EP3285932A1 - Mobile anlage sowie verfahren zur automatischen erfassung von auftragsmengen eines beschichtungsmittels auf bögen eines trägermaterials in einem beschichtungsprozess - Google Patents

Mobile anlage sowie verfahren zur automatischen erfassung von auftragsmengen eines beschichtungsmittels auf bögen eines trägermaterials in einem beschichtungsprozess

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Publication number
EP3285932A1
EP3285932A1 EP16723027.5A EP16723027A EP3285932A1 EP 3285932 A1 EP3285932 A1 EP 3285932A1 EP 16723027 A EP16723027 A EP 16723027A EP 3285932 A1 EP3285932 A1 EP 3285932A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensor
sheets
width
coating agent
length
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16723027.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jens ERBAN
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.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
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 Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Publication of EP3285932A1 publication Critical patent/EP3285932A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/004—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area comprising sensors for monitoring the delivery, e.g. by displaying the sensed value or generating an alarm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/08—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means
    • B05B12/12—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means responsive to conditions of ambient medium or target, e.g. humidity, temperature position or movement of the target relative to the spray apparatus
    • B05B12/122—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means responsive to conditions of ambient medium or target, e.g. humidity, temperature position or movement of the target relative to the spray apparatus responsive to presence or shape of target
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • B05C11/1005—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to condition of liquid or other fluent material already applied to the surface, e.g. coating thickness, weight or pattern
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • B05C11/1015—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to a conditions of ambient medium or target, e.g. humidity, temperature ; responsive to position or movement of the coating head relative to the target
    • B05C11/1021—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to a conditions of ambient medium or target, e.g. humidity, temperature ; responsive to position or movement of the coating head relative to the target responsive to presence or shape of target

Definitions

  • the present invention relates to a mobile system for the automatic detection of
  • a coating agent is applied to a carrier material, wherein as a coating agent, for example, a paint, a colorant or an adhesive may be provided.
  • Adhesives are used in particular in Kasch michellessvon, in which first a carrier material is provided with an adhesive application before a further layer of material is laminated as a protective or decorative layer. This way, for example
  • Packaging materials based on corrugated cardboard produced by first corrugated sheets are provided with an adhesive layer, before then a printed sheet carrying the desired product information is laminated. Also laminate panels are in such
  • the amount of application means the amount of coating agent applied to a given area of a carrier material in a concrete coating process, in other words the applied amount of coating agent per unit area, for example given in g / m 2 .
  • Order quantity is therefore also important in this context in order to optimize the coating process here as well.
  • the object of the present invention is to provide a plant and a method by means of which application amounts of a coating agent in a coating process can be detected in a simple and efficient manner.
  • the invention is a mobile system for automatically detecting application amounts of a coating agent on sheets of a substrate in a coating process, comprising: at least one length sensor and at least one width sensor for detecting the length and the width of the sheets; a counting sensor for detecting the number of sheets; a volumeter, such as a flowmeter, for determining the amount of coating agent applied; a data processing device for further processing of the length sensor, the
  • the Wide sensor the count sensor and the volumetric meter and collected information from this data, as well as a storage medium for storing the collected data and the information obtained.
  • the invention provides a mobile set consisting of various sensors, a connected data processing device and a storage medium, wherein all parameters required for determining the application quantity of the coating agent can be detected automatically via the sensors and fed to the data processing device for further processing.
  • the storage medium allows the permanent storage of all data.
  • the amount applied is determined from the area of the sheets to be coated and from the amount of coating agent applied to the sheets.
  • at least one length sensor and at least one width sensor are provided according to the invention.
  • the length sensor detects the length of a sheet to be coated, while the width sensor detects its width.
  • Essentially rectangular arc is understood by the length of the sheet whose extent in the direction of the passage through the coating or laminating, while the width of the arc whose extension describes perpendicular to the direction of passage.
  • the signals of the length and the width sensor are supplied to the data processing device, which calculates the area of an arc from the automatically detected dimensions.
  • the invention further provides a counting sensor for detecting the number of sheets to be coated, whose output signal is also supplied to the data processing device. From the area of a sheet as well as the number of sheets to be coated calculates the
  • a volume meter Also the output of the
  • Volume meter is supplied to the data processing device, and this calculated from the previously determined total area and the volume meter detected
  • Coating agent quantity the application amount of coating agent per unit area, for example in g / m 2 .
  • Both the raw data supplied directly by the sensors and the information obtained from these raw data with the aid of the data processing device, such as area of a single sheet, total area and order quantity, are stored on a storage medium and are thus permanently available for later access.
  • the storage medium may, for example, be an integrated or external one integrated in the data processing device
  • Hard drive a USB stick, a memory card or similar.
  • An embodiment of the invention also provides a height sensor for detecting the height of the sheets to be coated, wherein the data detected by the height sensor data from the data processing device further processed and stored on the storage medium.
  • the height of the arches is understood here to be the height or strength of a single arc of the carrier material. The height can be measured via a measurement
  • Rolling gap can be determined, through which the carrier material is guided.
  • the shaft type of the corrugated cardboard can be detected automatically via the height sensor when using corrugated cardboard as the carrier material.
  • the invention provides two width sensors for detecting the width of a sheet to be coated, wherein a first width sensor is arranged on a first side of the sheet and a second width sensor is arranged on a second side of the sheet opposite thereto.
  • the positions of the two edges of a sheet in the width direction are detected and the data processing device determines therefrom and from the known distance of the two width sensors by subtracting the width of the sheet.
  • the invention proposes laser sensors, which provide a distance, for example via a
  • the counting sensor for detecting the number of sheets can be inventively integrated into a well-known sheet feeder.
  • the sheet feeder picks up the sheets to be coated one by one by means of one or more vacuum suckers from a stack of sheets and feeds them to the coating equipment where it deposits them according to a presettable orientation.
  • the counting sensor measures the number of strokes made and this reading becomes the
  • a magneto-inductive flow meter is proposed as a volume meter for determining the amount of the applied coating agent.
  • Such flowmeters are based on the principle of electromagnetic induction and are suitable for the measurement of material to be measured, which is an electrical
  • Minimum conductivity has. In a direction perpendicular to the flow direction of the material to be measured, externally applied magnetic field, the charge carriers contained in the material to be measured are deflected differently, so that at a correspondingly arranged measuring electrodes caused by the charge separation voltage can be tapped. This voltage is proportional to the flow velocity of the charge carriers. With knowledge of the cross-section of the material being measured and the flow velocity, the flow rate can be determined in this way.
  • the system according to the invention has a display device on which the data detected by the sensors as well as the information obtained therefrom with the aid of the data processing device can be displayed.
  • the display device may be a commercially available display, which, however, may also be designed as a touchscreen, so that control of the data processing system via the touchscreen is possible.
  • the mobile plant according to the invention is suitable, inter alia, for detecting application quantities of adhesive, in particular of water-based non-foamed or foamed adhesives.
  • Suitable support materials for the coating are, for example, materials based on paper or wood, in particular cardboard or corrugated cardboard.
  • the mobile plant can e.g. are also used in the production of laminate flooring, in the on
  • the mobile plant according to the invention is characterized in particular by the fact that all components can be integrated into already existing coating and laminating systems, both for the short-term as well as for continuous use.
  • the automatic Collecting all relevant data for determining order quantities is much less prone to error than manual determination, input and calculation by a worker, saving labor time and labor costs.
  • the invention further provides a method for automatically detecting application rates of a coating agent on sheets of a substrate in a coating process using a mobile plant according to any one of claims 1 to 9, comprising the following steps:
  • the method may include determining the height of an arc by means of a height sensor.
  • the determination of the length and / or the width of an arc can be carried out according to the invention via a differential measurement.
  • the positions of the edges of an arc using the length or width sensors are measured and from the known positions of the sensors relative to the dimensions of the entire system, the length or the width of the arc can be calculated.
  • Figure 1 a schematic representation of an embodiment of the invention
  • FIG. 1 shows a mobile installation designated as a whole by 1 for the automatic detection of application quantities of an adhesive on sheets of a cardboard carrier material.
  • the individual components of the system are not shown to scale either in their dimensions or in their concrete arrangement to each other, it is rather a schematic
  • a sheet 2 to be coated made of cardboard with a length L and a width B and edges 4, 5, 6 and 7 is located with its edge 7 at a reference line 8 within an otherwise not shown sheet feeder of a coating system, also not shown.
  • the sheet 2 moves in the direction of movement indicated by the arrow 14 ("passage direction") through the coating installation.
  • a length sensor 10 and a first width sensor 11 and a second width sensor 12 are provided in the region of the sheet feeder. All three sensors 10, 11, 12 are laser sensors which can measure a distance to a measured object via a transit time measurement of an emitted laser pulse. The sensors 10, 1 1, 12 are designed for distance measurements in a range between about 50 mm and 2000 mm.
  • the length sensor 10 is arranged in the direction of movement behind the sheet 2 and measures the distance shown by the double arrow A1 of the sensor 10 to the edge 6 of the sheet 2.
  • the output of the length sensor 10 is connected via a signal line 18 a
  • Data processing device 20 is supplied, which calculates the length L of the sheet 2 from the measurement signal of the sensor 10 and from the known distance of the sensor 10 to the reference line 8 of the sheet feeder by subtraction.
  • the two width sensors 1 1 and 12 are arranged opposite one another on a line perpendicular to the direction of movement 14.
  • the sensor 1 1 measures the distance A2 to the edge 4 of the sheet 2, while the sensor 12 measures the distance A3 to the edge 5 of the sheet.
  • Output signals of the two width sensors 1 1 and 12 are supplied via signal lines 16 and 17 of the data processing device 20, which calculates the width B of the sheet 2 from the measurement signals of the sensors 1 1 and 12 and from the known distance of the two sensors 1 1 and 12 to each other.
  • a counting sensor 9 which in the Sheet feeder is integrated. With the aid of a vacuum suction device, the sheet feeder lifts a sheet 2 from a stack of sheets provided at the coating installation and places it on a laminating table of the coating installation.
  • the counting sensor 9 detects in the course of a
  • Coating process actuated strokes of the sheet feeder, which correspond to the number of sheets supplied to the coating system 2, and supplies via a signal line 15, a corresponding output signal to the data processing device 20th
  • the data processing device 20 calculates the total area of all the sheets 2 to be coated.
  • the sheet 2 passes in the direction of movement 14 through the coating system, the sheet 2 passes through the gluing unit of the coating installation, of which only the feed container 3 for the adhesive is shown schematically in FIG.
  • the adhesive is applied to the carrier material. This is done in a conventional manner and will not be detailed here.
  • the volume meter 13 is a magnetic-inductive volume meter, which from the flow rate of the adhesive and from the flowed through
  • Cross section determines the flow rate or the flow volume.
  • the output signal of the volume meter 13 is supplied to the data processing device 20 via a signal line 19.
  • the volume meter 13 is designed to measure flow rates between about 1 L / hour and 1000 L / hour.
  • the data processing device 20 calculates the application quantity, for example in g / cm 2 .
  • the storage medium 22 in the embodiment shown is a commercially available USB stick, which can be connected to the data processing system 20 via a corresponding USB interface 21.
  • the stored data for permanent access are permanently available, so that comparisons between different coating processes can be performed in a simple manner. Also, e.g. in case of
  • the mobile system 1 has a display 24, which is designed as a touchscreen and is connected via an interface 23 to the data processing device 20.
  • a display 24 On the display 24, all raw data supplied by the sensors 9 - 13 and the information obtained therefrom can be displayed and thus read out of the storage medium for a worker at the coating installation both online during coating and at a later time.
  • the mobile installation 1 may contain further sensors.
  • a height sensor for determining the height of the sheet 2 may be provided. If the sheet 2 is a corrugated cardboard sheet, then the wave type of the corrugated cardboard can be determined via the height measurement.
  • sensors for detecting the moisture or color of the coated product may be integrated into the mobile plant. The output signals of all sensors can in the manner described above the
  • Data processing device 20 are fed and further processed by this and stored on the storage medium 22 and displayed on the display 24.
  • From the data supplied by the sensors can also further for the
  • the adhesive costs for example, in € / m 2 , can be determined directly, allowing a comparison of different types of adhesive, which takes into account the actual consumption.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine mobile Anlage (1) zur automatischen Erfassung von Auftragsmengen eines Beschichtungsmittels auf Bögen (2) eines Trägermaterials in einem Beschichtungsprozess, umfassend: mindestens einen Längensensor (10) sowie mindestens einen Breitensensor (11, 12) zur Erfassung der Länge (L) und der Breite (B) der Bögen (2); einen Zählsensor (9) zur Erfassung der Anzahl der Bögen (2); einen Volumenmesser (13) zur Bestimmung der Menge des aufgetragenen Beschichtungsmittels; eine Datenverarbeitungseinrichtung (20) zur Weiterverarbeitung der von dem Längensensor (10), dem Breitensensor (11, 12), dem Zählsensor (9) und dem Volumenmesser (13) erfassten Daten und zur Gewinnung von Informationen aus diesen Daten, sowie ein Speichermedium (22) zur Speicherung der erfassten Daten und der gewonnenen Informationen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur automatischen Erfassung von Auftragsmengen eines Beschichtungsmittels auf Bögen (2) eines Trägermaterials in einem Beschichtungsprozess unter Verwendung einer derartigen mobilen Anlage (1).

Description

„Mobile Anlage sowie Verfahren zur automatischen Erfassung von Auftragsmengen eines
Beschichtungsmittels auf Bögen eines Trägermaterials in einem Beschichtungsprozess"
Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobile Anlage zur automatischen Erfassung von
Auftragsmengen eines Beschichtungsmittels auf Bögen eines Trägermaterials in einem
Beschichtungsprozess sowie ein entsprechendes Verfahren unter Verwendung einer solchen mobilen Anlage.
In Beschichtungsprozessen wird ein Beschichtungsmittel auf ein Trägermaterial aufgebracht, wobei als Beschichtungsmittel beispielsweise ein Lack, ein Farbmittel oder ein Klebstoff vorgesehen sein kann. Klebstoffe werden insbesondere in Kaschierungsprozessen eingesetzt, bei denen zunächst ein Trägermaterial mit einem Klebstoffauftrag versehen wird, bevor eine weitere Materialschicht als Schutz- oder Dekorschicht aufkaschiert wird. Auf diese Weise werden zum Beispiel
Verpackungsmaterialien auf Basis von Wellpappe hergestellt, indem zunächst Wellpappebögen mit einer Kleberschicht versehen werden, bevor dann ein die gewünschten Produktinformationen tragender Druckbogen aufkaschiert wird. Auch Laminatpaneele werden in derartigen
Kaschierungsverfahren hergestellt.
Die genaue Kenntnis der Auftragsmenge eines Beschichtungsmittels ist sowohl unter
betriebswirtschaftlichen als auch unter verarbeitungstechnischen Aspekten bedeutsam. Unter der Auftragsmenge wird im Sinne der Erfindung die in einem konkreten Beschichtungsprozess auf eine gegebene Fläche eines Trägermaterials aufgebrachte Menge an Beschichtungsmittel verstanden, mit anderen Worten die aufgebrachte Menge an Beschichtungsmittel pro Flächeneinheit, beispielsweise angegeben in g/m2.
Da unterschiedliche Beschichtungsmittel Qualitätsunterscheide aufweisen können, kann zur Beschichtung einer gegebenen Fläche zur Erzielung des gleichen Ergebnisses von einem höherqualitativen Beschichtungsmittel A eine geringere Menge erforderlich sein als von einem Beschichtungsmittel B niedrigerer Qualität. Da mit dem Qualitätsunterschied in der Regel auch Preisunterschiede einhergehen, ist zur Kalkulation der tatsächlichen Kosten einer Beschichtung die Auftragsmenge eine wesentliche Größe. Sie wird benötigt, um den Beschichtungsprozess möglichst kostengünstig zu realisieren.
Die konkrete Auftragsmenge in einem Beschichtungsprozess hat auch Auswirkungen auf weitere, sich an die Beschichtung bzw. Kaschierung anschließende Verfahrensschritte. So wird durch eine größere Auftragsmenge an Beschichtungsmittel im Allgemeinen auch mehr Feuchtigkeit in das Produkt eingebracht, die durch entsprechend angepasste Trocknungsmechanismen bzw. Trocknungszeiten nachfolgend wieder abgeführt werden muss. Die genaue Kenntnis der
Auftragsmenge ist daher auch in diesem Zusammenhang von Bedeutung, um auch hier den Beschichtungsprozess zu optimieren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anlage und ein Verfahren bereitzustellen, mit Hilfe derer Auftragsmengen eines Beschichtungsmittels in einem Beschichtungsprozess auf einfache und effiziente Weise erfasst werden können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine mobile Anlage gemäß Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 10.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
Gemäß Patentanspruch 1 handelt es sich bei der Erfindung um eine mobile Anlage zur automatischen Erfassung von Auftragsmengen eines Beschichtungsmittels auf Bögen eines Trägermaterials in einem Beschichtungsprozess, umfassend: mindestens einen Längensensor sowie mindestens einen Breitensensor zur Erfassung der Länge und der Breite der Bögen; einen Zählsensor zur Erfassung der Anzahl der Bögen; einen Volumenmesser, wie beispielsweise einen Durchflussmesser, zur Bestimmung der Menge des aufgetragenen Beschichtungsmittels; eine Datenverarbeitungseinrichtung zur Weiterverarbeitung der von dem Längensensor, dem
Breitensensor, dem Zählsensor und dem Volumenmesser erfassten Daten und zur Gewinnung von Informationen aus diesen Daten, sowie ein Speichermedium zur Speicherung der erfassten Daten und der gewonnenen Informationen.
Mit anderen Worten sieht die Erfindung ein mobiles Set bestehend aus verschiedenen Sensoren, einer angeschlossenen Datenverarbeitungseinrichtung sowie einem Speichermedium vor, wobei sämtliche für die Bestimmung der Auftragsmenge des Beschichtungsmittels erforderlichen Parameter über die Sensoren automatisch erfassbar und der Datenverarbeitungseinrichtung zur weiteren Verarbeitung zuführbar sind. Das Speichermedium erlaubt die dauerhafte Speicherung aller Daten.
Die Auftragsmenge wird dabei aus der Fläche der zu beschichtenden Bögen sowie aus der auf die Bögen aufgebrachten Beschichtungsmittelmenge bestimmt. Zur automatischen Ermittlung der Fläche der Bögen des Trägermaterials sind erfindungsgemäß mindestens ein Längensensor und mindestens ein Breitensensor vorgesehen. Der Längensensor erfasst die Länge eines zu beschichtenden Bogens, während der Breitensensor dessen Breite erfasst. Bei einem im
Wesentlichen rechteckigen Bogen wird unter der Länge des Bogens dessen Erstreckung in Richtung des Durchlaufs durch die Beschichtungs- bzw. Kaschieranlage verstanden, während die Breite des Bogens dessen Erstreckung senkrecht zur Durchlaufrichtung beschreibt. Die Signale des Längen- und des Breitensensors werden der Datenverarbeitungseinrichtung zugeführt, welche aus den automatisch erfassten Maßen die Fläche eines Bogens berechnet. Die Erfindung sieht weiter einen Zählsensor zur Erfassung der Anzahl der zu beschichtenden Bögen vor, dessen Ausgangssignal ebenfalls der Datenverarbeitungseinrichtung zugeführt wird. Aus der Fläche eines Bogens sowie der Anzahl der zu beschichtenden Bögen errechnet die
Datenverarbeitungseinrichtung die zu beschichtende Gesamtfläche.
Zur Erfassung der Menge des auf die Bögen aufgebrachten Beschichtungsmittels ist
erfindungsgemäß ein Volumenmesser vorgesehen. Auch das Ausgangssignal des
Volumenmessers wird der Datenverarbeitungseinrichtung zugeführt, und diese errechnet aus der zuvor bestimmten Gesamtfläche und der von dem Volumenmesser erfassten
Beschichtungsmittelmenge die Auftragsmenge an Beschichtungsmittel pro Flächeneinheit, beispielsweise in g/m2.
Sowohl die von den Sensoren unmittelbar gelieferten Rohdaten als auch die aus diesen Rohdaten mit Hilfe der Datenverarbeitungseinrichtung gewonnenen Informationen wie Fläche eines einzelnen Bogens, Gesamtfläche und Auftragsmenge werden auf einem Speichermedium gespeichert und stehen so für einen späteren Zugriff dauerhaft zur Verfügung. Bei dem Speichermedium kann es sich beispielsweise um eine in die Datenverarbeitungseinrichtung integrierte oder externe
Festplatte, einen USB-Stick, eine Speicherkarte oder ähnliches handeln.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht darüber hinaus einen Höhensensor zur Erfassung der Höhe der zu beschichtenden Bögen vor, wobei auch die von dem Höhensensor erfassten Daten von der Datenverarbeitungseinrichtung weiterverarbeitbar und auf dem Speichermedium speicherbar sind. Unter der Höhe der Bögen wird hier die Höhe bzw. Stärke eines einzelnen Bogens des Trägermaterials verstanden. Die Höhe kann dabei über eine Messung eines
Walzenspalts bestimmt werden, durch den das Trägermaterial geführt wird. Insbesondere ist über den Höhensensor bei Verwendung von Wellpappe als Trägermaterial die Wellenart der Wellpappe automatisch erfassbar.
Gemäß einem weiteren Vorschlag sieht die Erfindung zwei Breitensensoren zur Erfassung der Breite eines zu beschichtenden Bogens vor, wobei ein erster Breitensensor auf einer ersten Seite des Bogens und ein zweiter Breitensensor auf einer dieser gegenüberliegenden zweiten Seite des Bogens angeordnet ist. Bei dieser Anordnung werden die Positionen der beiden Kanten eines Bogens in Breitenrichtung erfasst und die Datenverarbeitungseinrichtung ermittelt hieraus sowie aus dem bekannten Abstand der beiden Breitensensoren durch Differenzbildung die Breite des Bogens. Als geeignete Sensoren für den Längensensor, den Breitensensor und/oder den Höhensensor schlägt die Erfindung Lasersensoren vor, welche einen Abstand beispielsweise über eine
Laufzeitmessung eines Laserpulses oder über Lasertriangulation messen. Derartige Sensoren erlauben eine berührungslose Messung.
Der Zählsensor zur Erfassung der Anzahl der Bögen kann erfindungsgemäß in einen allgemein bekannten Bogenanleger integriert sein. Der Bogenanleger nimmt die zu beschichtenden Bögen einzeln mittels eines oder mehrerer Vakuum-Sauger von einem Bogenstapel auf und führt sie der Beschichtungsanlage zu, wo er sie gemäß einer voreinstellbaren Ausrichtung ablegt. Der Zählsensor misst die Anzahl der getätigten Hübe und dieser Messwert wird der
Datenverarbeitungseinrichtung zugeführt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird als Volumenmesser zur Bestimmung der Menge des aufgetragenen Beschichtungsmittels ein magnetisch-induktiver Durchflussmesser vorgeschlagen. Derartige Durchflussmesser basieren auf dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion und sind geeignet zur Messung von Messgut, welches eine elektrische
Mindestleitfähigkeit aufweist. In einem senkrecht zur Flussrichtung des Messgutes orientierten, von außen angelegten Magnetfeld werden die in dem Messgut enthaltenen Ladungsträger unterschiedlich abgelenkt, so dass an entsprechend angeordneten Messelektroden eine durch die Ladungstrennung hervorgerufene Spannung abgreifbar ist. Diese Spannung ist proportional zur Strömungsgeschwindigkeit der Ladungsträger. In Kenntnis des von dem Messgut durchflossenen Querschnitts und der Strömungsgeschwindigkeit kann auf diese Weise die Durchflussmenge bestimmt werden.
Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Anlage eine Anzeigevorrichtung auf, auf welcher die von den Sensoren erfassten Daten sowie die mit Hilfe der Datenverarbeitungseinrichtung daraus gewonnenen Informationen darstellbar sind. Bei der Anzeigevorrichtung kann es sich um ein handelsübliches Display handeln, welches jedoch auch als Touchscreen ausgebildet sein kann, so dass eine Steuerung der Datenverarbeitungsanlage über das Touchscreen möglich ist.
Die erfindungsgemäße mobile Anlage ist unter anderem zur Erfassung von Auftragsmengen von Klebstoff geeignet, insbesondere von wasserbasierten ungeschäumten oder geschäumten Klebstoffen. Als Trägermaterialien für die Beschichtung kommen beispielsweise Materialien auf Basis von Papier oder Holz in Frage, insbesondere Karton oder Wellpappe. Die mobile Anlage kann z.B. auch bei der Herstellung von Laminatböden zum Einsatz kommen, bei der auf
Holzfaserträgerplatten eine weitere Schutz- oder Dekorschicht aufkaschiert wird.
Die erfindungsgemäße mobile Anlage zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass sämtliche Komponenten in bereits bestehende Beschichtungs- und Kaschieranlagen integriert werden können, und zwar sowohl für den nur kurzzeitigen als auch für den Dauereinsatz. Die automatische Erfassung sämtlicher für die Bestimmung der Auftragsmengen relevanter Daten ist deutlich weniger fehleranfällig als eine manuelle Bestimmung, Eingabe und Berechnung dieser Daten durch einen Arbeiter und spart so Arbeitszeit und Arbeitskosten.
Die Erfindung sieht weiter ein Verfahren zur automatischen Erfassung von Auftragsmengen eines Beschichtungsmittels auf Bögen eines Trägermaterials in einem Beschichtungsprozess unter Verwendung einer mobilen Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9 vor, umfassend die folgenden Schritte:
- Bestimmung der Länge eines Bogens mit Hilfe des mindestens einen
Längensensors;
- Bestimmung der Breite eines Bogens mit Hilfe des mindestens einen
Breitensensors;
- Bestimmung der Anzahl der Bögen mit Hilfe des Zählsensors;
- Bestimmung der Menge des aufgetragenen Beschichtungsmittels mit Hilfe des Volumenmessers;
- Bestimmung der insgesamt beschichteten Fläche aus der Länge, der Breite und der Anzahl der Bögen mit Hilfe der Datenverarbeitungseinrichtung;
- Bestimmung der Auftragsmenge des Beschichtungsmittels aus der insgesamt beschichteten Fläche und der Menge des aufgetragenen Beschichtungsmittels mit Hilfe der Datenverarbeitungseinrichtung;
- Speicherung der von den Sensoren und dem Zähler erfassten Daten sowie der mit Hilfe der Datenverarbeitungseinrichtung daraus gewonnen Informationen auf einem Speichermedium.
Als weiteren Schritt kann das Verfahren die Bestimmung der Höhe eines Bogens mit Hilfe eines Höhensensors umfassen.
Die Bestimmung der Länge und/oder der Breite eines Bogens kann erfindungsgemäß über eine Differenzmessung erfolgen. Dabei werden die Positionen der Kanten eine Bogens mit Hilfe der Längen- bzw. Breitensensoren vermessen und aus den bekannten Positionen der Sensoren relativ zu den Abmessungen der gesamten Anlage kann die Länge bzw. die Breite des Bogens errechnet werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 : eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen mobilen Anlage. Figur 1 zeigt eine im Ganzen mit 1 bezeichnete mobile Anlage zur automatischen Erfassung von Auftragsmengen eines Klebstoffes auf Bögen eines Karton-Trägermaterials. Die einzelnen Komponenten der Anlage sind weder in ihren Abmessungen noch in ihrer konkreten Anordnung zueinander maßstabsgetreu dargestellt, es handelt sich vielmehr um eine schematisierte
Darstellung zur Erläuterung des allgemeinen Funktionsprinzips der Anlage.
Ein zu beschichtender Bogen 2 aus Karton mit einer Länge L und einer Breite B und mit Kanten 4, 5, 6 und 7 liegt mit seiner Kante 7 an einer Referenzlinie 8 innerhalb eines ansonsten nicht weiter dargestellten Bogenanlegers einer ebenfalls nicht dargestellten Beschichtungsanlage an. Im Betrieb der Beschichtungsanlage bewegt sich der Bogen 2 in der durch den Pfeil 14 angezeigten Bewegungsrichtung („Durchlaufrichtung") durch die Beschichtungsanlage hindurch.
Zur Bestimmung der Länge L und der Breite B des Bogens 2 sind im Bereich des Bogenanlegers ein Längensensor 10 sowie ein erster Breitensensor 1 1 und ein zweiter Breitensensor 12 vorgesehen. Bei allen drei Sensoren 10, 1 1 , 12 handelt es sich um Lasersensoren, die einen Abstand zu einem Messobjekt über eine Laufzeitmessung eines ausgesandten Laserpulses messen können. Die Sensoren 10, 1 1 , 12 sind für Abstandmessungen in einem Bereich zwischen etwa 50 mm und 2000 mm ausgelegt.
Der Längensensor 10 ist in Bewegungsrichtung hinter dem Bogen 2 angeordnet und misst den durch den Doppelpfeil A1 dargestellten Abstand des Sensors 10 zu der Kante 6 des Bogens 2. Das Ausgangssignal des Längensensors 10 wird über eine Signalleitung 18 einer
Datenverarbeitungseinrichtung 20 zugeführt, welche aus dem Messsignal des Sensors 10 sowie aus dem bekannten Abstand des Sensors 10 zu der Referenzlinie 8 des Bogenanlegers durch Differenzbildung die Länge L des Bogens 2 errechnet.
Die beiden Breitensensoren 1 1 und 12 sind einander gegenüberstehend auf einer Linie senkrecht zur Bewegungsrichtung 14 angeordnet. Der Sensor 1 1 misst den Abstand A2 zu der Kante 4 des Bogens 2, während der Sensor 12 den Abstand A3 zu der Kante 5 des Bogens misst. Die
Ausgangssignale der beiden Breitensensoren 1 1 und 12 werden über Signalleitungen 16 und 17 der Datenverarbeitungseinrichtung 20 zugeführt, welche aus den Messsignalen der Sensoren 1 1 und 12 sowie aus dem bekannten Abstand der beiden Sensoren 1 1 und 12 zueinander die Breite B des Bogens 2 errechnet.
Als Produkt aus der ermittelten Länge L und der Breite B des Bogens 2 errechnet die
Datenverarbeitungseinrichtung 20 die Fläche des Bogens 2.
Zur Bestimmung der in einem Beschichtungsprozess insgesamt beschichteten Fläche ist die Fläche eines einzelnen Bogens 2 mit der Anzahl der gleichartigen Bögen zu multiplizieren. Zur Ermittlung dieser Anzahl weist die mobile Anlage 1 einen Zählsensor 9 auf, welcher in den Bogenanleger integriert ist. Der Bogenanleger hebt mit Hilfe eines Vakuumsaugers einen Bogen 2 von einem an der Beschichtungsanlage bereitgestellten Bogenstapel ab und legt diesen auf einem Kaschiertisch der Beschichtungsanlage ab. Der Zählsensor 9 erfasst die im Laufe eines
Beschichtungsprozesses getätigten Hübe des Bogenanlegers, welche der Anzahl der der Beschichtungsanlage zugeführten Bögen 2 entsprechen, und liefert über eine Signalleitung 15 ein entsprechendes Ausgangssignal an die Datenverarbeitungseinrichtung 20.
Als Produkt aus der Fläche eines einzelnen Bogens 2 und der Anzahl der insgesamt verarbeiteten Bögen errechnet die Datenverarbeitungseinrichtung 20 die zu beschichtende Gesamtfläche aller Bögen 2.
Wenn der Bogen 2 in Bewegungsrichtung 14 durch die Beschichtungsanlage hindurchläuft, passiert der Bogen 2 das Leimwerk der Beschichtungsanlage, von welchem in Figur 1 lediglich der Aufgabebehälter 3 für den Klebstoff schematisch dargestellt ist. Im Leimwerk erfolgt der Auftrag des Klebstoffes auf das Trägermaterial. Dies geschieht in an sich bekannter Weise und wird hier nicht näher ausgeführt. Zur Ermittlung der Menge des in einem Beschichtungsprozess
aufgebrachten Klebstoffes ist an den Aufgabebehälter 3 ein Volumenmesser 13 angeschlossen. Bei dem Volumenmesser 13 handelt es sich um einen magnetisch-induktiven Volumenmesser, welcher aus der Strömungsgeschwindigkeit des Klebstoffes und aus dem durchflossenen
Querschnitt die Durchflussmenge bzw. das Durchflussvolumen bestimmt. Das Ausgangssignal des Volumenmessers 13 wird über eine Signalleitung 19 der Datenverarbeitungseinrichtung 20 zugeführt. Der Volumenmesser 13 ist auf die Messung von Durchflussmengen zwischen etwa 1 L/Stunde und 1000 L/Stunde ausgelegt.
Als Verhältnis aus dem mit Hilfe des Volumenmessers 13 bestimmten Klebstoffvolumen und der ermittelten Gesamtfläche aller in dem Beschichtungsprozess beschichteten Bögen 2 errechnet die Datenverarbeitungseinrichtung 20 die Auftragsmenge, beispielsweise in g/cm2.
Sämtliche von den Sensoren 9, 10, 1 1 , 12 und 13 unmittelbar gelieferten Rohdaten sowie die in der Datenverarbeitungseinrichtung 20 daraus gewonnen Informationen wie die Fläche eines einzelnen Bogens 2, die Gesamtfläche aller Bögen 2 und die Auftragsmenge, werden auf einem Speichermedium 22 dauerhaft gespeichert. Bei dem Speichermedium 22 handelt es sich bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel um einen handelsüblichen USB-Stick, welcher über eine entsprechende USB-Schnittstelle 21 an die Datenverarbeitungsanlage 20 angeschlossen werden kann. Auf dem USB-Stick 20 stehen die gespeicherten Daten für den jederzeitigen Zugriff dauerhaft zur Verfügung, so dass auf einfache Weise Vergleiche zwischen unterschiedlichen Beschichtungsprozessen durchgeführt werden können. Auch können, z.B. im Falle von
Reklamationen, rückwirkend die Bedingungen bei einem konkreten Beschichtungsprozess eingesehen werden und die gewonnenen und abgespeicherten Daten können so zur
Fehlervermeidung herangezogen werden. Schließlich weist die mobile Anlage 1 ein Display 24 auf, welches als Touchscreen ausgebildet ist und über eine Schnittstelle 23 an die Datenverarbeitungseinrichtung 20 angeschlossen ist. Auf dem Display 24 sind alle von den Sensoren 9 - 13 gelieferten Rohdaten sowie die daraus gewonnen Informationen darstellbar und somit für einen Arbeiter an der Beschichtungsanlage sowohl online während der Beschichtung als auch zu einem späteren Zeitpunkt ausgelesen aus dem Speichermedium einsehbar.
Zusätzlich zu den in Figur 1 dargestellten Sensoren kann die mobile Anlage 1 weitere Sensoren enthalten. So kann ein Höhensensor zur Bestimmung der Höhe des Bogens 2 vorgesehen sein. Handelt es sich bei dem Bogen 2 um einen Wellpappebogen, so kann über die Höhenmessung die Wellenart der Wellpappe ermittelt werden. Darüber hinaus können Sensoren zur Erfassung der Feuchte oder der Farbe des beschichteten Produkts in die mobile Anlage integriert sein. Die Ausgangssignale sämtlicher Sensoren können in oben beschriebener Weise der
Datenverarbeitungseinrichtung 20 zugeführt und von dieser weiterverarbeitet werden sowie auf dem Speichermedium 22 gespeichert und auf dem Display 24 dargestellt werden.
Aus den von den Sensoren gelieferten Daten können darüber hinaus weitere für den
Produktionsablauf interessante Informationen gewonnen werden, wie z.B. die
Produktionsgeschwindigkeit in m/min oder Bögen/Stunde. Auch die Klebstoffkosten, angegeben beispielsweise in€/m2, können direkt ermittelt werden und erlauben so einen den tatsächlichen Verbrauch berücksichtigenden Vergleich zwischen unterschiedlichen Klebstoffarten.
Bezugszeichenliste
1 mobile Anlage
2 Bögen
3 Aufgabebehälter
4 Kante
5 Kante
6 Kante
7 Kante
8 Referenzlinie
9 Zählsensor
10 Längensensor
1 1 erster Breitensensor
12 zweiter Breitensensor
13 Volumenmesser
14 Bewegungsrichtung
15 Signalleitung
16 Signalleitung
17 Signalleitung
18 Signalleitung
19 Signalleitung
20 Datenverarbeitungseinrichtung
21 Schnittstelle
22 Speichermedium
23 Schnittstelle
24 Display

Claims

Patentansprüche
1. Mobile Anlage (1 ) zur automatischen Erfassung von Auftragsmengen eines
Beschichtungsmittels auf Bögen (2) eines Trägermaterials in einem Beschichtungsprozess, umfassend: mindestens einen Längensensor (10) sowie mindestens einen Breitensensor (1 1 , 12) zur Erfassung der Länge (L) und der Breite (B) der Bögen (2); einen Zählsensor (9) zur Erfassung der Anzahl der Bögen (2); einen Volumenmesser (13) zur Bestimmung der Menge des aufgetragenen Beschichtungsmittels; eine Datenverarbeitungseinrichtung (20) zur Weiterverarbeitung der von dem Längensensor (10), dem Breitensensor (1 1 , 12), dem Zählsensor (9) und dem Volumenmesser (13) erfassten Daten und zur Gewinnung von Informationen aus diesen Daten, sowie ein Speichermedium (22) zur Speicherung der erfassten Daten und der gewonnenen Informationen.
2. Mobile Anlage (1 ) nach Anspruch 1 , umfassend mindestens einen Höhensensor zur
Erfassung der Höhe der einzelnen Bögen (2), wobei die von dem Höhensensor erfassten Daten von der Datenverarbeitungseinrichtung (20) weiterverarbeitbar und auf dem
Speichermedium (22) speicherbar sind.
3. Mobile Anlage (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, umfassend einen ersten und einen zweiten Breitensensor (1 1 , 12) zur Erfassung der Breite der Bögen (2) des Trägermaterials, wobei der erste Breitensensor (1 1 ) auf einer ersten Seite und der zweite Breitensensor (12) auf einer dieser gegenüberliegenden zweiten Seite der Bögen (2) angeordnet ist.
4. Mobile Anlage (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei es sich bei dem mindestens einen Längensensor (10), dem mindestens einen Breitensensor (1 1 , 12) und/oder dem mindestens einen Höhensensor um einen Lasersensor handelt.
5. Mobile Anlage (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Volumenmesser (13) ein magnetisch-induktiver Durchflussmesser ist.
6. Mobile Anlage (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Anzeigevorrichtung (24) vorgesehen ist, auf welcher die von den Sensoren (9, 10, 1 1 , 12, 13) erfassten Daten sowie die mit Hilfe der Datenverarbeitungseinrichtung (20) daraus gewonnen
Informationen darstellbar sind.
7. Mobile Anlage (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei als Beschichtungsmittel
Klebstoff vorgesehen ist.
8. Mobile Anlage (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Trägermaterial auf Basis von Papier oder Holz vorgesehen ist.
9. Mobile Anlage (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei als Trägermaterial Wellpappe vorgesehen ist.
10. Verfahren zur automatischen Erfassung von Auftragsmengen eines Beschichtungsmittels auf Bögen (2) eines Trägermaterials in einem Beschichtungsprozess unter Verwendung einer mobilen Anlage (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mindestens umfassend die folgenden Schritte:
- Bestimmung der Länge (L) eines Bogens (2) mit Hilfe des mindestens einen Längensensors (10);
- Bestimmung der Breite (B) eines Bogens (2) mit Hilfe des mindestens einen Breitensensors (1 1 , 12);
- Bestimmung der Anzahl der Bögen (2) mit Hilfe des Zählsensors (9);
- Bestimmung der Menge des aufgetragenen Beschichtungsmittels mit Hilfe des Volumenmessers (13);
- Bestimmung der insgesamt beschichteten Fläche aus der Länge (L), der Breite (B) und der Anzahl der Bögen (2) mit Hilfe der Datenverarbeitungseinrichtung (20);
- Bestimmung der Auftragsmenge des Beschichtungsmittels aus der insgesamt beschichteten Fläche und der Menge des aufgetragenen Beschichtungsmittels mit Hilfe der Datenverarbeitungseinrichtung (20);
- Speicherung der von den Sensoren (9, 10, 1 1 , 12, 13) erfassten Daten sowie der mit Hilfe der Datenverarbeitungseinrichtung (20) daraus gewonnen Informationen auf einem Speichermedium (22).
1 1. Verfahren nach Anspruch 10, darüber hinaus umfassend den Schritt der Bestimmung der Höhe eines Bogens (2).
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 1 1 , wobei die Bestimmung der Länge (L) und/oder der Breite (B) der Bögen (2) über eine Differenzmessung erfolgt.
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