EP3877141A1

EP3877141A1 - Verfahren und vorrichtung für eine kontrolle eines randabschnitts einer folienbahn

Info

Publication number: EP3877141A1
Application number: EP19798301.8A
Authority: EP
Inventors: Torsten Schmitz; Waldemar COLELL; Bernd-Alexander Groepper
Original assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Current assignee: WINDMOELLER & HOELSCHER SE & CO. KG
Priority date: 2018-11-06
Filing date: 2019-11-05
Publication date: 2021-09-15
Also published as: CN112912225A; DE102018127672A1; WO2020094644A1; US20210394418A1; US12208557B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für eine Kontrolle eines Randabschnitts (RA) einer Folienbahn (FB) in einer Flachfolienmaschine (100), aufweisend die folgenden Schritte: - Erfassen eines Dickenprofils (DP) in wenigstens einem Randabschnitt (RA) der Folienbahn (FB) in einer Querrichtung (QR) quer zur Produktionsrichtung (PR) der Folienbahn (FB), - Vergleich zumindest eines Teilabschnitts des erfassten Dickenprofils (DP) des Randabschnitts (RA) mit einem Vorgabeprofil (VP), - Bestimmen einer Profilabweichung (PA) als Ergebnis des Vergleichs, - Durchführen eines Kontrolleingriffs an der Flachfolienmaschine (100) auf Basis der bestimmten Profilabweichung (PA).

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG FÜR EINE KONTROLLE EINES RANDABSCHNITTS EINER FOLIENBAHN

B e s c h r e i b u n g

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für eine Kontrolle eines Randabschnitts einer Folienbahn in einer Flachfolienmaschine sowie eine Kontrollvorrichtung für die Durchführung eines solchen Verfahrens.

Es ist bekannt, dass Flachfolienmaschinen eingesetzt werden, um

Folienprodukte in Form einer flachen Folienbahn herzustellen. Mit Hilfe einer Vielzahl von Extrusionsvorrichtungen wird dabei eine Materialzusammensetzung für unterschiedliche Schichten der Folienbahn zur Verfügung gestellt. In Form einer Schmelze mit einer definierten Schichtenverteilung tritt diese Materialzusammensetzung über eine Austrittsdüse und dort aus einem Düsenspalt aus, und kann auf der gesamten Breite die Folienbahn zur Verfügung stellen. Beim Austritt aus dem Düsenspalt ist die Folienbahn noch flüssig bzw. fließfähig. Für den weiteren Produktionsverlauf in der Produktionsrichtung wird die Folienbahn über eine Kühlwalze gekühlt und anschließend über mehrere Rollen zu einer Wickelwelle geführt, um dort aufgerollt zu werden. Für die Stabilität der Produktion, wie auch für einige Qualitätsparameter ist es entscheidend, dass der Randbereich der Folienbahn definierte Grenzen einhält. Während üblicherweise bei bekannten Verfahren die Folienbahn hinsichtlich ihres Dickenprofils in einem sogenannten Nettobereich überwacht wird, spielt der Randbereich im Wesentlichen ausschließlich für die Produktionsstabilität eine Rolle. Dieser Randbereich kann dementsprechend ein deutlich variableres Dickenprofil aufweisen, da in einem anschließenden Schritt an die Produktion der Folienbahn diese Randbereiche abgeschnitten werden. Je nach Materialzusammensetzung der Folienbahn handelt es sich bei diesen Randbeschnitten um ein Abfallprodukt, oder aber auch um die Möglichkeit einer Rückführung in die Extrusionsvorrichtungen. Zusätzlich ist es auch möglich die Schmelze zu beschichten oder zu kaschieren. So kann beispielsweise hierfür eine oder mehrere Flachbahnen der Schmelze zugeführt werden.

Nachteilhaft bei den bekannten Lösungen ist es, dass ausschließlich eine Regelung des Dickenprofils im sogenannten Nettobereich, also in dem Bereich der Folienbahn, welcher später als Produkt zur Verfügung gestellt sein soll, erfolgt. Der Randbereich findet üblicherweise keine oder, wenn überhaupt, nur eine manuelle Betrachtung. In den meisten Fällen wird der Randbereich weder von Sensoren noch in manueller Weise überwacht. Dies führt dazu, dass für die Produktionsstabilität der Einfluss der Randabschnitte untergeordnet oder überhaupt nicht betrachtet wird. Sofern hier überhaupt eine Berücksichtigung dieser Randstabilität durchgeführt wird, so geschieht dies auf Basis des Wissens des Bedienpersonals, und kann somit hinsichtlich der Einflussnahme auf die Qualität des Folienproduktes, wie auch auf die Stabilität der Produktion nicht reproduzierbar eingestellt werden. Dies kann dazu führen, dass bei neuen Maschinen oder unerfahrenem Bedienpersonal die Produktionsstabilität leidet und es zum Folienabriss bzw. zu reduzierter Qualität der Folienbahn und damit zu massiven Einschränkungen in der Wirtschaftlichkeit des Betriebs der Flachfolienmaschine kommt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger und einfacher Weise eine stabile Produktion, vorzugsweise in reproduzierbarer Kontrolle, zur Verfügung zu stellen.

Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Kontrollvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Kontrollvorrichtung und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.

Erfindungsgemäß dient ein Verfahren einer Kontrolle eines Randabschnitts einer Folienbahn in einer Flachfolienmaschine. Hierfür weist das Verfahren die folgenden Schritte auf:

- Erfassen eines Dickenprofils in wenigstens einem Randabschnitt der Folienbahn in einer Querrichtung quer zur Produktionsrichtung der Folienbahn,

- Vergleich zumindest eines Teilabschnitts des erfassten Dickenprofils des Randabschnitts mit einem Vorgabeprofil,

- Bestimmen einer Profilabweichung als Ergebnis des Vergleichs,

- Durchführen eines Kontrolleingriffs an der Flachfolienmaschine auf Basis der bestimmten Profilabweichung.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann zusätzlich oder alternativ zu den bekannten Regelungsverfahren für das Dickenprofil der Folienbahn im Nettobereich zur Verfügung gestellt werden. Jedoch kann auch unabhängig von einer grundsätzlichen Dickenregelung im Nettobereich die Randstabilität separat mit einem erfindungsgemäßen Verfahren kontrolliert werden. Erfindungsgemäßer Kerngedanke ist dabei die automatisierte oder zumindest teilautomatisierte Betrachtung des wenigstens einen Randabschnitts. Die Folienbahn weist an beiden Seiten einen fortlaufenden Randabschnitt auf, welcher sich ebenfalls entlang der Produktionsrichtung PR erstreckt. Die beiden Randabschnitte, also der linksseitige Randabschnitt und der rechtsseitige Randabschnitt schließen dabei die Folienbahn, also deren Nettobereich, beim Austritt und nach dem Austritt aus dem Düsenspalt in der Querrichtung der Folienbahn ein. Das Dickenprofil kann dabei direkt oder indirekt, zum Beispiel durch die Erfassung eines Temperaturprofils, erfasst werden. Auch kann das Dickenprofil insbesondere direkt oder indirekt für den Bereich der Schmelze bis zur Erstarrung erfasst werden.

Die Randabschnitte dienen dazu, während der Produktion eine gewisse Stabilität der Produktionsleistung, wie auch eine Qualität in dem Produktionsabschnitt, also der Nettobreite der Folienbahn zu gewährleisten. Um insbesondere in der Nettobreite der Folienbahn ein konstantes bzw. im Wesentlichen konstantes Dickenprofil zu gewährleisten, sind in den Randabschnitten deutlich größere Schwankungen in der Dicke und insbesondere eine Kombination aus einer Dickstelle und einer Dünnstelle vorgesehen bzw. durch den Prozess vorgegeben. Von außen nach innen führt dies dazu, dass der Randabschnitt mit einer Dickstelle startet, welche in Querrichtung nach innen nachfolgend eine nachfolgende Dünnstelle aufweist. Anschließend an die Kombination aus Dickstelle und Dünnstelle kommt ein Nettobereich bzw. die Nettobreite der Folienbahn mit im Wesentlichen konstantem Dickenprofil. Auf der gegenüberliegenden Seite, im rechtsseitigen Randabschnitt erfolgt ein weiteres Abnehmen der Dicke in eine entsprechende Dünnstelle mit einer benachbarten Dickstelle, welche in der Kombination nun den gegenüberliegenden Randabschnitt ausbilden.

Erfindungsgemäß wird nun in einem ersten Schritt das Dickenprofil in wenigstens einem dieser Randabschnitte überwacht. Das Erfassen des Dickenprofils kann dabei über den gesamten Randabschnitt oder auch nur über einen Teilbereich dieses Randabschnitts erfolgen. Das erfasste Dickenprofil kann mit einem Vorgabeprofil verglichen werden. Auch hier kann es ausreichen, einen Teil dieses Randabschnitts mit einem entsprechenden Vorgabeprofil zu vergleichen. Dieses Vorgabeprofil kann zum Beispiel einmalig beim Einrichten eines neuen Produktes ermittelt und für dieses Produkt und/oder eine Gruppe von Produkten gespeichert werden. Jedoch ist es bevorzugt, wenn der gesamte oder im Wesentlichen der gesamte Randabschnitt mit einem oder mehreren Vorgabeprofilen verglichen wird. Beispielsweise kann bei besonders dicken Folien ein besonderes Augenmerk auf den Teilabschnitt mit der entsprechenden Dickstelle des Randabschnitts gerichtet werden. Bei besonders dünnen Folien ist der Teil mit der größten Schadwirkung die Dünnstelle des Randabschnitts, sodass gerade dieser Teil mit einem entsprechenden Vorgabeprofil im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens Betrachtung findet.

Ausgehend von der Korrelation und dem Vergleich zwischen dem erfassen Dickenprofil in wenigstens einem Teilabschnitt und dem Vorgabeprofil kann eine Profilabweichung erzeugt werden. Die Profilabweichung kann dabei in vordefinierten Grenzen liegen bzw. diese verlassen. So kann beispielsweise das Vorgabeprofil eine einzige Profillinie sein, wobei zulässige und unzulässige Profilabweichungen definiert werden. Somit ergibt sich sozusagen ein Korridor für das Dickenprofil in dem jeweiligen Teilabschnitt, welcher eine gute bzw. ausreichende Produktionsstabilität gewährleistet. Sobald das Dickenprofil zumindest in einem dieser Teilabschnitte beim Vergleich mit dem Vorgabeprofil eine zu große Profilabweichung aufweist, also den vorgegebenen Korridor des Vorgabeprofils verlässt, kann im abschließenden Schritt ein Kontrolleingriff an der Folienmaschine durchgeführt werden.

Die voranstehende grundsätzliche Wirkungsweise eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird an einem Beispiel näher erläutert. Handelt es sich beispielsweise bei einer Produktion der Folienbahn um eine relativ dünne Folie, so besteht das Risiko, dass ein stabiler Rand durch eine zu dünne Dünnstelle im Randabschnitt instabil wird. Mit anderen Worten kann es passieren, dass im Laufe des Produktionsverfahrens durch Produktionsparameter oder Umgebungsparameter die Dünnstelle des Randabschnittes sich weiter reduziert, und hier eine Destabilisierung in diesem Randabschnitt die Folge ist. Neben einer unerwünschten Einwirkung auf das später noch erläuterte Reckverhältnis beim Abziehen aus dem Düsenspalt kann dies auch dazu führen, dass im schlimmsten Fall die Stabilität einbricht und die komplette Folienbahn während der Produktion abreißt. Somit handelt es sich hier um eine Profilabweichung mit einem entsprechenden Schadpotenzial, welche beim Erfassen des Dickenprofils und bei Überschreitung einer zulässigen durch das Vorgabeprofil definierten Profilabweichung einen Kontrolleingriff notwendig macht. Unterschreitet also die Dicke an dieser Dünnstelle das gegebene Vorgabeprofil, ist also die Profilabweichung zu groß und in unzulässiger Weise überschritten, so kann durch einen Kontrolleingriff, zum Beispiel durch das Stellen von Stellmitteln, insbesondere in Form von Thermobolzen an der Austrittsdüse, eine Gegenwirkung erzeugt werden. So kann im Randabschnitt direkt ein Öffnen von entsprechenden Stellmitteln dazu führen, dass durch einen vergrößerten Düsenspalt in diesem Bereich mehr Schmelzematerial austritt, um den Randabschnitt zu stabilisieren, indem die Dünnstelle mit zusätzlichem Schmelzematerial versorgt wird. Auch eine benachbarte Regelung ist selbstverständlich denkbar, sodass der Kontrolleingriff durch entsprechendes Verschieben von Schmelze aus benachbarten Bereichen in den Dünnstellenabschnitt des Randabschnitts eine entsprechende ausgleichende Wirkung mit sich bringt. In gleicher Weise kann auch eine zu dicke Dickstelle im Randabschnitt die Qualität und die Stabilität beeinträchtigen. Auch hier handelt es sich also um eine Fehlstelle mit Schadpotential. Durch ein Aufnehmen von Schmelze in benachbarten Bereichen und/oder verschieben in diese benachbarten Bereiche kann auch einer solchen Fehlstelle wirksam entgegengewirkt werden.

Wie aus dem voranstehenden Beispiel ersichtlich wird, kann nun im Vergleich zu den bekannten Lösungen des Standes der Technik explizit eine Regelung des Randabschnittes zur Verfügung gestellt werden. Damit kann ein zusätzliches Qualitätskriterium der Folienbahn, und insbesondere auch ein zusätzliches Stabilitätskriterium des Produktionsverfahrens in die Kontrolle der Flachfolienmaschine eingebaut werden. Mit anderen Worten ist es nunmehr möglich, zusätzlich, separat oder alternativ zu einer Kontrolle bzw. einer Regelung des Dickenprofils im Nettobereich der Folienbahn auch die Stabilität der Produktion automatisiert oder teilautomatisiert zu überwachen. Dadurch, dass das erfindungsgemäße Verfahren in automatisierter oder teilautomatisierter Weise durchführbar ist, können hier auch reproduzierbare Ergebnisse erreicht werden, welche insbesondere unabhängig vom Erfahrungsgrad des Bedienpersonals sind.

Ebenfalls vorteilhaft kann es sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die Schritte des Erfassens, des Vergleichs, des Bestimmens und der Durchführung des Kontrolleingriffs beidseitig an beiden Randabschnitten der Folienbahn durchgeführt werden. Wie bereits erläutert worden ist, wird die Folienbahn hinsichtlich ihrer Nettobreite an beiden Seiten von einem entsprechenden Randabschnitt abgeschlossen bzw. in Querrichtung seitlich begrenzt. Dadurch, dass das erfindungsgemäße Verfahren nun beidseitig durchgeführt wird, werden die entsprechenden Vorteile hinsichtlich Produktionsqualität und Produktionsstabilität auch für beide Seiten der Folienbahn zur Verfügung gestellt. Dabei kann das Verfahren sowohl sequenziell als auch zeitlich parallel oder zumindest teilweise zeitlich parallel für die beiden Randabschnitte durchgeführt werden. Die beidseitige Überwachung ist insbesondere, wie später noch erläutert, symmetrisch ausgebildet, um die erfindungsgemäßen Vorteile für die gesamte Folienbahn erzielen zu können.

Bei einem Ausführungsbeispiel gemäß dem voranstehenden Absatz bringt es weitere Vorteile mit sich, wenn die Verfahrensschritte für gleiche oder im Wesentlichen gleiche, insbesondere symmetrische oder im Wesentlichen symmetrische Randabschnitte der Folienbahn durchgeführt werden. Selbstverständlich kann die Folienbahn unterschiedlichste Randabschnitte aufweisen. Für eine symmetrische Auslassung, insbesondere eine symmetrische Herstellqualität sowie Herstellstabilität ist es jedoch vorteilhaft, wenn ein symmetrisches Begrenzen an den beiden Seiten in Querrichtung für die Folienbahn zur Verfügung gestellt wird. Somit bezieht sich das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise ebenfalls auch auf gleiche bzw. symmetrische Randabschnitte hinsichtlich der geometrischen Ausrichtung, wie auch hinsichtlich einer entsprechenden Kontrolle. Mit anderen Worten kann durch die symmetrische bzw. gleiche Ausgestaltung der beiden Randabschnitte ein asymmetrisches Produzieren entlang der Produktionsrichtung bzw. ein asymmetrischer Verzug vermieden oder zumindest reduziert werden. Die Symmetrie bezieht sich dabei vorzugsweise auf eine Mittellinie der Folienbahn bzw. der Nettofolienbahn hinsichtlich einer Ausrichtung entlang der Produktionsrichtung.

Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren für beide Randabschnitte identische oder im Wesentlichen identische, insbesondere symmetrische oder im Wesentlichen symmetrische Vorgabeprofile verwendet werden. Wie bereits im voranstehenden Absatz erläutert worden ist, führt eine symmetrische Betrachtung der beiden Randabschnitte zu einer symmetrischen Produktionsstabilität. Gleiches gilt selbstverständlich auch für die entsprechenden Vorgabewerte in Form der Vorgabeprofile, welche eine Basis für die erfindungsgemäße Kontrolle sind. Die identische bzw. symmetrische Ausgestaltung stabilisiert also die symmetrische Ausgestaltung der Randabschnitte weiter. Die Produktionsstabilität und auch die Produktionsqualität können auf diese Weise weiter erhöht werden. Wie ebenfalls im voranstehenden Absatz erläutert worden ist, kann auf diese Weise ein unerwünschter seitlicher Verzug oder asymmetrischer Verzug reduziert oder sogar gänzlich vermieden werden. Ein weiterer Vorteil wird erzielt, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren das erfasste Dickenprofil die bestimmte Profilabweichung und/oder der durchgeführte Kontrolleingriff auf einen gegenüberliegenden Randabschnitt angewendet wird. Dies bezieht sich insbesondere auf eine Lösung, bei welcher symmetrische Vorgabeprofile und/oder symmetrische Randabschnitte betrachtet werden. Dies erlaubt es, bei der Überwachung eines einzigen Randabschnitts die entsprechenden Informationen direkt oder indirekt auf den gegenüberliegenden Randabschnitt zu übertragen. Insbesondere beziehen die Kontrolleingriffe für die beiden Randabschnitte die Informationen des gegenüberliegenden Randabschnitts mit ein, sodass mit reduziertem Rechenaufwand eine Querbeeinflussung entlang der Querrichtung zwischen den einzelnen Randabschnitten ebenfalls berücksichtigt werden kann. Damit wird es möglich, die Produktionsstabilität weiter zu verbessern und insbesondere ein unerwünschtes Pendeln bzw. Schwingen eines Kontrolleingriffs zwischen den beiden Randabschnitten hin und her zu vermeiden bzw. zu reduzieren.

Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren der Kontrolleingriff qualitativ und/oder quantitativ auf der bestimmten Profilabweichung basiert. Ein qualitativer Kontrolleingriff führt also dazu, dass zum Beispiel bei einer zu dünnen Dünnstelle der Kontrolleingriff qualitativ diese Dünnstelle mit zusätzlichem Schmelzematerial versorgt. In qualitativer Weise wird bei einer zu dicken Dickstelle die Regelung des Kontrolleingriffs dazu führen, dass hier Schmelzematerial abgeführt und seitlich quer verteilt wird, um die zu dicke Dickstelle wieder zu reduzieren. Wird zusätzlich eine quantitative Ausbildung des Kontrolleingriffs durchgeführt, so wird der Grad der Profilabweichung in quantitativer Weise als eine Basis für die quantitative Auslegung des Kontrolleingriffs eingesetzt. Selbstverständlich können die beiden Varianten, also eine qualitative und/oder quantitative Ausgestaltung des Kontrolleingriffs jeweils zeitlich oder örtlich auch parallel oder sequenziell eingesetzt werden. Dies erlaubt es, je nach Grad der Profilabweichung zwischen einem qualitativen oder einem verstärkten bzw. reduzierten quantitativen Kontrolleingriff auszuwählen.

Ein weiterer Vorteil ist erzielbar, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die Verfahrensschritte bei der Durchführung einer Produktion eines Einsatzproduktes durchgeführt werden. Um ein Folienprodukt in verkaufsfertiger Qualität herzustellen, wird das Einsatzprodukt in einem möglichst statischen Produktionsprozess gehalten. Dies bezieht sich insbesondere auf die Produktionsparameter, die Materialzusammensetzung und die Schichtenverteilung sowie weitere Produktparameter des Einsatzproduktes. In dieser normalen Herstellsituation der Flachfolienmaschine kann also eine normale Produktionsüberwachung stattfinden, welche durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hinsichtlich Stabilitätskontrolle und Qualitätskontrolle ergänzt und verbessert wird. Hier wird gut ersichtlich, dass das erfindungsgemäße Verfahren idealerweise ergänzend zu der bekannten Dickenregelung im Nettobereich der Folienbahn eingesetzt wird bzw. eingesetzt werden kann.

Weiter ist es von Vorteil, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die Verfahrensschritte bei einer Umstellung von einem Einsatzprodukt auf ein Folgeprodukt auf der Flachfolienmaschine durchgeführt werden. Neben einer normalen Produktion eines Einsatzproduktes muss die Flachfolienmaschine bei der Umstellung zwischen unterschiedlichen Folienprodukten eine Vielzahl von Umstellschritten durchführen. Dabei kann es sich um eine Änderung der Materialzusammensetzung, der Schichtenverteilung, oder auch um eine Änderung des Formates, insbesondere der Breite der Folienbahn oder der gewünschten Dicke der Folienbahn handeln. Für diese Umstellung wird die Flachfolienmaschine weiter betrieben, bis die Umstellung erfolgt ist, und nun mit weiterer Gutproduktion das Folgeprodukt als neues Einsatzprodukt fertigbar ist. Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren auch während dieser Umstellung eingesetzt, sodass auch hier mit Fokus auf eine verbesserte Produktionsstabilität, eine verbesserte Umstellstabilität oder insbesondere eine beschleunigte Umstellzeit die erfindungsgemäßen Vorteile erzielbar sind.

Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren nach dem voranstehenden Absatz bei der Umstellung eine Erfassungsposition eines Erfassungsmoduls verändert wird. Erfolgt beispielsweise ein Verändern des Breitenformats der gewünschten Folienbahn, so kann ein zugehöriges Erfassungsmodul nun auf die neue örtliche Positionierung des Randabschnitts angepasst und verändert werden. Dies kann sowohl durch manuelles Bewegen oder Verschieben als auch durch ein automatisiertes Verstellen zur Verfügung gestellt sein. Dabei kann das Verstellen sprungweise oder kontinuierlich über den Umstellprozess gewährleistet werden. Ein weiterer Vorteil ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erfassen des Dickenprofils die Temperatur der Folienbahn, insbesondere im Bereich einer Kühlwalze, überwacht wird. Dabei handelt es sich zum Beispiel um das Temperaturprofil der Folienbahn auf der Kühlwalze. Zum Beispiel durch das Erkennen einer Frostlinie der Folienbahn im Zusammenhang mit der entsprechenden Dicke kann ein indirekter Rückschluss auf das Dickenprofil der Schmelze von einem solchen Temperaturprofil erzielt werden. Selbstverständlich können in alternativer oder in kombinierter Weise auch andere Dickenmessungen, zum Beispiel eine Transmissionsmessung oder ähnliche Messungen, durchgeführt werden.

Weitere Vorteile bringt es mit sich, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren in einem Auslassabschnitt nach einer Austrittsdüse der Flachfolienmaschine eine seitliche Erstreckungsänderung des wenigstens einen Randabschnitts erfasst wird. Auch kann hier der Ort und/oder die Stärke einer Pinningvorrichtung berücksichtigt werden. Diese Erstreckungsänderung wird durch das Erstarren des Schmelzematerials gewährleistet, in Kombination mit einer erhöhten Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Auslassgeschwindigkeit und der Abzugsgeschwindigkeit der Folienbahn. Diese Reduktion der seitlichen Erstreckung in Querrichtung wird auch als sogenannter Neck-In bezeichnet. Diese seitliche Erstreckungsänderung kann ebenfalls durch den erfindungsgemäßen Sensor, also als seitliche Kante des Randabschnitts, erfasst werden, und damit ebenfalls in den Kontrolleingriff mit einfließen. Dabei kann auch die Veränderung über die Zeit für diese seitliche Kante überwacht werden, so dass zeitliche Schwankungen, insbesondere deren Frequenz, hinsichtlich der Produktionsstabilität ausgewertet werden können.

Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Kontrollvorrichtung für eine Kontrolle eines Randabschnitts einer Folienbahn in einer Flachfolienmaschine. Eine solche Kontrollvorrichtung weist ein Erfassungsmodul für ein Erfassen eines Dickenprofils in wenigstens einem Randabschnitt der Folienbahn in einer Querrichtung quer zur Produktionsrichtung der Folienbahn auf. Weiter ist ein Vergleichsmodul für einen Vergleich zumindest eines Teilabschnitts des erfassten Dickenprofils des Randabschnitts mit einem Vorgabeprofil vorgesehen. Weiter ist die Kontrollvorrichtung mit einem Bestimmungsmodul für ein Bestimmen der Profilabweichung als Ergebnis des Vergleichs ausgestattet. Nicht zuletzt weist die Kontrollvorrichtung ein Eingriffsmodul für ein Durchführen eines Kontrolleingriffs an der Flachfolienmaschine auf Basis der Profilabweichung auf. Das Erfassungsmodul, das Vergleichsmodul, das Bestimmungsmodul und/oder das Eingriffsmodul sind dabei vorteilhafterweise für die Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet. Damit bringt eine erfindungsgemäße Kontrollvorrichtung die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren erläutert worden sind.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch:

Figur 1 eine Ausführungsform einer Flachfolienmaschine mit einer erfindungsgemäßen Kontrollvorrichtung,

Figur 2 die Ausführungsform der Figur 1 in einem schematischen Querschnitt durch die Austrittsdüse,

Figur 3 eine Darstellung eines Dickenprofils mit zwei Randabschnitten,

Figur 4 ein Randabschnitt mit zulässigem Dickenprofil,

Figur 5 ein Randabschnitt mit einer lokalen Profilabweichung,

Figur 6 eine Darstellung einer Formatänderung bei einem Umstellprozess und

Figur 7 die Darstellung einer seitlichen Änderung bzw. Einschnürung in Form eines

Neck-Ins.

Die Figuren 1 und 2 zeigen schematisch, wie eine Flachfolienmaschine 100 aufgebaut sein kann. Über eine Austrittsdüse 1 10 mit einer oberen und einer unteren Düsenlippe wird ein Düsenspalt 1 12 ausgebildet, aus welchem Materialschmelze austritt. Diese Materialschmelze erstarrt und wird dabei zur Folienbahn FB entlang der Produktionsrichtung PR (in Figur 1 nach unten gerichtet). Um den Düsenspalt 1 12 hinsichtlich seiner Auslassbreite bzw. Auslassstärke zu variieren, ist eine Vielzahl von Stellmitteln 120 vorgesehen. Diese können zum Beispiel als Thermobolzen ausgebildet sein, also mit der Beaufschlagung von thermischer Energie hinsichtlich ihrer Längenerstreckung verändert werden. Damit wird es möglich, in einzelnen lokalen Teilbereichen mehr oder weniger Schmelze für die Produktion der Folienbahn FB zur Verfügung zu stellen. Ein Mehr an Schmelze führt zu einer dickeren Folienbahn FB an dieser Stelle, während ein Weniger an Schmelze zu einer dünneren Folienbahn FB führt.

Über die gesamte Breite in Querrichtung QR, aber zumindest in den später noch erläuterten Randabschnitten RA kann mithilfe eines Erfassungsmoduls 20 nun ein Dickenprofil DP erfasst werden. Das Erfassungsmodul 20 ist hier in der Erfassungsposition EP angeordnet, welche vorzugsweise variabel an das tatsächlich produzierte Format der Folienbahn FB angepasst werden kann. Das erfasste Dickenprofil DP wird in einem Vergleichsmodul 30 der Kontrolleinrichtung 10 nun weiterverarbeitet und über ein Bestimmungsmodul 40 eine Profilabweichung PA ermittelbar. Über das Eingriffsmodul 50 kann der Kontrolleingriff nun wieder an die Flachfolienmaschine 100 zurückgeregelt werden, sodass über die Stellmittel 120 das gewünschte Kontrollergebnis Einfluss auf das Dickenprofil DP in wenigstens einem Randabschnitt RA geben kann.

Die Figur 2 zeigt im Seitenschnitt noch einmal die Austrittsdüse 1 10 mit dem Düsenspalt 1 12. Hier ist gut zu erkennen, wie ein thermisches Verlängern des Stellmittels 120 gegen ein nicht dargestelltes Widerlager den Düsenspalt 1 12 reduziert und damit die Dicke der Folienbahn FB an dieser Stelle ebenfalls reduzieren lässt. Über das Erfassungsmodul 20 kann das veränderte Dickenprofil wiederum wahrgenommen und als Rückkopplung in die Kontrollvorrichtung 10 eingelesen werden.

Die Figur 3 zeigt schematisch, wie ein solches Dickenprofil DP aussehen kann. Im mittleren Abschnitt ist dabei, deutlich kürzer als in der Realität, ein Nettobereich dargestellt, welcher das Folienprodukt der Folienbahn FB zeigt. Hier sind sehr enge Grenzen als Vorgabeprofil VP vorgegeben, welche auch als normale Dickenregelung eingesetzt werden können. Entscheidend für die vorliegende Erfindung sind die beiden Randabschnitt RA auf der linken und rechten Seite dieses Nettobereichs. Hier können zum Beispiel globale Vorgabeprofile VP vorgegeben werden, um zu dicke Dickstellen und zu dünne Dünnstellen in diesem Randabschnitt des Dickenprofils DP zu vermeiden. Wie ebenfalls der Figur 3 zu entnehmen ist, sind die Randabschnitte RA von außen nach innen zuerst mit einer Dickstelle und anschließend mit einer Dünnstelle versehen. Erst nach dieser Kombination aus Dickstelle und Dünnstelle geht das Dickenprofil DP in den kontinuierlichen Bereich der Nettobreite der Folienbahn FB über.

Die Figuren 4 und 5 zeigen weitere Möglichkeiten von Randabschnitten RA. Hier sind definierte Vorgabeprofile VP für einzelne Teilabschnitte des jeweiligen Randabschnitts RA vorgegeben. So wird hier für die jeweilige Dickstelle und die jeweilige Dünnstelle ein separater Profilbereich vorgegeben bzw. erlaubt, in welchem sich das Maximum und das Minimum des Dickenprofils DP bewegen dürfen. Während bei der Figur 4 das Dickenprofil DP sich in den vorgegebenen Grenzen des Vorgabeprofils VP bewegt, verlässt die Dünnstelle gemäß Figur 5 das Vorgabeprofil VP nach unten. Somit wird es möglich, eine lokale Profilabweichung PA, also hier eine zu dünne Dünnstelle zu erkennen. Ein entsprechender Kontrolleingriff erlaubt es nun, an dieser Stelle wieder mehr Materialschmelze zur Verfügung zu stellen, um ein Auffüllen dieser zu dünnen Dünnstelle zu gewährleisten.

Figur 6 zeigt eine Möglichkeit einer Umstellung zwischen einem Einsatzprodukt EP und einem Folgeprodukt FP. Hier wird erkennbar, dass das neue Format des Folgeprodukts schmäler ist, und damit auch eine schmälere Nettobreite sowie veränderte Positionen der Randabschnitte RA aufweist. Für die Korrelation kann ein Erfassungsmodul 20 die definierte Erfassungsposition EP verlassen und ebenfalls bei der Darstellung im Beispiel gemäß Figur 6 mit nach innen rücken, um die Überwachung der Randabschnitte mit hoher Sicherheit gewährleisten können.

Figur 7 zeigt, dass nach der fließfähigen Austrittsmöglichkeit aus dem Düsenspalt 1 12 im Austrittsabschnitt AA ein sogenannter Neck-In der Folienbahn FB erfolgt. Über den Randabschnitt und die Überwachung kann dieser Neck-In im Austrittsabschnitt ebenfalls überwacht werden, nämlich als zeitliches Ende des Randabschnitts, also beim Sprung des Dickenprofils auf null, also das Nichtvorhandensein der Folienbahn. Somit lässt sich ein erfindungsgemäßes Verfahren nicht nur auf die tatsächliche Stabilität der Dicke beziehen, sondern zusätzlich auch für eine geometrische Überwachung der seitlichen Randabschnitte und der Korrelation zum entsprechenden Format einsetzen. Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bezu aszei che n l iste

10 Kontrollvorrichtung

20 Erfassungsmodul

30 Vergleichsmodul

40 Bestimmungsmodul

50 Eingriffsmodul

100 Flachfolienmaschine

110 Austrittsdüse

112 Düsenspalt

120 Stellmittel

FB Folienbahn

RA Randabschnitt

EP Einsatzprodukt

FP Folgeprodukt

EP Erfassungsposition

AA Auslassabschnitt

QR Querrichtung

PR Produktionsrichtung

DP Dickenprofil

VP Vorgabeprofil

PA Profilabweichung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Verfahren für eine Kontrolle eines Randabschnitts (RA) einer Folienbahn (FB) in einer Flachfolienmaschine (100), aufweisend die folgenden Schritte:

Erfassen eines Dickenprofils (DP) in wenigstens einem Randabschnitt (RA) der Folienbahn (FB) in einer Querrichtung (QR) quer zur Produktionsrichtung (PR) der Folienbahn (FB),

- Vergleich zumindest eines Teilabschnitts des erfassten Dickenprofils (DP) des Randabschnitts (RA) mit einem Vorgabeprofil (VP),

Bestimmen einer Profilabweichung (PA) als Ergebnis des Vergleichs,

Durchführen eines Kontrolleingriffs an der Flachfolienmaschine (100) auf Basis der bestimmten Profilabweichung (PA).

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte des Erfassens, des Vergleichs, des Bestimmens und der Durchführung des Kontrolleingriffs beidseitig an beiden Randabschnitten (RA) der Folienbahn (FB) durchgeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte für gleiche oder im Wesentlichen gleiche, insbesondere symmetrische oder im Wesentlichen symmetrische Randabschnitte (RA) der Folienbahn (FB) durchgeführt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass für beide Randabschnitte (FB) identische oder im Wesentlichen identische, insbesondere symmetrische oder im Wesentlichen symmetrische Vorgabeprofile (VP) verwendet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erfasste Dickenprofil (DP), die bestimmte Profilabweichung (PA) und/oder der durchgeführte Kontrolleingriff auf einen gegenüberliegenden Randabschnitt (RA) angewendet wird.

6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontrolleingriff qualitativ und/oder quantitativ auf der bestimmten Profilabweichung (PA) basiert.

7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte bei der Durchführung einer Produktion eines Einsatzproduktes (EP) durchgeführt werden.

8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte bei einer Umstellung von einem Einsatzprodukt (EP) auf ein Folgeprodukt (FP) auf der Flachfolienmaschine (100) durchgeführt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Umstellung eine Erfassungsposition (EP) eines Erfassungsmoduls (20) verändert wird.

10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erfassen des Dickenprofils (DP) die Temperatur der Folienbahn (FB), insbesondere im Bereich einer Kühlwalze, überwacht wird.

1 1. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Auslassabschnitt (AA) nach einer Austrittsdüse (1 10) der Flachfolienmaschine (100) eine seitliche Erstreckungsänderung des wenigstens einen Randabschnitts (RA) erfasst wird.

12. Kontrollvorrichtung (10) für eine Kontrolle eines Randabschnitts (RA) einer

Folienbahn (FB) in einer Flachfolienmaschine (100), aufweisend ein

Erfassungsmodul (20) für ein Erfassen eines Dickenprofils (DP) in wenigstens einem Randabschnitt (RA) der Folienbahn (FB) in einer Querrichtung (QR) quer zur

Produktionsrichtung (PR) der Folienbahn (FB), ein Vergleichsmodul (30) für einen Vergleich zumindest eines Teilabschnitts des erfassten Dickenprofils (DP) des Randabschnitts (RA) mit einem Vorgabeprofil (VP), ein Bestimmungsmodul (40) für ein Bestimmen einer Profilabweichung (PA) als Ergebnis des Vergleichs, weiter aufweisend ein Eingriffsmodul (50) für ein Durchführen eines Kontrolleingriffs an der

Flachfolienmaschine (100) auf Basis der bestimmten Profilabweichung (PA).

13. Kontrollvorrichtung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungsmodul (20), das Vergleichsmodul (30), das Bestimmungsmodul (40) und/oder das Eingriffsmodul (50) für die Durchführung eines Verfahrens mit den

Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 1 1 ausgebildet sind.