durchdringen des Materials meßtechnisch aus. Dazu ist erforderlich, daß der
Strahler, also das Radioisotop, auf der einen Materialseite einwirkt und auf der
gegenülberliegenden Materialsei te eine Ionisationskammer oder ein Zählrohr vorhanden
ist.
-
Im Verfolg eines solchen Verfahrens wäre es nun naheliegend, auf
gleiche Weise die Wandstärke des ausgeweiteten Kunststoffschlauches dann zu messen,
wenn der Folienschlauch im flach zusammengedrückten Zustand der Aufwickeleinrichtung
übergeben wird. Das wäre aber nicht zweckdienlich, denn hierbei ist die Kunststoffmasse
bereits erstarrt und der Weg bis zur Vornahme einer eventuellen Regulierung deshalb
zu lang.
-
Es ist deshalb das Ziel und die Aufgabe der Erfindung, die Dickenmessung
der Wandstärken dann vornehmen zu können, solange sich das Kunststoffmaterial noch
in flüssigem oder hochplastischem Zustand, zumindest aber noch in einem Zustand
befindet, wo der Weg von der Messung bis zum Austritt des Materials ans der Düse
der Schneckenstrangpresse möglichst kurz ist. Dabei ist es nun möglich, die Meßwerte
der zur Anwendung kommenden, an sich in Funktion und Wirkung bekannten Dickenmessers
dazu zu bei nutzen, die Dicke der Folie automatisch zu regulieren, beispielsweise
indem die Drehzahl der Schneckenstrangpresse durch den Meßwert des Dickenmessers,
und zwar auf kurzem Wege, automatisch verstellt wird.
-
Nach dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird die Dickenmessung in einfacher
Weise so bewerkstelligt, daß ein Radioisotop in der verlängerten Düsenachse, und
zwar im ausgeweiteten Schlauchinnern als Strahlersonde zur Geltung kommt und die
Ionisationskammer bzw. das Zählrohr außerhalb des Kunststoffschlauches in entsprechender
Entfernung vorgesehen ist.
-
In ähnlicher Weise verfährt man bereits bei der kontinuierlichen
Herstellung von Kunststoffrohren auf Schneckenstrangpressen. Bei solchen Einrichtungen
ist der Strahler unmittelbar an der Spitze der Austrittsdüse der 5 trangp resse
angebracht, und man tastet so die Wandstärke des Schlauches unmittelbar am Düsenaustritt
ab.
-
Schwieriger. ist solche Art der Wanddickenmessung aber bei Schlauchfolien.
-
Nach dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird die Sollwandstärke dort
ermittelt, wo die Ausweitung des hochplastischen Materials zu einer dünnwandigen
Schlauchfolie bestimmten Durchmessers bewirkt ist. In diesem Falle ist dann ein
Stab oder eine Stange vorgesehen, die bis dorthin reicht und an ihrem Ende den Strahler
trägt.
-
Gegenüber diesem Strahler, und zwar an der Schlauchaußenseite, befindet
sich eine lonisationskammer oder auch mehrere am Umfang der Schlauchfolie verteilte
Ionisationskammern, Zählrohre od. dgl.
-
Erfolgt die Auswertung des beim Austritt aus der Düse geringen Durchmesser
aufweisenden Kunststoffschlauches von innen heraus durch Einblasen eines gasförmigen
Mediums, z. B. Luft mittels eines Blasrohres, so findet dieses als Halter für den
Strahler Anwendung.
-
Vorzugsweise wird man für die Durchführung solcher Dickenmessung
z. B. die Betastrahlung eines geeigneten Radioisotops (z. B. Thallium 204) entsprechend
zur Auswertung bringen. Die Betastrahlung tritt im wesentlichen senkrecht zum Blasrohr
aus, tritt durch die Folie, wird in bekannter Weise um so stärker geschwächt, je
stärker die Folie ist, und wird dann außerhalb des Schlauches in der bei Betadickenmessung
üblichen Weise gemessen. Vorteilhaft ist, wenn die Messung der Wandstärke auf solche
Weise auf dem gesamten Umfang des Schlauches durchgeführt werden kann. Zu diesem
Zweck ist es unter anderem vorteilhaft, eine Mehrzahl von lonisationskammern oder
Zählrohren anzubringen. In vielen Fällen wird es besser sein, nur eine Ionisationskammer
oder ein Zählrohr anzubringen, dieses aber laufend um den Schlauch herum kreisen
zu lassen, während der Schlauch selbst sich vorwärts bewegt.
-
Der Meßwert des Dickenmessers kann in einfacher Weise dazu benutzt
werden, die Dicke der Folie automatisch zu regulieren, damit daß an sich bekannte
Organe beeinflußt werden, um die Umdrehungszahl der Schneckenpresse entsprechend
dem Meßwert des Dickenmessers zu beeinflussen.
-
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand zweier Anwendungsmöglichkeiten
beispielsweise, und zwar in schematischer Darstellung erläutert.
-
Fig. 1 zeigt in schematischer Form eine Anwendungsmöglichkeit der
Dickenmessung im ausgeweiteten Zustand, und zwar bei Anwendung eines Blasrohres,
welches der Zuführung von Luft in das Schlauchlnnere dient; Fig. 2 zeigt wiederum
schematisch einen Querschnitt durch die ausgeweitete Kunststoffblase mit Anwendung
mehrerer Detektoren, z. B. Iom.sationskammern oder Zählfohre an der Schlauchaußenseite.
-
Nach dem in der Fig. I gezeigten Beispiel besitzt die Austrittsdüse
1, bei welcher der Kunststoffschlauch 2 austritt, einen in das Schlauchinnere ragenden
Stab 6, der auf einem Haltekörper 7 den Strahler 4 (Radioisotop) trägt. Diesem Strahler
gegenüber befindet sich an der Schlauchaußenseite eine Ionisationskammer 5, die
natürlich auch durch ein Zählrohr od. dgl. ersetzt werden kann. Diese Ionisationskammer
bzw. Zählrohr usw. steht dann in an sich bekannter Weise mit einer Verstärkereinrichtung
in Verbindung.
-
Nach dem in den Figuren dargestellten Beispiel hat der Schlauch 2
dadurch seine Ausweitung erfahren, daß eine von innen her gegen die Wandungen des
Schlauches wirkende Kraft eine Vergrößerung des Durchmessers herbeigeführt hat.
-
Der Stab6, der als Träger des Strahlers 4 dient, findet als Einblasrohr
zur Zuführung von Luft Anwendung. Nach dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel sind statt
- einer Ionisationskammer bzw. einem Zählrohr od. dgl., wie bei der Ausführung von
Fig. 1, eine Mehrzahl von Ionisationskammern bzw. Zählrohren usw. angeordnet. Da
es vorteilhaft ist, im kontinuierlichen Arbeitsgang die Wandstärke an möglichst
vielen Stellen des Umfanges zu messen, erweist es sich als vorteilhaft, die Ein
richtung so auszubilden, daß die lonisationskammer oder das Zählrohr ständig eine
kreisende Bewegung um den Schlauch herum ausführt.