WO1999031459A1 - Verfahren und vorrichtung zur berührungslosen überprüfung eines fluidauftrages - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur berührungslosen überprüfung eines fluidauftrages Download PDF

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WO1999031459A1
WO1999031459A1 PCT/AT1998/000310 AT9800310W WO9931459A1 WO 1999031459 A1 WO1999031459 A1 WO 1999031459A1 AT 9800310 W AT9800310 W AT 9800310W WO 9931459 A1 WO9931459 A1 WO 9931459A1
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fluid
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Inventor
Ludwig Fleischhackl
Original Assignee
Ludwig Fleischhackl
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/26—Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
    • G01N33/32—Paints; Inks
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/06—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness
    • G01B7/08—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness using capacitive means
    • G01B7/087—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness using capacitive means for measuring of objects while moving

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device according to the preamble of claim 14. 5
  • Fully automated production systems for. B. for plastic panels to be coated wooden panels, mostly do not allow a visual or other type of inspection of an adhesive fluid application on the wooden panels, since the production speeds and the mechanical conditions, eg. B. swinging or fluttering of the workpiece, make an accurate inspection difficult or impossible.
  • the quality of the glued product obtained depends, among other things, on the correct dosage of the amount of glue applied. If too much fluid, e.g. B. glue is applied, this is pressed out in the subsequent press station and contaminates the conveyor of the press, apart from the additional costs of fluid.
  • the grinding equipment By pressing out the glue, the grinding equipment is disproportionately affected or the grinding quality suffers. At present, the amount of glue applied cannot be determined exactly, and the choice of the correct mixing ratio of glue and water or its control is particularly problematic. If individual spray nozzles for the glue are clogged with a spray nozzle application, the surface to be applied is not completely wetted with glue.
  • Glue is important, because even with enough glue on the roller, the edge of one to be glued
  • the glue evaporates due to a malfunction, so that the open time of the glue is changed 5 and a correct application of glue is no longer possible.
  • the device is simple and compact and can also be retrofitted to fluid application lines.
  • the device is light operable, furthermore, the different workpiece parameters of the individual workpieces that occur in the operation of such devices and when carrying out such processes can be taken into account, it is provided that the effects of, for example, moisture, density, cubature, fiber direction, grain and temperature of the Workpieces on the measured values as well as the effects of different fluid parameters and types of fluid can be taken into account with sufficient accuracy.
  • the measuring sensors used represent simply constructed and precisely indicating devices which are provide the required measurements with sufficient accuracy
  • the method according to the invention and the device according to the invention are suitable for measuring workpieces of different types, ie with different workpiece parameters, in a sufficiently precise manner, and the use of fluids of different types and compositions or of different fluid parameters can also be sufficient 1 are taken into account in a more precise manner and it is thus possible to determine precise measurement results for different types of workpieces which are coated with different types of fluids, without having to change the procedure or the inventive arrangement. 5 In order to determine the relationship between the workpiece parameters and the
  • the parameters of the measurement signals or the workpieces or the fluid or the electrodes, which are taken into account or used in accordance with the invention, are set out in claim 4. If these parameters are determined in advance and made available in corresponding memories Q, the measurement of workpieces moving at normal assembly line speeds can be carried out with sufficient Accuracy going on
  • the procedure according to the invention is essentially based on the fact that a capacitive measuring sensor is used as the measuring sensor, which builds up an alternating electrical field at its electrode by applying measuring signals generated by a frequency generator to this electrode between this electrode and the workpiece and / or a corresponding number an alternating electric field is built up from counter electrodes or these electrodes form a capacitor.
  • a capacitive measuring sensor is used as the measuring sensor, which builds up an alternating electrical field at its electrode by applying measuring signals generated by a frequency generator to this electrode between this electrode and the workpiece and / or a corresponding number an alternating electric field is built up from counter electrodes or these electrodes form a capacitor.
  • Measurement signals and individual parameters result when the frequency of the measurement signals is adjusted according to claim 10. With such a choice of frequencies, the consideration or elimination of a number of workpiece parameters, in particular cubature and grain, or fiber direction or density or temperature 5, can be dispensed with, since these parameters change the measurement signal only slightly at appropriately selected measurement frequencies.
  • the fluids are well defined vermeßbar.
  • a device of the type mentioned which provides the corresponding results with a simple structure in a sufficiently rapid manner and with sufficient accuracy, is described in claims 14, 22, 23 and 25.
  • this device On the basis of a large number of stored calibration data and correlations, this device is able to measure workpieces and fluids with different parameters, as they occur in a production.
  • the individual in the device according to the invention Contained units can be quickly assembled with known components, the device is small and can be retrofitted to coating lines
  • reactions can be provided for the device according to the invention, either the fluid application carried out is rated as sufficient or not sufficient, the value of the fluid application can be recorded, a visual display and / or an alarm can be given Es
  • the application quantity is increased if the fluid application is found to be too low or that the fluid absorption in the application unit is controlled accordingly.
  • FIG. 1 schematically shows a coating or application section provided with a device according to the invention.
  • FIGS. 2, 3, 3a and 4 show different electrode arrangements.
  • FIG. 5 shows schematically a monitoring of a fluid application.
  • FIG. 6 shows a measurement of the Edge of a workpiece
  • Fig. 7 shows schematically a block diagram of a device according to the invention with a measuring sensor arranged in front of the application unit and a measuring sensor arranged after the application unit;
  • Figs. 8 and 9 show the differences between the measuring signals and the measured values taken from the electrode;
  • Fig. 10 shows schematically different relationships, so as they are available as previously determined calibration curves or relationships in memories for evaluating the measured values
  • FIG. 1 shows a device according to the invention, in which a conveying device 14 is provided on a frame or frame 12 for workpieces 13 to be coated with a fluid, preferably glue.
  • This conveying device 14, which can be designed as desired, comprises a conveying belt or a roller conveyor on which the Workpieces 13 by an application unit 3 formed, for example, by a fluid application roller The fluid is fed to the application roller 63 with a roller 61, a counter-pressure roller is denoted by 62.
  • Electrodes 1 and 1 'of capacitive measuring sensors 50, 51 are arranged above the transport path of the workpiece 13, and grounded counter electrodes 1 are located below the movement path of the workpiece 13 1 arranged
  • the electrodes 1, 1 ' are connected to the measuring sensors 50, 51, which can be arranged in a housing of an evaluation unit 4.
  • This evaluation unit 4 comprises a fluid application computer 7 with a connected memory 8 for calibration parameters or parameter relationships, as well as a quantity display unit 5 or a quantity comparison unit 47 a connected memory 46 for default values and switching outputs 48 for performing functions, for example for controlling the application unit 3 as a function of the determined fluid application values
  • FIG. 2 shows an embodiment of a device according to the invention, in which the electrodes 1, 1 'acted upon by the measurement signals establish a curved, alternating electrical field 15 between them and grounded counter electrodes 11 arranged essentially in the same plane.
  • moving workpiece 13 can thus be measured from both sides before and after the fluid application with the measuring sensors 50, 51.
  • a measuring sensor is to be connected to each of the electrodes 1, 1'. In this embodiment, distance fluctuations between the workpiece 13 and the electrodes 1, 1 'are compensated
  • FIG. 3 shows an arrangement comparable to FIG. 2, in which the workpiece 13 is only measured from one side; only the situation in front of the fluid application unit 3 is shown
  • two electrodes 1 are arranged in front of the application unit 3, each of which is connected to its own measuring sensor 50.
  • Three counter electrodes 11 are provided for establishing a corresponding electrical field 15
  • a planar electrode 1, 1 ' is provided before and after the fluid application unit 3, each of which cooperates with a planar counter electrode 1 1.
  • the workpiece 13 is between the electrodes 1, 1' and the respective counter electrodes 1 1 carried out, 16 denotes a coating applied to the workpiece. Also in this arrangement, distance fluctuations between the workpiece 13 and the electrodes 1, 1 'do not play a major role
  • FIG. 5 schematically shows the coating of a workpiece 13 from above 1 of this workpiece 13, a number of adjacent strips 16 of a fluid are applied with the application unit 3.
  • the measurement of the workpiece before the fluid application and after the fluid application is carried out in each case with a plurality of electrodes 1, 1 'which are arranged in succession transversely to the direction of movement of the workpiece 13 are 5 and each of which is connected to a measuring sensor 50 or 51.
  • the output signals or result values of the five measuring sensors 50 in the present case are compared and evaluated with the output signals or result values of the five measuring sensors 51 in the present case, or one of the result values of the measuring sensors 50
  • the mean value formed and a mean value formed by the result values of the measuring sensors 51 '0 are compared or further evaluated.
  • the result values are preferably measured by electrodes 1 (measuring sensor en 50) and electrodes 1 '(measuring sensors 51) in relation to each other
  • a plurality of 5 workpieces 13 can also be measured simultaneously, which are moved next to one another on the transport device 14 in front of or between the electrodes 1, 1 ', 11
  • both the workpiece 13 can perform a relative movement to the electrodes 1, 1 'for the measurement or the electrodes 1, 1' can perform a Q relative movement to the workpiece 13.
  • both the workpiece and also the electrodes 1, 1 ' are moved against each other or that the measurements are carried out without mutual relative movement or when the workpiece is stationary.
  • a stationary measurement of the workpiece 13 is possible, but not useful for industrial production.
  • the measurements are carried out with a high frequency of the measurement signals a high relative speed of the workpieces in relation to the electrodes 1, 1 'is also irrelevant.
  • the measurements before and after the fluid application can be carried out with the same electrode 1, 1', 11 or the same measuring sensor 50.
  • the measured values obtained are up to save for evaluation 0
  • the procedure according to the invention is not open the use on flat workpiece surfaces is limited, but can also advantageously be used on corrugated, serrated or grooved surfaces, as shown for example in FIG. 6
  • the zinc-coated side surface of the workpiece 13 is provided with a fluid (glue) in a manner not shown was passed past the electrodes 5 1, 1 'and 11 and the fluid application was measured
  • the electrodes 1, 1' are the transport device or the workpiece path and / or the workpiece 13, which are U-shaped, ring-shaped, rectangular or square in cross-section. The same also applies to the grounded counter electrodes 11
  • FIG. 7 shows a schematic block diagram of a device according to the invention, from which the generation of the measurement signals, the feeding of the electrodes 1, 1 'and the evaluation of the measurement values derived from the individual electrodes 1, 1' can be seen schematically
  • Electrodes 1 designates three electrodes which are constructed differently from one another and which measure the uncoated workpiece 13 and are assigned to a measuring sensor 50. Three electrodes 1 'of different construction but essentially corresponding to the electrodes 1 measure the coated workpiece 13 and are assigned to a measuring sensor 51 The counterelectrodes are designated by 11
  • the output signals and result values of the measuring sensor 50 and the measuring sensor 51 are fed to a fluid application computer 7 connected to them, which carries out an evaluation of these result values with regard to the actually existing fluid application
  • a frequency generator 22 provides a signal of a predetermined frequency, from which a signal of the desired frequency is derived using an adjustable divider 31.
  • a specific shape is predetermined for the signal by means of a frequency shape generator 32, and the amplifier or amplifier 33 is used to set the amplitude or intensity of the signal With a field switch 34, the measurement signal 18 generated in this way, which is clearly determined according to frequency, shape and intensity, is applied to one of the existing electrodes 1
  • a field amplifier 36 is connected to each of the electrodes 1, via which a measured value switch 37 supplies the measured value 19 taken from the respective electrode 1 with the measured signal 18 to a computing and analysis unit 40
  • This unit 40 is also supplied with the frequency signal generated by the frequency generator 22 or a frequency signal 21 derived via a divider 42 via a line 64 That supplied by the frequency generator 22 via the fixed divider 42 to the unit 40
  • the frequency signal is supplied to the unit 40 with the correct timing or clock and not out of phase.
  • the measurement signal 18 applied to the electrode 1 by the frequency generator 22 is influenced by the workpiece 13 located in the alternating field 15 of the electrode 1.
  • Measuring sensor 51 affects the capacity of the electrode 1 (1 '), the
  • FIG. 8 shows, for example, a rectangular measurement signal 18, which corresponds to a measurement value 19 changed due to the capacitive influence of the electrode 1 by the workpiece 13. This change in the measurement signal 18 is mainly caused by the
  • Time delay .DELTA.t can be determined and evaluated, the time difference .DELTA.t and the other measured value 19 taken from the electrode
  • Changes in the signal parameters compared to the measurement signal 18 are used in order to be able to draw conclusions about the workpiece parameters in the measurement sensor 50 and to draw conclusions about the workpiece and fluid parameters in the measurement sensor 51
  • the relationships between the signal parameters, on the one hand, and the workpiece and fluid parameters, on the other hand, can be determined in advance by a large number of calibration measurements. These determined calibration parameters or relationships are stored in a memory 41 connected to the unit 40, and each measurement compares 19 with the differences in the measurement values the measurement signals 19 and by eliminating parameters, a result value is determined which contains a statement about a parameter of interest. Since parameters of no interest were eliminated in the course of a corresponding calculation process, the result value obtained remains dependent on this essential workpiece or fluid parameter, namely the humidity or the density
  • the moisture or the density is expediently chosen as the parameter on which the result value is based.Different density values influence or change the measurement signals or the signal parameters in a distinguishable, characteristic and unambiguous manner, even when the workpiece is measured after the fluid has been applied, correspondingly characteristic or different result values are obtained which are now dependent on the density of the workpiece and the density of the fluid Differences in the result values of a measurement before the fluid application and the result values of a measurement after the fluid application are therefore based on the density of the fluid, which influences the measurement signals accordingly
  • the density of a fluid does not particularly influence or change the measurement signals, in particular if the density of the fluid is comparable to that of the workpiece, moisture or the water content of the measurement is used as a parameter.
  • the two correlated measurements are used in each case Calculates the result value, which is based on the "moisture” parameter, by using an appropriate number of measurements to determine sufficient correlations and measured values in order to eliminate the other parameters which influence the measurement signal in the case of the selected signal shapes, electrode shapes and the selected frequency
  • the result values obtained from an uncoated workpiece and the result values obtained from a coated workpiece which are based on the "moisture” parameter, can be compared with one another.
  • the result values of the measuring sensors 50, 51 become the fluid application computer supplied
  • Multiplexers 35 are provided in order to supply the measurement and / or the signal parameters of the measurement signals required for the evaluation of the measurement values 21 to the computing or analysis unit 40.
  • An input unit for frequencies 23 is connected to the adjustable divider 31 via a multiplexer 35 and the frequency divider 31 acts on it the frequency form generator 32 is an input unit for frequency forms 24 via a multiplexer 35, a signal strength input unit 25 is connected to the amplifier 33 via a multiplexer 35 and a field allocation unit 26 is connected to the field switch 34 via a multiplexer 35.
  • the multiplexers 35 are further connected to the unit 40 connected
  • a corresponding division ratio memory 27, frequency shape memory 28, signal strength memory 29 and frequency allocation memory 30 are connected to the units 23, 24, 25 and 26 in order to make the selection and input of desired parameters simple
  • the computing and analysis unit 40 for capacitive analysis the parameters of the measurement signal 18 are received in a time-shifted manner via the multiplexers 35 and the measured value 19 taken from the electrode 1. Furthermore, the unit 40 receives a reference signal 21 via the fixed divider 42, the frequency of which is higher, in particular considerably higher than the frequency of the measurement signal 18 is that is applied to the electrode 1
  • the time period can ⁇ t can be determined
  • the provided frequency generator 22 is advantageously a quartz-stable frequency generator with a basic frequency between 10 MHz and 3 GHz
  • a memory 8 is assigned to the fluid application computer 7 shown in FIG. 7, which contains previously determined relationships between the result values determined by the measuring sensors 50, 51 and related to the selected fluid parameters, and the quantity and / or type of fluid applied. These relationships are stored determined by means of caliber measurements, in that workpieces are coated with a fluid and these coatings are varied with respect to the amount and / or type and / or shape of the applied fluid. Based on these relationships, the result values obtained from the measurement sensors 50 and 51 can be compared, preferably subtracted and a value or a difference can be obtained which is directly related to the amount of fluid applied, or the amount of fluid can be explicitly determined using the determined relationships. Examples of calibration curves or relationships between the individual ln
  • FIG. 10 F corresponds to the humidity, 9 to the density, T to the temperature, Hz to the frequency and K to the cubature.
  • a quantity display 5 is connected to the fluid application computer 7, in which the quantity of fluid applied is displayed according to explicit values
  • a device 47 for quantity comparison can also be connected to the fluid application quantity calculator 7, which contains certain preset or threshold values in a memory 46 and, depending on whether these threshold values are exceeded or undershot or certain tolerances, initiates a corresponding reaction, for example a signal or display
  • Corresponding switching outputs 48 can also be connected to the fluid application quantity calculator 7 or to the quantity comparison device 47 in order to regulate the fluid application of the application unit 3 or to initiate corresponding signal outputs
  • the procedure according to the invention and the device according to the invention are suitable for the production of veneered wood panels or the monitoring of a glue application on bars or posts for glue binders.
  • the invention is also for monitoring the coating or gluing of wood- or plastic-coated wood panels or wooden strips for the production of Floor and / or cake plates suitable
  • the signal parameters of the measurement signals are selected on the basis of their dependence on the parameters to be eliminated or on which the evaluation is to be based; the same applies to the electrode parameters.
  • the distances between the workpieces and the electrodes are usually a few cm, and workpieces up to dimensions can be used measuring 10 x 20 cm and larger
  • the arrangement of the electrodes 1, 1 ' can be adapted to the circumstances along and / or transversely to the workpiece path. It is possible to provide electrodes 1, 1' on one or on both sides of the workpiece path
  • the duration of a measurement to determine a result value is approximately 1 to 5 ms, this one measurement being based on a large number of measurements.
  • a measurement value is advantageously determined and evaluated with each period of the measurement signal 18.
  • the corresponding calculations or Connections between the parameters or the elimination of parameters are carried out, if necessary, mean values are formed and evaluated. It is expediently provided that the result values obtained every 1 to 5 ms by each measuring sensor 50, 51 are evaluated in accordance with the amount of fluid applied. With this multitude of measurements or with the In spite of a high demand speed of the workpieces in the course of their coating, these result values, which are present at intervals in time, can be used to determine the fluid application with sufficient accuracy
  • the frequencies of the measurement signals 18 which are generated by the frequency generator 22 of the measurement sensor 50 for measuring the workpiece 13 before the fluid application and the frequency generator 22 of the measurement sensor 51 for measuring the workpiece 13 after the fluid application do not have to be the same.
  • the signal parameters of the measurement signals 18 and the electrode shapes of the measuring sensors 50 and 51 do not have to match. It is essential that both with the measurement before the fluid application and with the measurement after the fluid application result values are achieved which clearly match the namely, the desired parameters correspond to density or humidity, so that the respective result values can be related to one another and the fluid application computer 7 can make a corresponding comparison of the result values.
  • the workpiece parameters temperature, grain, fiber direction and cubature at the selected frequencies and signal shapes or electrode shapes have little influence on the measurement signal and due to the choice of the frequency of the measurement signal parameters and the electrode shapes there is a good dependency between these parameters and the density and / or the humidity is guaranteed, it is sufficient to measure the parameters density and moisture directly before or after the fluid application and to relate the result values.
  • Moisture means either the moisture of the workpiece, i.e. that in the
  • Moisture is understood in the same way as the moisture of the fluid, i.e. the water content of the fluid.
  • a particular advantage of the procedure according to the invention is that the amount of glue that is usually applied in industrial production can be reduced, since the amount of glue applied can be determined precisely or it can be determined whether the amount of glue applied is within a predetermined tolerance range . Especially when high-frequency pressing of glued objects, the water contained in the glue is annoying and can now 1 can be reduced absolutely by reducing the amount of glue
  • a sinusoidal oscillation is advantageously used as the signal form. 5 counter electrodes can, but do not have to, be provided
  • adhesive that can be drawn in or drawn in can also be measured, since corresponding measurement signals can be obtained through the changed surface structure of the workpiece.
  • a plurality of sensors are arranged next to one another transversely to the movement path and / or one behind the other in the longitudinal direction of the movement path and / or a plurality of sensors are arranged at the same time next to and behind one another in the movement path and their measurement results are evaluated whether there is a corresponding fluid application or whether it varies across the width of the workpiece

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur berührungslosen Vermessung bzw. Feststellung bzw. Überprüfung eines Fluidauftrages, insbesondere eines Leim-, Kleber-, Lack- oder Kunststoffauftrages, auf einer Oberfläche eines Werkstückes (13) mit einer Fluidauftragseinheit (3), an der das Werkstück (13) zum Fluidauftrag vorbeibewegbar ist, wobei sowohl vor als auch nach der Fluidauftragseinheit (3) zumindest ein Meßsensor (50, 51) mit zumindest einer Elektrode (1, 1') angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Elektrode(n) (1, 1') der kapazitiven Meßsensoren (50, 51) zur Errichtung eines elektrischen Wechselfeldes von einem Frequenzgenerator (22) mit Meßsignalen (18) vorgegebener Signalparameter beaufschlagt sind, wobei die Werkstücke (13) in dieses oder durch dieses Meßfeld (15), dessen Kapazität verändernd, bewegbar sind, und daß jeder Meßsensor (50, 51) eine an seine Elektrode(n) (1, 1') angeschlossene Recheneinheit (40) umfaßt, in der von der Elektrode (1, 1') abgeleitete Meßwerte (19) unter Berücksichtigung der Abhängigkeit der Signalparameter der Meßsignale (18) von den Werkstück- und/oder den Fluidparametern ausgewertet werden und ein Ergebniswert für zumindest einen für das aufgebrachte Fluid charakteristischen Fluidparameter ermittelt bzw. berechnet wird.

Description

1 Verfahren und Vorrichtung zur berührungslosen Überprüfung eines Fluidauftrages
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 14. 5 Vollautomatisierte Produktionsanlagen, z. B. für mit Kunststoffplatten zu beschichtende Holzplatten, lassen zumeist keine visuelle oder anders geartete Prüfung eines Kleberfluidauftrages auf den Holzplatten zu, da die Produktionsgeschwindigkeiten und die mechanischen Gegebenheiten, z. B. Schwingen oder Flattern des Werkstückes, eine genaue Prüfung schwierig oder unmöglich machen. Z. B. hängt bei verleimten (Holz)Werkstücken ' unter anderem die Güte des erzielten verleimten Produktes von der richtigen Dosierung der Leimauftragsmenge ab. Sofern bei einer Beschichtung zu viel Fluid, z. B. Leim, aufgetragen wird, wird dieses in der nachfolgenden Pressenstation herausgedrückt und verschmutzt die Fördereinrichtung der Presse, abgesehen von den Mehrkosten an Fluid. Durch herausgedrückten Leim werden beim Abschleifen die Schleifeinrichtungen unverhältnismäßig 5 stark in Mitleidenschaft gezogen bzw. es leidet die Schleifqualität. Derzeit kann die aufgebrachte Menge von Leim nicht exakt festgestellt werden, insbesondere problematisch ist auch die Wahl des richtigen Mischungsverhältnisses von Leim und Wasser bzw. dessen Kontrolle. Soferne bei einem Sprühdüsenauftrag einzelne Sprühdüsen für den Leim verstopft Q sind, wird die zu beaufschlagende Oberfläche nicht vollständig mit Leim benetzt.
Beim Einsatz von Auftragswalzen ist die Überwachung der Flächenverteilung des
Leims wichtig, da auch bei genügend Leim an der Walze der Rand einer zu beleimenden
Platte ohne Leim durch die Walze gedrückt werden kann. Bei Stillständen aufgrund einer
Störung verdunstet der Wasseranteil des Leimes, sodaß die Offenzeit des Leimes verändert 5 wird und ein vorschriftsmäßiger Leimauftrag nicht mehr unbedingt möglich ist.
Soferne Kontrollen bzw. eine Durchflußmessung der Leimmenge durch die Sprühsysteme oder durch Leimauftragswalzen vorhanden ist, können trotzdem keine genauen Angaben über die Leimverteilung oder die Leimmenge auf der Fläche bzw. pro Flächeneinheit gemacht werden, da es sich um relativ kleine Durchflußmengen bei 0 verhältnismäßig großen Leitungsquerschnitten handelt. Ultraschallmessungen verfügen nicht über die entsprechende Genauigkeit; visuelle Kontrollen sind bei kompakten Anlagen auch problematisch, da es für Arbeiter schwierig ist, für einen längeren Zeitraum den Leimauftrag kontinuierlich zu kontrollieren. Dickemessungen können mitunter nicht gut eingesetzt werden, da die Leimauftragsmengen nicht erkannt werden, wenn der aufzubringende Leim in 5 Leimrillen aufgebracht wird.
Prinzipiell treten diese Probleme nicht nur beim Auftragen von Leimen, sondern beim Auftragen von einer Vielzahl von Fluiden, insbesondere von Klebern, Lacken, Kunststoffbeschichtungen od dgl , auf Oberflachen von Werkstucken aus beliebigen Materialien auf, eine Messung der aufgetragenen Fluidmenge ist immer von Vorteil, um die pro Flächeneinheit aufgetragene Menge bestimmen und einregeln zu können bzw um feststellen zu können, ob eine zu beschichtende Oberflache tatsächlich vollständig fluidbeschichtet worden ist Unter Fluiden, die in industriellen Fertigungsstrecken derartige Probleme verursachen können, sind insbesondere Weißleim, Resozinharzleim, Hamstoffleim, PU-Leim, wasserlösliche Lacke, Gummi, Kunststoffbeschichtungen od dgl zu verstehen, wobei insbesondere ein Auftragen in Überschuß unnötige Materialkosten verursacht und mitunter dem angestrebten Verwendungszweck abträglich ist Isolierschichten aus Kunststoff oder aus Gummimateπal sollen zumeist in einer bestimmten Mindest- oder Maximaldicke aufgetragen werden, für PU-Leim gelten im wesentlichen die zuvor für Leime getroffenen Ausfuhrungen, Lack- und Kunststoffbeschichtungen können bei zu großer Dicke bruchig werden, es besteht somit die erfindungsgemaße Aufgabe darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit der diese Probleme reduziert werden können
Dies wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemaß mit dem im Kennzeichen des Anspruches 1 angeführten Merkmalen erreicht, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist durch die im Kennzeichen des Anspruches 14 angeführten Merkmale charakterisiert
Mit diesem Verfahren bzw mit dieser Vorrichtung kann nunmehr reproduzierbar und in ausgesprochen exakter Weise das Vorhandensein und insbesondere die aufgebrachte Menge pro Flächeneinheit eines Fluidauftrages kontrolliert und nötigenfalls eingeregelt werden Die Vorrichtung ist einfach und kompakt aufgebaut und laßt sich auch nachträglich an Fluidauftragsstrecken anbringen Die Vorrichtung ist leicht bedienbar, des weiteren können die unterschiedlichen Werkstuckparameter der einzelnen Werkstucke, die im Betrieb derartiger Vorrichtungen und bei der Durchfuhrung derartiger Verfahren auftreten, berücksichtigt werden, es ist vorgesehen, daß die Auswirkungen von z B Feuchtigkeit, Dichte, Kubatur, Faserrichtung, Faserung und Temperatur der Werkstucke auf die Meßwerte ebenso wie die Auswirkungen unterschiedlicher Fluidparameter und Fluidarten ausreichend genau berücksichtigt werden können Die eingesetzten Meßsensoren stellen einfach aufgebaute und exakt anzeigende Gerate dar, die die erforderlichen Meßwerte mit ausreichender Genauigkeit liefern
Das erfindungsgemaße Verfahren und die erfindungsgemaße Vorrichtung sind geeignet, um Werkstucke verschiedener Art, d h mit verschiedenen Werkstuckparametern, in ausreichend genauer Weise zu vermessen, auch der Einsatz von Fluiden verschiedener Art und Zusammensetzung bzw von verschiedenen Fluidparametern kann in ausreichend 1 genauer Weise berücksichtigt werden und es können somit genaue Meßergebnisse für verschiedenartige Werkstucke ermittelt werden, die mit verschiedenartigen Fluiden beschichtet sind, ohne die erfindungsgemaße Vorgangsweise oder die erfindungsgemaße Vornchung abändern zu müssen 5 Um die Zusammenhange zwischen den Werkstuckparametern und den
Fluidparametern genau und möglichst rasch zur Verfugung zu haben bzw bei Beschichtungsstrecken in situ und wahrend des Betriebes Messungen unterschiedlicher Werkstucke und/oder Fluide ohne Unterbrechung vornehmen zu können, sind die Merkmale des Anspruches 2 zweckmäßig
' ® Sobald eine entsprechende Anzahl von Messungen durchgeführt worden ist, kann anhand der festgestellten Veränderung der Meßsignale unter Verwendung der bereits vorab ermittelten Zusammenhange ein lediglich nur mehr von einem Fluidparameter abhangiger Ergebniswert berechnet werden, der sodann unter Verwendung der im Anspruch 3 ermittelten Zusammenhange weiter im Hinblick auf die Ermittlung der tatsächlichen Menge 5 eines aufgebrachten Fluides ausgewertet werden kann
Die erfindungsgemaß vor allem berücksichtigten bzw herangezogenen Parameter der Meßsignale bzw der Werkstucke bzw des Fluides bzw der Elektroden sind in Anspruch 4 wiedergegeben Werden diese Parameter vorab ermittelt und in entsprechenden Speichern Q abgespeichert zur Verfugung gestellt, kann die Vermessung von mit üblichen Fließbandgeschwindigkeiten bewegten Werkstucken mit ausreichender Genauigkeit vor sich gehen
Die erfindungsgemaße Vorgangsweise beruht im wesentlichen darauf, daß als Meßsensor ein kapazitiver Meßsensor eingesetzt wird, der ein elektrisches Wechselfeld an 5 seiner Elektrode aufbaut, indem an diese Elektrode von einem Frequenzgenerator erzeugte Meßsignale angelegt werden Zwischen diese Elektrode und dem Werkstuck und/oder einer entsprechenden Anzahl von Gegenelektroden wird ein elektrisches Wechselfeld aufgebaut bzw es bilden diese Elektroden einen Kondensator Durch Einbringen eines Werkstuckes in das Wechselfeld bzw in diesen Kondensator wird dessen Kapazität in Abhängigkeit von den 0 Werkstuck- und/oder Fluidparametern verändert, sodaß an der Elektrode dieses Kondensators ein entsprechender Meßwert abgenommen werden kann, wobei die Veränderung des Meßsignals bzw die Unterschiede zwischen dem Meßsignal und dem Meßwert durch die Werkstuck- und/oder Fluidparameter bestimmt sind Durch eine entsprechende, vorab erfolgende Ermittlung von Zusammenhangen zwischen den 5 Werkstuck- und Fluidparametern einerseits und der von diesen bewirkten Veränderung der Meßsignale anderseits, können bei Vornahme einer Mehrzahl von Messungen die nicht erwünschten Parameter eliminiert und fluidcharakteπstische Parameter ermittelt und sodann -| ausgewertet werden.
Wie bereits erwähnt, erfolgt die Ermittlung dieser Zusammenhänge durch vorab vorzunehmende Messungen, deren Meßergebnisse in gespeicherter Form für die Auswertung der Meßwerte zur Verfügung steht. Aus den ermittelten Meßwerten werden unter 5 Zuhilfenahme dieser Parameter gemäß der Vorgangsweise nach Anspruch 5 Ergebniswerte errechnet. Die jeweils auf einem bzw. auf demselben charakteristischen Fluidparameter basierenden Ergebniswerte der die Werkstücke vor dem Fluidauftrag und nach dem Fluidauftrag vermessenden Meßsensoren werden gemäß der Vorgangsweise nach Anspruch 6 zueinander ins Verhältnis gesetzt oder verglichen oder deren Differenz gebildet, wobei der 0 sich dann ergebende Wert dem Verhältnis zwischen diesem gewählten Parameter und einer bestimmten Menge von aufgetragenem Fluid entspricht. Um tatsächlich die Menge des aufgetragenen Fluides bestimmen zu können, wird auf die mit einer Anzahl von vorab vorzunehmenden Kalibriermessungen ermittelten Zusammenhänge zwischen den Werten des bestimmten Fluidparameters und Fluidaufträgen gemäß Anspruch 3 zurückgegriffen. 5
Eine Erhöhung der Meßsicherheit ergibt sich, wenn gemäß den Merkmalen des Anspruches 8 vorgegangen wird.
Eine technisch einfach realisierbare Möglichkeit zur Auswertung der Meßwerte ist im Anspruch 9 beschrieben. Q Gut feststellbare und entsprechend gut auszuwertende Abhängigkeiten zwischen den
Meßsignalen und einzelnen Parametern ergeben sich, wenn die Frequenz der Meßsignale gemäß Anspruch 10 eingeregelt wird. Bei einer derartigen Wahl der Frequenzen kann auf die Berücksichtigung bzw. Eliminierung von einer Anzahl von Werkstückparametern, insbesondere Kubatur und Faserung bzw. Faserrichtung bzw. Dichte oder Temperatur 5 verzichtet werden, da diese Parameter bei entsprechend gewählten Meßfrequenzen das Meßsignal nur wenig verändern.
Um die Messungen vor und nach dem Fluidauftrag besser vergleichbar zu machen, kann gemäß Anspruch 1 1 vorgegangen werden.
Besonders vorteilhafte Verhältnisse für die Serienvermessung von Werkstücken in u der industriellen Fertigung ergeben sich, wenn gemäß Anspruch 12 vorgegangen wird, da bei Wahl der angegebenen Parameter die angegebenen Fluide gut vermeßbar sind.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, die bei einfachem Aufbau in ausreichend rascher Weise und ausreichender Genauigkeit die entsprechenden Ergebnisse liefert, ist in den Ansprüchen 14, 22, 23 und 25 beschrieben. Diese Vorrichtung ist aufgrund 5 einer Vielzahl von gespeichert vorhandenen Kalibrierdaten und Zusammenhängen imstande, unterschiedliche Parameter aufweisende Werkstücke und Fluide, so wie diese in einer Produktion anfallen, zu vermessen. Die einzelnen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthaltenen Einheiten können mit bekannten Bauteilen rasch aufgebaut werden, die Vorrichtung ist klein und kann nachträglich an Beschichtungsstrecken angebracht werden
Bevorzugte Formen für am Bereich der Werkstuckbahn anzubringende Elektroden, die ausreichend signifikante Elektrodenparameter besitzen, sind in den Ansprüchen 16 und 17 beschrieben
Eine einfach zu bedienende und für unterschiedliche Anwendungsfalle anpaßbare Vorrichtung ergibt sich mit den Merkmalen der Ansprüche 18 und 19
Die Auswertung der mit dem Meßsensor vor der Auftragseinheit bzw vor dem Fluidauftrag und der mit dem Meßsensor nach der Auftragseinheit bzw nach dem Fluidauftrag ermittelten Ergebniswerte erfolgt vorteilhafterweise in einer Vorrichtung gemäß Anspruch 24
Von dem sich ergebenden Wert für den Fluidauftrag abhangig können Reaktionen für die erfingungsgemaße Vorrichtung vorgesehen werden, entweder wird der vorgenommene Fluidauftrag als ausreichend oder nicht ausreichend gewertet, der Wert des Fluidauftrages kann aufgezeichnet werden, es kann eine optische Anzeige und/oder eine Alarmgabe erfolgen Es ist aber auch durchaus möglich, daß bei einem als zu gering festgestellten Fluidauftrag die Auftragsmenge erhöht wird oder daß die Fluidaufbnngung in der Auftragseinheit entsprechend gesteuert wird Bevorzugte Ausfuhrungsformen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung, den
Patentansprüchen und den Zeichnungen zu entnehmen
Im folgenden wird die Erfindung beispielsweise anhand der Zeichnung naher erläutert Fig 1 zeigt schematisch eine mit einer erfindungsgemaßen Vorrichtung versehene Beschichtungs- bzw Auftragsstrecke Fig 2, 3, 3a und 4 zeigen verschiedene Elektrodenanordnungen Fig 5 zeigt schematisch eine Überwachung eines Fluidauftrages Fig 6 zeigt eine Vermessung der Kante eines Werkstuckes Fig 7 zeigt schematisch ein Blockschaltbild einer erfindungsgemaßen Vorrichtung mit einem vor der Auftragseinheit und einem nach der Auftragseinheit angeordneten Meßsensor Fig 8 und 9 zeigen die Unterschiede zwischen den Meßsignalen und den von der Elektrode abgenommenen Meßwerten und Fig 10 zeigt schematisch verschiedene Zusammenhange, so wie sie als vorab ermittelte Kalibrierkurven bzw Zusammenhange in Speichern zur Auswertung der Meßwerte zur Verfugung stehen
Fig 1 zeigt eine erfindungsgemaße Vorrichtung, bei der auf einem Gerüst oder Gestell 12 eine Fordereinrichtung 14 für mit einem Fluid, vorzugsweise Leim, zu beschichtende Werkstucke 13 vorgesehen ist Diese an sich beliebig zu gestaltende Fordereinrichtung 14 umfaßt ein Forderband bzw einen Rollengang, auf dem die Werkstucke 13 durch eine z B von einer Fluidauftragswalze gebildete Auftragseinheit 3 transportiert werden Das Fluid wird mit einer Walze 61 der Auftragswalze 63 zugeführt, eine Gegendruckwalze ist mit 62 bezeichnet Oberhalb der Transportbahn des Werkstuckes 13 sind Elektroden 1 und 1 ' von kapazitiven Meßsensoren 50, 51 angeordnet, unterhalb der Bewegungsbahn des Werkstuckes 13 sind geerdete Gegenelektroden 1 1 angeordnet
Die Elektroden 1 , 1 ' sind an die Meßsensoren 50, 51 angeschlossen, die in einem Gehäuse einer Auswerteeinheit 4 angeordnet sein können Diese Auswerteeinheit 4 umfaßt einen Fluidauftragsrechner 7 mit angeschlossenem Speicher 8 für Kalibπerparameter bzw Parameterzusammenhange, sowie eine Mengenanzeigeeinheit 5 bzw eine Mengenvergleichseinheit 47 mit einem angeschlossenen Speicher 46 für Vorgabewerte und Schaltausgange 48 zur Durchfuhrung von Funktionen, z B zur Steuerung der Auftragseinheit 3 in Abhängigkeit von den ermittelten Fluidauftragswerten
Prinzipiell können verschieden geformte Elektroden zum Einsatz gebracht werden
Fig 2 zeigt eine Ausfuhrungsform einer erfindungsgemaßen Vorrichtung, bei der die mit den Meßsignalen beaufschlagten Elektroden 1 ,1' zwischen sich und im wesentlichen in derselben Ebene angeordneten, geerdeten Gegenelektroden 11 ein gekrümmtes, elektrisches Wechselfeld 15 errichten Das durch die parallel gegenüberliegend angeordneten Elektroden 1 , 1 ' durchbewegte Werkstuck 13 kann somit vor und nach dem Fluidauftrag von beiden Seiten mit den Meßsensoren 50, 51 vermessen werden An jede der Elektroden 1 ,1' ist ein Meßsensor anzuschließen Bei dieser Ausfuhrungsform können Abstandsschwankungen zwischen dem Werkstuck 13 und den Elektroden 1 ,1' kompensiert werden
In Fig 3 ist eine mit Fig 2 vergleichbare Anordnung dargestellt, bei der das Werkstuck 13 lediglich von einer Seite aus vermessen wird, es ist nur die Situation vor der Fluidauftragseinheit 3 dargestellt
Bei der Ausfuhrungsform gemäß Fig 3a sind zwei Elektroden 1 vor der Auftragseinheit 3 angeordnet, wobei jede an ihren eigenen Meßsensor 50 angeschlossen ist Zur Errichtung eines entsprechenden elektrischen Feldes 15 sind drei Gegenelektroden 11 vorgesehen
Bei der in Fig 4 dargestellten Ausfuhrungsform ist vor und nach der Fluidauftragseinheit 3 jeweils eine plane Elektrode 1 , 1' vorgesehen, die jeweils mit einer planen Gegenelektrode 1 1 zusammenwirkt Das Werkstuck 13 wird zwischen den Elektroden 1 , 1 ' und den jeweiligen Gegenelektroden 1 1 durchgeführt, mit 16 ist eine auf das Werkstuck aufgetragene Beschichtung bezeichnet Auch bei dieser Anordnung spielen Abstandsschwankungen zwischen dem Werkstuck 13 und den Elektroden 1 ,1 ' keine große Rolle
Fig 5 zeigt schematisch von oben die Beschichtung eines Werkstuckes 13 Auf 1 dieses Werkstuck 13 werden mit der Auftragseinheit 3 eine Reihe von nebeneinerliegenden Streifen 16 eines Fluides aufgetragen Die Vermessung des Werkstuckes vor dem Fluidauftrag und nach dem Fluidauftrag erfolgt jeweils mit einer Mehrzahl von Elektroden 1 , 1' die in Aufeinanderfolge quer zur Bewegungsrichtung des Werkstuckes 13 angeordnet sind 5 und von denen jede an einen Meßsensor 50 oder 51 angeschlossen ist Die Ausgangssignale bzw Ergebniswerte der im vorliegenden Fall fünf Meßsensoren 50 werden den Ausgangssignalen bzw Ergebniswerten der im vorliegenden Fall fünf Meßsensoren 51 gegenübergestellt und ausgewertet oder es wird ein von den Ergebniswerten der Meßsensoren 50 gebildeter Mittelwert und ein von den Ergebniswerten der Meßsensoren 51 '0 gebildeter Mittelwert verglichen bzw weiter ausgewertet Vorzugsweise werden die Ergebniswerte von einander lagemaßig entsprechenden bzw dieselben oder vergleichbare Bereiche des Werkstuckes 13 vermessenden Elektroden 1 (Meßsensoren 50) und Elektroden 1' (Meßsensoren 51 ) zueinander in Relation gesetzt
Wie mit einer stπchlierten Linie 17 in Fig 5 angedeutet, kann auch eine Mehzahl von 5 Werkstucken 13 gleichzeitig vermessen werden, die nebeneinander auf der Transporteinrichtung 14 vor bzw zwischen den Elektroden 1 ,1 ',11 bewegt werden
Es wird vermerkt, daß für die Vermessung sowohl das Werkstuck 13 eine Relativbewegung zu den Elektroden 1 , 1' durchfuhren kann bzw die Elektroden 1 , 1' eine Q Relativbewegung zum Werkstuck 13 durchfuhren können Prinzipiell ist es auch möglich, daß sowohl das Werkstuck, als auch die Elektroden 1 , 1', gegeneinander bewegt werden oder daß die Messungen ohne gegenseitige Relativbewegung bzw bei Werkstuckstillstand vorgenommen werden Eine stationäre Vermessung des Werkstuckes 13 ist möglich, jedoch für die industrielle Produktion nicht sinnvoll Da die Messungen aber mit einer hohen 5 Frequenz der Meßsignale vorgenommen werden, spielt auch eine hohe Relativgeschwindigkeit der Werkstucke gegenüber den Elektroden 1 ,1 ' keine Rolle Es können die Messungen vor und nach dem Fluidauftrag mit deerselben Elektrode 1 ,1', 1 1 bzw. demselben Meßsensor 50 vorgenommen werden Die erhaltenen Meßwerte sind bis zur Auswertung zu speichern 0 Die erfindungsgemaße Vorgangsweise ist nicht auf den Einsatz bei ebenen Werkstuckoberflachen beschrankt, sondern vorteilhaft auch bei geriffelten, gezahnten oder genuteten Oberflachen einsetzbar, wie beispielsweise in Fig 6 dargestellt Mit einer entsprechenden Transporteinheit wird die gezinkte Seitenfläche des Werkstuckes 13, die auf nicht dargestellte Weise mit einem Fluιd(Leιm)auftrag versehen wurde, an den Elektroden 5 1 ,1' und 11 vorbeigefuhrt und der Fluidauftrag vermessen
Anstelle von plattenformigen Elektroden 1 , 1' und plattenformigen Gegenelektroden 11 kann vorteilhaft auch vorgesehen sein, daß die Elektroden 1 , 1 ' die Transporteinrichtung bzw die Werkstuckbahn und/oder das Werkstuck 13 umgeben, die im Querschnitt U-formig, ringförmig, rechteckformig oder quadratisch ausgebildet sind Gleiches gilt auch für die geerdeten Gegenelektroden 1 1
Jede der Elektroden 1 ,1 ' ist Teil des kapazitiven Meßsensors 50 bzw. 51 , wobei an die Elektroden 1 ,1 ' ein elektrisches Wechselfeld 15 vorgegebener Frequenz angelegt wird Dieses Feld 15 erfahrt eine Veränderung durch ein in das Feld eingebrachtes Werkstuck 13 Die Veränderungen hangen von der gewählten Frequenz und von den Werkstuckparametern und den Fluidparametern ab. In Fig 7 ist ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemaßen Vorrichtung dargestellt, aus dem die Generierung der Meßsignale, die Anspeisung der Elektroden 1 ,1' und die Auswertung der von den einzelnen Elektroden 1 ,1' abgeleiteten Meßwerte schematisch ersichtlich wird
Mit 1 sind drei im Vergleich zueinander unterschiedlich aufgebaute Elektroden bezeichnet, die das unbeschichtete Werkstuck 13 vermessen und einem Meßsensor 50 zugeordnet sind Drei zueinander unterschiedlich aufgebauten, aber im wesentlichen den Elektroden 1 entsprechende Elektroden 1' vermessen das beschichtete Werkstuck 13 und sind einem Meßsensor 51 zugeordnet Mit 11 sind die Gegeneleketroden bezeichnet
Die Ausgängssignale und Ergebniswerte des Meßsensors 50 und des Meßsensors 51 sind einem an diese angeschlossenen Fluidauftragsrechner 7 zugeführt, welcher eine Auswertung dieser Ergebniswerte hinsichtlich des tatsächlich vorhandenen Fluidauftrages vornimmt
Die im folgenden getroffenen Ausfuhrungen gelten sowohl für den Meßsensor 50 als auch für den im wesentlichen gleich aufgebauten Meßsensor 51 Im Meßsensor 51 'wird allerdings das mit einem Fluidauftrag 16 versehene Werkstuck 13 vermessen, womit die Einflüsse des Fluides in die Messung eingehen
Mit einem Frequenzgenerator 22 wird ein Signal vorgegebener Frequenz zur Verfugung gestellt, aus dem mit einem einstellbaren Teiler 31 ein Signal gewünschter Frequenz abgeleitet wird Mittels eines Frequenzformgenerators 32 wird dem Signal eine bestimmte Form vorgegeben, mit einem Verstarker 33 wird die Amplitude bzw Intensität des Signals eingestellt, mit einem Feldumschalter 34 wird das derart generierte Meßsignal 18, das nach Frequenz, Form und Intensität eindeutig bestimmt ist, an eine der vorhandenen Elektroden 1 angelegt
An jede der Elektroden 1 ist ein Feldverstarker 36 angeschlossen, über die mittels eines Meßwertumschalters 37, der von der jeweiligen mit dem Meßsignal 18 beaufschlagten Elektrode 1 abgenommene Meßwert 19 einer Rechen- und Analyseeinheit 40 zugeführt wird
Dieser Einheit 40 ist ferner das vom Frequenzgenerator 22 erzeugte Frequenzsignal oder ein über einen Teiler 42 abgeleitetes Frequenzsignal 21 über eine Leitung 64 zugeführt Das vom Frequenzgenerator 22 über den festen Teiler 42 der Einheit 40 zugefuhrte
Frequenzsignal ist der Einheit 40 zeitrichtig bzw taktgenau und nicht phasenverschoben zugeführt Das vom Frequenzgenerator 22 an die Elektrode 1 angelegte Meßsignal 18 wird jedoch durch das im Wechselfeld 15 der Elektrode 1 befindliche Werkstuck 13 beeinflußt Je nach der Art und Weise, wie das Werkstuck 13 und/oder die aufgebrachte Fluidmenge (beim
Meßsensor 51 ) die Kapazität der Elektrode 1 (1 ') beeinflußt, erfolgt eine Veränderung des
Meßsignals 18
In Fig 8 ist beispielsweise ein rechteckiges Meßsignal 18 dargestellt, dem ein aufgrund der kapazitiven Beeinflussung der Elektrode 1 durch das Werkstuck 13 veränderter Meßwert 19 entspricht Diese Veränderung des Meßsignals 18 wird vor allem durch die
Feuchtigkeit, Dichte, Kubatur, Fasserrichtung bzw Faserung und Temperatur des
Werkstuckes 13 (und die Dichte, Feuchtigkeit (Wassergehalt), Menge, Temperatur des
Fluides) bestimmt Dieser Meßwert 19 trifft um eine Zeitspanne Δt verzögert bei der Einheit
Da die Unterschiede in der Form, in der Intensität und im Flachenintegral sowie die
Zeitverzogerung Δt ermittelt und ausgewertet werden können, können die Zeitdifferenz Δt und die übrigen dem der Elektrode abgenommenen Meßwert 19 entnehmbaren
Veränderungen der Signalparameter gegenüber dem Meßsignal 18 verwendet werden, um im Meßsensor 50 Rückschlüsse auf die Werkstuckparameter und im Meßsensor 51 Rückschlüsse auf die Werkstuck- und Fluidparameter ziehen zu können
Durch eine Vielzahl von Kalibπermessungen können vorab die Zusammenhange zwischen den Signalparametern einerseits und den Werkstuck- und Fluidparametern anderseits ermittelt werden Diese ermittelten Kalibπerparameter bzw Zusammenhange werden in einem an die Einheit 40 angeschlossenen Speicher 41 gespeichert und bei jeder Messung wird aus den Unterschieden der Meßwerte 19 gegenüber den Meßsignalen 19 und durch Elimimerung von Parametern ein Ergebniswert ermittelt, der eine Aussage über einen interessierenden Parameter enthalt Da nicht interessierende Parameter im Zuge eines entsprechenden Rechenvorganges eleminiert wurden, verbleibt eine Abhängigkeit des erhaltenen Ergebniswertes von diesem wesentlichen Werkstuck- bzw Fluidparameter, nämlich der Feuchtigkeit oder der Dichte
Zweckmaßigerweise wird als dem Ergebniswert zugrundeliegender Parameter die Feuchtigkeit oder die Dichte gewählt Unterschiedliche Dichtewerte beeinflussen bzw verandern in unterscheidbarer, charakteristischer und eindeutiger Weise die Meßsignale bzw die Signaiparamter, auch bei einer Vermessung des Werkstuckes nach Aufbringen des Fluides erhalt man entsprechend charakteristische bzw unterschiedliche Ergebniswerte, die nunmehr von der Dichte des Werkstuckes und der Dichte des Fluides abhangig sind Die Unterschiede in den Ergebniswerten einer Messung vor dem Fluidauftrag und den Ergebniswerten einer Messung nach dem Fluidauftrag basieren somit auf der die Meßsignale entsprechend beeinflussenden Dichte des Fluides
Wenn die Dichte eines Fluides die Meßsignale nicht sonderlich beeinflußt bzw verändert, insbesondere, wenn die Dichte des Fluides mit der des Werkstuckes vergleichbar ist, so wird als Parameter Feuchtigkeit bzw der Wassergehalt der Messung zugrundegelegt In diesem Fall wird somit bei den beiden korrelherten Messungen jeweils ein Ergebniswert errechnet, der auf dem Parameter "Feuchtigkeit" basiert, indem durch eine entsprechende Anzahl von Messungen ausreichende Zusammenhange und Meßwerte ermittelt werden, um die anderen Parameter, welche bei den gewählten Signalformen, Elektrodenformen und der gewählten Frequenz eine Beeinflussung des Meßsignals bewirken, eliminieren zu können Nach E minierung derartiger Parameter können somit die von einem unbeschichteten Werkstuck und die von einem beschichteten Werkstuck erhaltenen Ergebniswerte, die auf dem Parameter "Feuchtigkeit" basieren, miteinander verglichen werden Dazu werden die Ergebniswerte der Meßsensoren 50,51 dem Fluidauftragsrechner zugeführt
Um der Rechen- bzw Analyseeinheit 40 die Meßsignale bzw die für die Auswertung der Meßwerte 21 erforderlichen Signalparameter der Meßsignale zuzuführen, sind Multiplexer 35 vorgesehen An den einstellbaren Teiler 31 ist über einen Multiplexer 35 eine Eingabeeinheit für Frequenzen 23 angeschlossen, die der Frequenzteiler 31 beaufschlagt An den Frequenzformgenerator 32 ist über einen Multiplexer 35 eine Eingabeeinheit für Frequenzformen 24, an den Verstarker 33 ist über einen Multiplexer 35 eine Signalstarkeeingabeeinheit 25 und an den Feldumschalter 34 ist über einen Multiplexer 35 eine Feldzuteilungseinheit 26 angeschlossen Die Multiplexer 35 sind des weiteren mit der Einheit 40 verbunden
An die Einheiten 23,24,25 und 26 sind jeweils ein entsprechender Teilungsverhaltnisspeicher 27, Frequenzformspeicher 28, Signaistarkenspeicher 29 und Frequenzzuteilungsspeicher 30 angeschlossen, um die Auswahl und die Eingabe gewünschter Parameter einfach zu gestalten
Eine vorteilhafte Anordnung bzw Vorgangsweise zur Ermittlung der Zeitdifferenz Δt zwischen dem Auftreten des Meßwertes 19 an der Elektrode und dem Zeitpunkt der Generierung des Meßsignals 18 durch den Signalgenerator 22 wird anhand eines dreieckformigen Meßsignals 18 unter Bezugnahme auf Fig 9 naher erläutert Die Rechen- und Analyseeinheit 40 zur kapazitiven Analyse erhalt die Parameter des Meßsignals 18 über die Multiplexer 35 und den von der Elektrode 1 abgenommenen Meßwert 19 zeitverschoben Des weiteren erhalt die Einheit 40 ein Referenzsignal 21 über den festen Teiler 42, dessen Frequenz hoher, insbesondere beträchtlich hoher als die Frequenz des Meßsignals 18 ist, das an die Elektrode 1 angelegt ist Durch Messung der Anzahl der Perioden des Signals 21 zwischen dem Eintreffen korrellierbarer Meßsignalpunkte, z B des Meßsignalanfanges, d h dem der Einheit 40 übermittelten Beginn des Meßsignals 18 und dem Eintreffen des Meßwertes 19 in der Einheit 40 kann die Zeitdauer Δt festgestellt werden
Der vorgesehene Frequenzgenerator 22 ist vorteilhafterweise ein quarzstabiler Frequenzgenerator mit einer Grundfrequenz zwischen 10 MHz und 3 GHz
Dem in Fig 7 dargestellten Fluidauftragsrechner 7 ist ein Speicher 8 zugeordnet, in dem vorab ermittelte Zusammenhange zwischen von den Meßsensoren 50,51 ermittelten und auf den gewählten Fluidparameter bezogenen Ergebniswerten, und der aufgetragenen Menge und/oder Art eines Fluides gespeichert enthalten sind Diese Zusammenhange werden mittels Kalibnermessungen ermittelt, indem Werkstucke mit einem Fluid beschichtet werden und diese Beschichtungen bezuglich der Fluidmenge und/oder Fluidart und/oder Form des aufgebrachten Fluides variiert werden Aufgrund dieser vorhandenen Zusammenhange können die aus den Meßsensoren 50 und 51 erhaltenen Ergebniswerte verglichen, vorzugsweise subtrahiert, werden und es kann ein Wert oder eine Differenz erhalten werden, die in direktem Zusammenhang zu der aufgetragenen Fluidmenge steht oder es kann die Fluidmenge unter Verwendung der ermittelten Zusammenhange explizit bestimmt werden Beispiele für Kalibrierkurven bzw Zusammenhange zwischen den einzelnen
Parametern, sowie sie in den Speichern 8 und 41 gespeichert sein können, sind in Fig 10 dargestellt F entspricht der Feuchtigkeit, 9 der Dichte, T der Temperatur, Hz der Frequenz und K der Kubatur Je großer die Anzahl der ermittelten Kalibrierwerte ist, umso genauer kann die Auswertung bzw, Eliminierung von Parametern erfolgen An den Fluidauftragsrechner 7 ist eine Mengenanzeige 5 angeschlossen, in der die aufgetragene Fluidmenge nach expliziten Werten angezeigt wird
An den Fluidauftragsmengenrechner 7 kann auch eine Einrichtung 47 zum Mengenvergleich angeschlossen werden, die in einem Speicher 46 gewisse Vorgabe- bzw Schwellenwerte enthalt und je nach Überschreiten oder Unterschreiten dieser Schwellenwerte bzw gewisser Toleranzen eine entsprechende Reaktion, z B eine Signalgabe oder Anzeige, einleitet An den Fluidauftragsmengenrechner 7 bzw an die Mengenvergleichseinnchtung 47 können auch entsprechende Schaltausgange 48 angeschlossen sein, um den Fluidauftrag der Auftragseinheit 3 zu regeln oder entsprechende Signalabgaben zu veranlassen
Mit einer Ansteuerung der Auftragseinheit 3 kann eine automatische Dosierung der Auftragsmenge des Fluides vorgenommen werden oder im Notfall eine Stillegung einer Anlage eingeleitet werden Vor allem eignen sich die erfindungsgemaße Vorgangsweise und die erfindungsgemaße Vorrichtung für die Herstellung von furnierten Holzplatten bzw die Überwachung eines Leimauftrages auf Stabe bzw Pfosten für Leimbinder Insbesondere ist die Erfindung auch zur Überwachung der Beschichtung bzw Verleimung von holz- oder kunststoffbeschichteten Holzplatten bzw Holzleisten zur Herstellung von Fußboden und/oder Kuchenplatten geeignet
Die Signalparamenter der Meßsignale, insbesondere die Kurvenform, wird basierend auf ihrer Abhängigkeit von den zu eliminierenden oder den der Auswertung zugrundezulegenden Parametern gewählt, gleiches gilt für die Elektrodenparameter Die Abstände zwischen den Werkstucken und den Elektroden betragen üblicherweise einige cm, es können Werkstucke bis zu Abmessungen von 10 x 20 cm und großer vermessen werden
Die Anordnung der Elektroden 1 ,1' kann den Umstanden angepaßt längs und/oder quer zur Werkstuckbahn erfolgen Es ist möglich, an einer oder an beiden Seiten der Werkstuckbahn Elektroden 1 ,1' vorzusehen
Die Dauer einer Messung zur Ermittlung eines Ergebniswertes betragt etwa 1 bis 5 ms, wobei dieser einen Messung eine Vielzahl von Messungen zugrunde egt, vorteilhafterweise wird mit jeder Periode des Meßsignals 18 ein Meßwert ermittelt und ausgewertet Mit dieser Vielzahl von ausgewerteten Meßsignalen werden die entsprechenden Berechnungen bzw Zusammenhange zwischen den Parametern bzw die Eliminierung von Parametern vorgenommen, gegebenenfalls werden Mittelwerte gebildet und ausgewertet Zweckmaßigerweise wird vorgesehen, daß die alle 1 bis 5 ms von jedem Meßsensor 50,51 erhaltenen Ergebniswerte entsprechend der Fluidauftragsmenge ausgewertet werden Mit dieser Vielzahl von Messungen bzw mit den in diesen zeitlichen Abstanden vorliegenden Ergebniswerten kann trotz einer hohen Fordergeschwindigkeit der Werkstucke im Zuge ihrer Beschichtung eine ausreichend genaue Ermittlung des Fluidauftrages erfolgen
Die Vorteile der erfindungsgemaßen Vorgangsweise beruhen insbesondere auch darauf, daß eine 100%-ιge Kontrolle der gesamten zu beleimenden Flache möglich wird
Prinzipiell müssen die Frequenzen der Meßsignale 18, die vom Frequenzgenerator 22 des Meßsensors 50 zur Vermessung des Werkstuckes 13 vor dem Fluidauftrag und des Frequenzgenerators 22 des Meßsensors 51 zur Vermessung des Werkstuckes 13 nach dem Fluidauftrag erzeugt werden, nicht gleich sein Auch die Signalparameter der Meßsignale 18 und die Elektrodenformen der Meßsensoren 50 und 51 müssen nicht übereinstimmen Wesentlich ist, daß sowohl mit der Messung vor dem Fluidauftrag als auch mit der Messung nach dem Fluidauftrag Ergebniswerte erreicht werden, die in eindeutiger Weise dem gewünschten Parameter nämlich Dichte oder Feuchtigkeit entsprechen, sodaß die jeweiligen Ergebniswerte zueinander in Beziehung gesetzt werden können und der Fluidauftragrechner 7 einen entsprechenden Vergleich der Ergebniswerte vornehmen kann.
Soferne die Werkstückparameter Temperatur, Faserung, Faserrichtung und Kubatur bei den gewählten Frequenzen und Signalformen bzw. Elektrodenformen geringen Einfluß auf das Meßsignal haben und aufgrund der Wahl der Frequenz der Meßsignalparameter und der Elektrodenformen eine gute Abhängigkeit zwischen diesen Größen und der Dichte und/oder der Feuchtigkeit gewährleistet ist, so genügt es, direkt die Parameter Dichte und Feuchtigkeit vor bzw. nach dem Fluidauftrag zu vermessen und die Ergebniswerte in Beziehung zu setzen.
Wenn z.B. ungleichmäßig warmes Holz vermessen werden muß, wie dies z.B. aus Holztrocknungsanlagen anfällt, so kann es wesentlich sein, den Parameter Temperatur vorerst zu berücksichtigen und dann zu eliminieren, um eindeutige Ergebnisse für die Dichte und/oder die Feuchtigkeit zu erhalten.
Vorteilhafterweise versucht man in Bereichen der Kalibrierkurven Auswertungen vorzunehmen, in denen die Abhängigkeit zwischen den Parametern der Meßsignale bzw. der Frequenz und der Elektrodenparameter linear von der Dichte und/oder von der Feuchtigkeit bzw. den anderen Werkstück- und/oder Fluidparametern ist. Unter Feuchtigkeit wird entweder die Feuchtigkeit des Werkstückes, d.h., der im
Werkstück vorhandene Wassergehalt verstanden. Unter Feuchtigkeit wird in der gleichen Weise auch die Feuchtigkeit des Fluides, d.h., der Wassergehalt des Fluides, verstanden.
Vorteilhaft für die Durchführung der Erfindung ist es, wenn die zueinander in
Beziehung gesetzten Ergebniswerte von Messungen vor und nach dem Fluidauftrag von im wesentlichen denselben Stellen des Werkstückes herrühren. Mit einer entsprechenden
Werkstücksteuerung bzw. Überwachung der Werkstückbewegung ist diese Bedingung leicht zu erfüllen.
Vorteilhafterweise wird vorgesehen, daß bei aufeinanderfolgenden Messungen nicht unterschiedliche Flächenbereiche der Werkstücke vermessen werden, sondern daß bei einer fortschreitenden Messung über die Oberfläche eines Werkstückes die vermessenen Bereiche einander überlappen.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorgangsweise ist, daß die Leimmengen, die üblicherweise bei einer industriellen Fertigung aufgetragen werden, reduziert werden können, da eine genaue Feststellung der aufgetragenen Leimmenge erfolgen kann bzw. festgestellt werden kann, ob die aufgetragene Leimmenge sich in einem vorgegebenen Toleranzbereich befindet. Insbesondere beim Hochfrequenzpressen von verleimten Gegenständen ist das im Leim enthaltene Wasser störend und kann nunmehr 1 durch Verringerung der Leimmengen absolut reduziert werden
Wichtig ist, daß wahrend eines Meßvorganges die Frequenz unverändert bleibt, da ansonsten aufeinanderfolgende Meßwerte nicht gut verglichen werden können Vorteilhafterweise wird als Signalform eine Sinusschwingung verwendet 5 Gegenelektroden können, müssen aber nicht, vorgesehen sein
Mit dem erfindungsgemaßen Verfahren sind auch in das Material einziehende bzw einziehbare Kleber meßbar, da durch die veränderte Oberflachenstruktur des Werkstuckes entsprechende Meßsignale erhalten werden können Auf diese Weise sind Auf diese Weise sind z B auch im Zuge der Herstellung nachbefeuchtete Gipsplatten bezüglich des ° Feuchtegehaltes vermeßbar, welche Gipsplatten beim Nachfeuchten aufquellen und dadurch dicker werden, da die kapazitiven Meßsensoren vor allem die oberflachennahen Bereiche vermessen, spielen Dickenanderungen bei der erfindungsgemaßen Vorgangsweise keine Rolle In ähnlicher Weise ist auch die erfindungsgemaße Vorgangsweise einsetzbar bei der Messung der Feuchte von Kartons bzw Kartonpapier, welche(s) im Zuge des 5 Produktionsverfahrens ebenfalls nachbefeuchtet werden muß
Es ist bei der erfindungsgemaßen Vorgangsweise wichtig, daß von den zu vermessenden Werkstucken immer gleiche Bereiche der Werkstucke vor und nach dem Fluidauftrag vermessen und zueinander in Beziehung gesetzt werden Auf diese Weise kann o man exakteste Meßergebnisse erhalten
Es ist von Vorteil, wenn mehrere Sensoren quer zur Bewegungsbahn nebeneinander angeordnet und/oder in Längsrichtung der Bewegungsbahn hintereinander und/oder mehrere Sensoren gleichzeitig quer zur Bewegungsbahn nebeneinander und hintereinander in der Bewegungsbahn angeordnet sind und ihre Meßergebnisse ausgewertet werden Auf diese 5 Weise kann exakt festgestellt werden, ob ein entsprechender Fluidauftrag vorhanden ist bzw über die Breite des Werkstuckes variiert
0
5

Claims

1 P a t e n t a n s p r ü c h e :
1. Verfahren zur berührungsiosen Feststellung und/oder Überprüfung eines Fluidauftrages, insbesondere eines(r) Leim-, Kleber-, Lack- oder Kunststoffauftrages oder -
5 beschichtung, auf einer Oberfläche eines Werkstückes, vorzugsweise eines
Werkstückes aus Holz oder Holzwerkstoff, wobei das Werkstück sowohl vor dem Auftrag als auch nach dem Auftrag des Fluides jeweils mit zumindest einem Meßsensor vermessen wird und die vor dem Fluidauftrag und nach dem Fluidauftrag erhaltenen Meßsignale zur Auswertung herangezogen werden, dadurch gekennzeichnet, 0 - daß kapazitive Meßsensoren eingesetzt werden, an deren Elektrode(n) von einem
Frequenzgenerator mit vorgegebenen Signalparametern erzeugte Meßsignale zur Ausbildung eines elektrischen Wechselfeldes angelegt werden, und - daß die durch das im Meßfeld der das Werkstück vor und nach dem Fluidauftrag vermessenden kapazitiven Meßsensoren befindliche Werkstück aufgrund der 5 Werkstück- und/oder Fluidparameter beeinflußten und veränderten Meßsignale und/oder die durch die Werkstück- und/oder Fluidparameter hervorgerufenen Veränderungen der Parameter der Meßsignale als Meßwerte zur Feststellung des Vorhandenseins eines Fluidauftrages und/oder zur Berechnung der Menge des Fluidauftrages herangezogen o werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung eines Zusammenhanges zwischen den Signalparametern der Meßsignale und gegebenenfalls den Elektrodenparametern einerseits und den von der Elektrode des jeweiligen 5 Meßsensors abgenommenen Meßwerten anderseits eine Mehrzahl von Werkstücken mit bekannten, aber jeweils unterschiedlich gewählten Werkstückparametern sowohl ohne als auch mit dem Auftrag eines Fluides mit bekannten, aber jeweils unterschiedlich groß gewählten Mengen und/oder mit bekannten, aber jeweils unterschiedlich gewählten Fluidparametern und gegebenenfalls mit bekannten, aber jeweils unterschiedlich 0 gewählten Elektrodenparameter aufweisenden Elektroden vermessen wird und diese
Zusammenhänge, insbesondere in Form von Kalibrierkurven, aufgezeichnet und gespeichert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung des 5 Zusammenhanges zwischen einem Vorhandensein und/oder der Menge des aufgetragenen Fluides einerseits und einzelnen bestimmten Fluidparametern anderseits eine Mehrzahl von Werkstücken mit bekannten, aber jeweils unterschiedlich gewählten Werkstuckparametern sowohl ohne als auch mit bezüglich Menge und/oder Art bestimmten, aber jeweils unterschiedlich gewählten Fluidauftragen mit bekannten, aber jeweils unterschiedlich gewählten Fluidparametern, gegebenenfalls mit bekannten, aber jeweils unterschiedlich gewählte Elektrodenparameter aufweisenden Elektroden, vermessen wird und diese Zusammenhange, insbesondere in Form von Kalibrierkurven, aufgezeichnet und gespeichert werden
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung dieser Zusammenhange als Signalparameter die Intensität und/oder die Kurvenform und/oder die Kurvenflache der Meßsignale und/oder die
Phasenverschiebung der Meßwerte in bezug auf die Meßsignale und als Werkstuckparameter die Dichte und/oder die Feuchtigkeit (Wassergehalt) und/oder die Faserrichtung und/oder die Faserung und/oder die Kubatur und/oder die Temperatur und als Fluidparameter die Dichte und/oder die Feuchtigkeit (Wassergehalt) und als Elektrodenparameter die Form der Elektroden und/oder der Abstand der Elektroden vom Werkstuck herangezogen werden
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für jede vor und nach dem Fluidauftrag auf das Werkstuck vorgenommene Messung eine notwendige bzw ausreichende Mehrzahl von Meßwerten, vorzugsweise für jede Periode des Meßsignals ein Meßwert, ermittelt wird, welche Meßwerte von Meßsignalen mit bekannten, gegebenenfalls unterschiedlichen Signalparametern abgeleitet und/oder von Elektroden mit bekannten, gegebenenfalls unterschiedlichen Elektrodenparametern abgenommen sind,
- daß aus den Meßwerten dieser Mehrzahl von Messungen unter Verwendung der vorab gespeicherten Zusammenhange zwischen den Meßsignal- und/oder Elektrodenparametern und den Werkstuck- und/oder Fluidparametern und unter Eliminierung der Werkstuckparameter Faserrichtung, Faserung, Kubatur und Temperatur und des Fluidparameters Temperatur ein charakteristischer Ergebniswert bestimmt bzw errechnet wird und
- daß die Ermittlung bzw Berechnung des Ergebniswertes für einen gewünschten für das Fluid charakteristischen Parameter, nämlich die Dichte oder die Feuchtigkeit (Wassergehalt), erfolgt
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Messungen vor dem Aufbringen des Fluids ermittelten Ergebniswerte und die aus den Messungen nach dem Aufbringen des Fluids ermittelten Ergebniswerte verglichen werden oder die Differenz der Ergebniswerte gebildet wird und daß das Vergleichsergebnis oder die beim Vergleich erhaltene Differenz unter Verwendung der vorab ermittelten und gespeichert vorhandenen Zusammenhange zwischen dem Vorhandensein oder der Menge des Fluides und den Fluidparametern als der Menge des aufgebrachten Fluids proportional ausgewertet wird
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Meßsignale und/oder die Signalparameter und/oder die Elektrodenparameter derart ausgewählt oder vorgegeben werden, daß die Phasenverschiebung bzw die Veränderungen der Meßsignale von einem bestimmten Werkstuck- und/oder Fluidparameter linear oder möglichst linear abhangig sind, und/oder daß zur Optimierung der Meßwerte die Signalparameter der Meßsignale und/oder die Elektrodenform derart gewählt werden, daß Signalparameter durch die Werkstoff- und/oder Fluidparameter möglichst stark bzw signifikant beeinflußt und verändert werden
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils vor und nach dem Fluidauftrag eine Mehrzahl von Messungen unter Verwendung derselben bzw möglichst gleicher Signalparameter und/oder Elektrodenparameter vorgenommen wird, und daß gegebenenfalls die erhaltenen Ergebniswerte einer Mittelwertbildung unterworfen und die Mittelwerte zur Auswertung bzw Ermittlung der Ergebniswerte herangezogen werden
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschiede zwischen den Meßsignalen und den Meßwerten bzw die Veränderungen der Signalparameter aufgrund der von den Werkstucken und/oder dem Fluidauftrag verursachten Kapazitatsanderungen der Elektroden bzw des Meßfeldes ausgewertet werden, indem die Zeitspanne oder die Phasenverschiebung zwischen der Generierung des Meßsignals und dem Auftreten des dem Meßsignal entsprechenden Meßwertes an der jeweiligen Elektrode und/oder Unterschiede in der Signal- bzw Kurvenform bzw - flache zwischen dem Meßsignal und dem abgenommenen Meßwert und/oder Unterschiede in der Intensität zwischen dem Meßsignal und dem Meßwert ermittelt werden
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsignal zur Errichtung des Meßfeldes auf 50 Hz bis 1 MHz, vorzugsweise 20 kHz bis
200 kHz, insbesondere 30 kHz bis 36 kHz, eingestellt wird, wobei gegebenenfalls zur Verringerung des Einflusses der Dichte der Werkstucke und/oder des Fluides auf die Meßwerte die Frequenz des Meßsignals auf 1 kHz bis 50 kHz, vorzugsweise 25 kHz bis 38 kHz, eingestellt wird und wobei gegebenenfalls zur Verringerung des Einflusses der
Temperatur der Werkstucke und/oder des Fluides auf die Meßwerte die Frequenz des Meßsignals auf 80 kHz bis 200 kHz eingestellt wird
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Meßsensoren die vor und nach dem Fluidauftrag aufgenommenen Meßwerte von lagemaßig definierten und/oder von zumindest teilweise identen Flachenbereichen des Werkstuckes abgenommen bzw ermittelt werden und/oder daß die bei aufeinanderfolgenden Messungen ermittelten Meßwerte von Bereichen abgenommen werden, die sich lagemaßig überlappen
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß als wesentlicher Werkstuckparameter bei wasserhaltigen Fluiden, z B Weißleim, Resozmharzleim, Hamstoffleim oder dgl , die Feuchtigkeit (Wassergehalt), bei im wesentlichen wasserfreien Fluiden, z B PU-Leim, Gummi oder dgl , die Dichte und bei gering wasserhaltigen Fluiden, z B wasserlöslichen Lacken, die Feuchtigkeit (Wassergehalt) und/oder Dichte herangezogen werden
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstuck relativ zu dem Meßfeld bewegt bzw durch dieses Meßfeld durchbewegt wird, wobei vorzugsweise die Relativbewegung zwischen den Meßsensoren und dem Werkstuck auf 0 bis 600 m/min eingestellt wird
Vorrichtung zur beruhrungslosen Vermessung bzw Feststellung bzw Überprüfung eines Fluidauftrages, insbesondere eines Leim-, Kleber-, Lack- oder Kunststoffauftrages, auf einer Oberflache eines Werkstuckes (13), vorzugsweise eines Werkstuckes aus Holz oder Holzwerkstoff, mit einer Fluidauftragseinheit (3), z B Spruhdusen, Auftragswalzen od dgl , an der das Werkstuck (13) zum Fluidauftrag vorbeibewegbar ist, wobei sowohl vor als auch nach der Fluidauftragsseinheit (3), vorzugsweise angrenzend an die Bewegungsbahn des Werkstuckes (13), zumindest ein Meßsensor (50, 51 ) mit zumindest einer Elektrode (1 , 1') angeordnet ist, insbesondere zur Durchfuhrung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, - daß die Elektrode(n) (1 , 1 ') der kapazitiven Meßsensoren (50, 51 ) zur Errichtung eines elektrischen Wechselfeldes von einem Frequenzgenerator (22) mit Meßsignalen (18) vorgegebener Signalparameter beaufschlagt sind, wobei die Werkstucke (13) in dieses oder durch dieses Meßfeld (15), dessen Kapazität verändernd, bewegbar sind, und
5 - daß jeder Meßsensor (50, 51 ) eine an seine Elektrode(n) (1 , 1 ') angeschlossene
Rechen- bzw Analyseeinheit (40) umfaßt, in der von der Elektrode (1 , 1') abgeleitete Meßwerte (19) unter Berücksichtigung der Abhängigkeit der Signalparameter der Meßsignale (18) von den Werkstuck- und/oder den Fluidparametern und/oder den Elektroden parametem ausgewertet werden und ein Ergebniswert für zumindest einen für das aufgebrachte Fluid charakteristischen Fluidparameter ermittelt bzw berechnet wird
15 Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechen- bzw Analyseeinheiten (40) der einzelnen Meßsensoren (50, 51 ) an eine Rechen- bzw Vergleichseinheit (7) angeschlossen sind, in der ein Vergleich oder eine Differenzbildung 5 der von dem(n) vor und dem(n) nach der Fluidauftragseinheit (3) angeordneten Meßsensor(en) (50, 51 ) erhaltenen Ergebniswerte erfolgt und das Vergleichsergebnis oder die Differenz unter Verwendung gespeichert vorliegender Zusammenhange zwischen dem dem Ergebniswert zugrundegelegten Fluidparameter und der Fluidmenge o in Hinblick auf das Vorhandensein oder auf die Menge des Fluides pro Flächeneinheit ausgewertet wird
16 Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der kapazitiven Meßsensoren (50, 51 ) zumindest eine mit den Meßsignalen (18) 5 beaufschlagte Elektrode (1 , 1 ') und gegebenenfalls zumindest eine geerdete
Gegenelektrode (11 ) umfaßt, wobei entweder die Gegenelektrode(n) (11 ) neben der Elektrode (1 , 1 ') angeordnet ist (sind) und die Werkstucke (13) vor diesen Elektroden (1 , 1', 1 1 ) vorbeigefuhrt sind, oder die Werkstuckbahn zwischen der Elektrode (1 , 1') und der(n) Gegenelektrode(n) (11 ) gelegen ist oder zwischen der Elektrode (1 , 1 ') und der(n) u Gegenelektrode(n) (11 ) eine Transporteinrichtung (14) für die Werkstucke (13), z B ein
Forderband und/oder Transportrollen, angeordnet ist
17 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (1 , 1') plan ausgebildet ist, daß die geerdete Gegenelektrode (1 1 ) von einem 5 im wesentlichen planen Blechteil gebildet ist, der unterhalb der Transporteinrichtung (14) für die Werkstucke (13), vorzugsweise parallel zu dieser angeordnet ist, und daß die Elektrode (1 , 1") oberhalb der Transporteinrichtung (14), vorzugsweise parallel zu dieser, verlaufend angeordnet ist oder U- oder rahmenförmig ausgebildet ist und das Werkstück
(13) und gegebenenfalls die Transporteinrichtung (14) zumindest teilweise umschließt.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, - daß jeder Meßsensor (50, 51 ) zur Erzeugung der Meßsignale (18) einen
Frequenzgenerator (22), mit einem einstellbaren Frequenzteiler (31 ), und gegebenenfalls einem Speicher (27) zur Speicherung von vorbestimmten Frequenzen oder Teilungsverhältnissen und eine Auswahleinheit (23) zur Auswahl und Eingabe von gespeicherten oder zur händischen Eingabe von vorbestimmten Frequenzen oder Teilungsverhältnissen umfaßt und/oder,
- daß jeder Meßsensor (50, 51 ) einen Frequenzformgenerator (32) zur Einstellung einer gewünschten Kurvenform des Meßsignals (18) und gegebenenfalls einen Speicher (28) zur Speicherung und eine Auswahleinheit (29) zur Auswahl und Eingabe von gespeicherten oder zur händischen Eingabe von vorbestimmten Signalformen umfaßt und/oder,
- daß jeder Meßsensor (50, 51 ) einen Meßsignalstärkeregler (33), mit dem die Intensität des Meßsignals (18) einstellbar ist, und gegebenenfalls einen Speicher (29) zur Speicherung und eine Auswahleinheit (25) zur Auswahl und Eingabe von gespeicherten oder zur händischen Eingabe von vorbestimmten Signalstärken umfaßt und/oder,
- daß jeder Meßsensor (50, 51 ) eine Mehrzahl von unterschiedliche Form und/oder unterschiedlichen Abstand von Werkstück (13) aufweisenden Elektroden (1 , 1') und einen Feld- bzw. Signalumschalter (34) umfaßt, mit dem der Frequenzgenerator (22) an eine ausgewählte Elektrode (1 , 1 ') anschließbar ist, wobei gegebenenfalls ein Speicher (30) zur Speicherung der Auswahlmöglichkeiten und eine Auswahleinheit (26) zur
Auswahl von Elektroden (1 , 1') vorgesehen ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechen- bzw. Analyseeinheit (40) die ausgewählten oder eingegebenen Werte der Meßsignalparameter, vorzugsweise die ausgewählte Frequenz und/oder die ausgewählte Meßsignalform und/oder die ausgewählte Meßsignalstärke und/oder die Elektrodenparameter, vorzugsweise Angaben betreffend die ausgewählte Elektrodenform, von den Speichern (27, 28, 29, 30) oder den Einheiten (23, 24, 25, 26) und auch die von der jeweiligen mit den Meßsignalen (18) beaufschlagten Elektrode (1 , 1 ') abgenommenen Meßwerte (19) zugeführt sind.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß jede 1 Rechen- bzw Analyseneinheit (40) eine Einheit (38) zur Feststellung der Unterschiede der von der Elektrode (1 , 1 ') abgenommenen Meßwerte (19) gegenüber den Meßsignalen (18) aufweist
5 21 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rechen- bzw Analyseeinheit (40) eine Einrichtung (57) zur Feststellung der Zeitspanne zwischen der Generierung des Meßsignals (18) und dem Auftreten des dem Meßsignal (18) entsprechenden Meßwertes (19) an der Elektrode (1 , 1'), d h der Phasenverschiebung zwischen Meßsignal (18) und Meßwert (19), aufweist, wobei 10 gegebenenfalls die Zeitspanne durch Zahlen der in dieser Zeitspanne eintreffenden
Perioden eines vom Frequenzgenerator (22), gegebenenfalls über einen Teiler (42), abgeleiteten, vorzugsweise eine höhere Frequenz als das Meßsignal (19) aufweisendenden, Referenzfrequenzsignals (21 ) ermittelbar ist
15
22 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß an die
Rechen- bzw Analyseeinheit (40) jedes Meßsensors (50, 51 ) eine Speichereinheit (41 ) angeschlossen ist, in der vorab ermittelte bzw. bekannte Zusammenhange zwischen den Signalparametern der Meßsignale (18) und gegebenenfalls den Elektrodenparametern 2o einerseits und den von der Elektrode (1 , 1") des Meßsensors (50, 51 ) abgenommenen und von den Werkstuck- und/oder Fluidparamtern beeinflußten Meßwerten (19) anderseits abgespeichert sind
23 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß jede 25 Rechen- bzw Analyseneinheit (40) eine Einheit (39) zur Berechnung eines
Ergebniswertes für zumindest einen für das aufgetragene Fluid charakteristischen Fluidparameter, nämlich Feuchtigkeit (Wassergehalt) und Dichte, umfaßt, und den Ergebniswert aus den festgestellten Unterschieden zwischen den Meßwerten (19) und den Meßsignalen (18) und unter Eliminierung von Werkstuck- und Elektrodenparametern
Of) ou bzw anderen Fluidparametern unter Berücksichtigung der in der Speichereinheit (41 ) enthaltenen Zusammenhange berechnet
24 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Ergebniswerte der Rechen- und Analyseneinheiten (40) der das Werkstuck (13) vor und
35 nach dem Fluidauftrag mit der Auftragseinheit (3) vermessenden Meßsensoren (50, 51 ) einer gemeinsamen Auswerteeinheit bzw einem von einer Rechen- bzw Vergleichseinheit gebildeten Fluidauftragsrechner (7) zugeführt sind, der einen Vergleich, vorzugsweise eine Differenzbildung, der von den Meßsensoren (50) vor und von den Meßsensoren (51 ) nach der Fluidauftragseinheit (3) erhaltenen Ergebniswerte vornimmt und der die ermittelten Vergleichswerte unter Verwendung von vorab ermittelten bzw. bekannten Zusammenhängen ins Verhältnis zu dem Vorhandensein bzw. zu der vorhandenen Menge des aufgetragenen Fluides setzt und ein Wert für die vorhandene Fluidmenge errechnet.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß an den
Fluidauftragsrechner (7) ein Speicher (8) angeschlossen ist, in dem die vorab ermittelten bzw. bekannten Zusammenhänge zwischen dem jeweiligen, dem zu errechnenden
Ergebniswert zugrundegelegten Fluidparameter, nämlich Dichte oder Feuchtigkeit
(Wassergehalt), und der Menge an aufgetragenem Fluid gespeichert enthalten sind.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß an den Fluidauftragsrechner (7) Anzeigeeinheiten (5) und/oder Auswerteeinheiten und/oder Steuereinheiten (48) zur Regelung der Auftragseinheit (3) und/oder Alarmeinrichtungen angeschlossen sind.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der Meßsensoren (50, 51 ) derselbe Fluidparameter dem Ergebniswert zugrundegelegt ist und/oder, daß in jedem Meßsensor (50, 51 ) die Errechnung der Ergebniswerte nach demselben Algorithmus erfolgt.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsensoren (50,51 ) gemeinsam mit den Elektroden (1 ,1') in einem Gehäuse direkt neben der Werkstückbahn angeordnet sind.
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