WO2007054221A1 - Vorrichtung zum prüfen eines flächigen materials - Google Patents

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WO2007054221A1
WO2007054221A1 PCT/EP2006/010442 EP2006010442W WO2007054221A1 WO 2007054221 A1 WO2007054221 A1 WO 2007054221A1 EP 2006010442 W EP2006010442 W EP 2006010442W WO 2007054221 A1 WO2007054221 A1 WO 2007054221A1
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Gerald Kleikamp
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Gerald Kleikamp
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Definitions

  • the invention relates to a device for testing a sheet material, in particular of paper, foil, fabric or nonwoven, with a measuring device for detecting at least one property of the sheet material, a housing and arranged in or on the housing transport means for transporting the sheet material to at least one measuring position and / or away from the measuring position.
  • the purpose of such devices is to detect properties of sheet materials, in particular to provide a comparison with predetermined setpoints.
  • Setpoints may be e.g. from various standards, in particular DIN standards, EN standards or customer-specific regulations.
  • the measuring device is set up to determine the measured values required for this purpose and has e.g. suitable measuring sensors.
  • suitable measuring sensors In the case of flat materials, in particular the following properties can be detected: optical properties, in particular gloss, smoothness and color surface structures, in particular roughness - material structure properties, in particular porosity, moisture,
  • Object of the present invention is to provide a flexible device for testing a sheet material.
  • the device is designed as a modular test device, which can be connected to other modular test equipment to a combined test device.
  • the device according to the invention can be easily connected to other devices to a combined testing device.
  • the individual devices may each have measuring devices which detect different properties of the sheet material. In this way it is possible to put together particularly flexible combined test facilities or test lanes.
  • Another advantage of the modular design is its ease of maintenance. In the case of a maintenance or a defect, the respective module is easily replaced or removed. The resulting gap can be closed by pushing together the remaining modular test equipment, and the combined test equipment remains functional.
  • the transport device has at least one driven
  • Transport belt for moving the sheet material.
  • the transport belt guides the sheet material not only punctiform but along a particular elongated contact surface formed by the transport belt. As a result, accidental slipping of the sheet material can be avoided.
  • a further improvement of the transport of the sheet material is achieved in that the transport device at least one
  • Pressure element in particular with a pressure belt, to press the sheet material against the at least one conveyor belt. In this way, the sheet material between
  • Clamping pressure element and transport belt are clamped. This ensures, among other things, that the sheet material under defined
  • the at least one pressure element is designed to be movable and / or flexible, a particularly reliable transport of the sheet material is achieved.
  • the sheet material is kept taut even with long transport routes, if at least two transport belts are provided, which are arranged at an angle to each other in a common plane. This slightly non-parallel arrangement of the conveyor belt creates an outward pull on the sheet material.
  • the angle between the at least two transport belts is 0, 1 ° to 6 °, in particular 0.5 ° to 2 °.
  • the transport device may further comprise means for transporting the sheet material to an adjacent modular testing device.
  • the transport device may further comprise means for transporting the sheet material to an adjacent modular testing device.
  • the means for transporting the sheet material to an adjacent modular testing device at least one
  • Transport device is. As a result, despite the modular structure with its advantages, a secure guidance of the sheet material is achieved. An unintentional displacement of the sheet material is reliably avoided.
  • the at least one boom between a working position, in which the boom over the edge of the housing
  • the at least one boom has at least one driven feed belt, which is designed in particular as a guided over at least two rollers endless belt.
  • the modular test device has at least one receptacle for the cantilever of an adjacent modular test device, which is formed in particular by a recess.
  • the boom of the adjacent test device can be added and thus a gapless guidance of the sheet material can be achieved even beyond the edge of the housing.
  • a further improvement is achieved in that the housing has a lower part and a top part, between which a space for
  • Pressure element receives or the upper part of the at least one
  • the movable upper part can be made smaller and lighter.
  • the lower part can have a measuring table whose upper surface has at least one recess in which the at least one transport belt or the at least one pressure element is arranged. This design makes it possible to safely guide the sheet material over the measuring table.
  • the invention also relates to a combined testing device for testing flat materials, in particular paper, foil, fabric or nonwoven, in which at least two of the described modular testing devices are connected to a test line.
  • the transport devices of the at least two modular testing devices cooperate to form the planar one
  • a particularly secure transport is achieved in that the transport devices of two adjacent modular
  • Testing facilities have an overlap area. In the overlapping area, the sheet material is simultaneously engaged with the transport means of two modular testing devices, so that a gapless guiding of the material can be achieved. The risk of transport errors is thereby reduced.
  • a further improvement of the guidance of the sheet material is achieved in that a control and / or regulating device is provided to drive the transport devices of the modular testing devices with identical or slightly different speeds.
  • a different, increasing in the transport direction speed can be used to keep the sheet material stretched smooth. For this effect, even very small speed differences may be sufficient.
  • Figure 1 is a perspective view of an apparatus for testing a sheet material
  • Figure 2 the device for testing a sheet material of Figure 1 with unfolded upper part
  • Figure 3 the transport device of the apparatus shown in Figure 1 for testing a sheet material with the boom in the rest position;
  • Figure 4 the transport device of Figure 3 with the boom in working position
  • FIG. 5 shows a detailed representation of the pressure element of the transport device illustrated in FIG. 3;
  • FIG. 6 shows a detailed view of the pressure element of the transport device illustrated in FIG. 4;
  • FIG. 7 a sectional view of two modular test devices connected to a combined test device.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of the arrangement of the transport device, of three modular test devices connected to a test line according to a further embodiment.
  • FIGS. 1 and 2 show an apparatus for testing a sheet material, which is particularly suitable for paper, foil, fabric, fleece, or the like. For better clarity, covers of the housing 1 are partially not shown in FIGS. 1 and 2.
  • the device embodied as a modular test device 100 or 100 ', 100 "has a housing 1 with a lower part 2 and an upper part 3. Between the lower part 2 and the upper part 3 there is a space 4 open in several directions for carrying out the test to be examined This space 4 is open at least towards the two sides 5, 5 'of the housing and allows the sheet material to be carried through
  • the upper part 3 is movably fastened to the lower part 2 in such a way that the upper part 3 is movable relative to the upper part 3 2), which not only enables insertion of an object to be examined from the front in addition to the passage of the sheet material to be examined from the sides 5, 5 ' greatly simplifies the maintenance and repair of the device.
  • a flat measuring table 6 is also formed, over which the flat material to be tested is guided.
  • the modular testing device 100 furthermore has a measuring device 27, which makes it possible to detect at least one property of the flat material (see FIG.
  • a measuring device e.g. Measuring sensors are provided which, e.g. capture the following properties of a sheet material: optical properties, in particular gloss, smoothness and color - surface structures, in particular roughness
  • image analysis can be performed by means of a scanner, transmitted light and incident light systems.
  • the measuring device 3 recesses 7, 8 are provided in the lower part 2 and the upper part. It is also possible that the measuring device of a device detects several properties of the sheet material and optionally for this purpose has a plurality of measuring sensors (not shown).
  • the device For transporting the sheet material to at least one measuring position or away from the measuring position, the device has a transport device 9. This allows in particular the automated performance of measurements or tests. A manual feed of the surface material to be examined to the or the measuring positions is not required.
  • the measuring position is in the illustrated embodiment in the space 4 for the passage of the sheet material.
  • the sheet material is accessible at the measuring position from above and / or from below, so that different measuring methods can be used.
  • each apparatus for testing a sheet material comprises two transport belts 10, 10 '.
  • Each transport belt 10, 10 ' is via a plurality of guide rollers 11, 11', 11 "
  • the conveyor belts 10, 10 ' are formed as endless belts and can be made for example of plastic or rubber.
  • the motor 13 is preferably designed as a stepper motor.
  • Each modular test device has its own motor 13.
  • the transport device 9 also has means 15 for transporting the sheet material to an adjacent modular testing device.
  • each transport belt 10, 10 ', a boom 16, 16' assigned. can be moved between a rest position shown in FIG. 3 and a working position shown in FIG. In the rest position, the arms 16, 16 'folded down. In this position, the arms 16, 16 'are not over the edge of the housing 1, as can be seen in particular from Figure 7 (right half). In the working position, however, the boom 16, 16 'protrudes beyond the edge of the housing in the direction of an adjacent modular testing device 100. This can also be seen in Figure 7 (center), which illustrates how two modular test devices 100, 100 'can be connected to form a combined test device.
  • Each boom 16, 16 ' has a feed belt 17 or 17'.
  • This is designed as an endless belt, which is mounted on two rotatable guide rollers 18, 18 'movable.
  • the drive of the feed belts 17, 17 ' takes place via the guide rollers 11 "of the transport belts 10, 10.” This simultaneously ensures that the transport belts 10, 10' and the feed belts 17, 17 'each have the same transport speed.
  • the housing 1 has receivers 19, 19 'for the arms 16, 16' of an adjacent modular testing device 100, 100 ', 100 " formed perpendicular slots which are arranged in the illustrated embodiment in each case in the left side 5 of the housing 1.
  • the transport devices 9 can be formed by two (or more) modular test devices 100, 100 'arranged side by side.
  • a control and / or regulating device is provided.
  • FIG. 8 which shows a view from above onto the measuring table 6, can furthermore be seen that the transport belts 10, 10 'each extend along a measuring table 6.
  • the transport belts 10, 10 ' can be arranged parallel to one another or with an angle which opens towards the transport direction of the sheet material. This arrangement makes it possible to put the sheet material in a direction perpendicular to the transport direction under tension.
  • the basic illustration in FIG. 8 represents the opening angle provided between the transport belts 10, 10 '. It is expedient that the opening angle lies between 0.1 ° and 6 °, in particular between 0.5 ° and 2 °.
  • the transport device 9 has at least one pressure element 20, 20 'in order to press the flat material against the transport belts 10, 10'.
  • the pressure element 20, 20 ' has for this purpose An horrriemen
  • the pressure elements 20, 20 ' are movably mounted on the upper part 3.
  • a holding arm 23 is provided, which is pivotally attached to the housing 1.
  • a holder 24 for the guide rollers 22 is rotatably arranged.
  • springs 25 are provided, which press the holder 24 resiliently downwards.
  • the pressure element 20, 20' has arms 26, 26 'which extend along the arms 16, 16' of the transport device 9. As can be seen in particular from FIGS. 3 and 4, the arms 26, 26 'can also assume a working position in which the arms 26, 26' project beyond the edge of the housing 1. This is shown in FIG. FIG. 3 shows the rest position of the arms 26, 26 ', in which they do not protrude beyond the edge of the housing 1 or to a lesser extent.
  • the pressure elements 20, 20 ' are adjustable, as can be clearly seen in particular in FIGS. 3-6.
  • FIGs 7 and 8 clearly show how individual modular testing devices 100, 100 ', 100 "can be connected together to form a combined testing device, which makes it possible to detect successively different properties of the flat material to be examined modular design is that, depending on the customer, provided with different measuring devices modular
  • Test equipment 100, 100 ', 100 can be connected in the order desired by the customer to a test lane

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen eines flächigen Materials, insbesondere von Papier, Folie, Gewebe oder Vlies, mit einer Messeinrichtung (27) zur Erfassung wenigstens einer Eigenschaft des flächigen Materials, einem Gehäuse (1) und mit einer in oder an dem Gehäuse (1) angeordneten Transporteinrichtung (9) zum Transportieren des flächigen Materials zu wenigstens einer Messposition und/oder von der Messposition weg. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als modulare Prüfeinrichtung (100, 100', 100") ausgebildet ist, welche mit weiteren modularen Prüfeinrichtungen (100, 100', 100") zu einer kombinierten Prüfeinrichtung verbunden werden kann.

Description

ATENTANWALT
Patentanmeldung
Anmelder: Gerald Kleikamp, 97877 Wertheim, Deutschland
Vorrichtung zum Prüfen eines flächigen Materials
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen eines flächigen Materials, insbesondere von Papier, Folie, Gewebe oder Vlies, mit einer Messeinrichtung zur Erfassung wenigstens einer Eigenschaft des flächigen Materials, einem Gehäuse und mit einer in oder an dem Gehäuse angeordneten Transporteinrichtung zum Transportieren des flächigen Materials zu wenigstens einer Messposition und/oder von der Messposition weg.
Zweck von solchen Vorrichtungen ist es, Eigenschaften von flächigen Materialien zu erfassen, insbesondere um einen Vergleich mit vorgegebenen Sollwerten zu erstellen. Sollwerte können sich dabei z.B. aus verschiedenerlei Normen, insbesondere DIN-Normen, EN-Normen oder kundenspezifischen Regelungen ergeben. Die Messeinrichtung ist dabei zur Ermittlung der hierfür erforderlichen Messwerte eingerichtet und weist z.B. geeignete Messsensoren auf. Bei flächigen Materialien können insbesondere folgende Eigenschaften erfasst werden: optische Eigenschaften, insbesondere Glanz, Glätte und Farbe Oberflächenstrukturen, insbesondere Rauhigkeit - Materialstruktureigenschaften, insbesondere Porosität, Feuchte,
Saugfähigkeit
Festigkeitseigenschaften, insbesondere Zugfestigkeit,
Weiterreißfestigkeit, Berstfestigkeit - Weiterverarbeitungseigenschaften, insbesondere Bedruckbarkeit
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BESTÄTIGUNGSKÖPIE ATENTANWALT
2 - Weitere Eigenschaften, insbesondere Flächengewicht, Dicke
Zudem kann eine Bildanalyse über Scanner sowie Durchlicht und Auflichtsy steme erfolgen.
Es sind Vorrichtungen bekannt, welche jeweils nur eine Eigenschaft des flächigen Materials erfassen. Zur Durchführung einer Messung ist es erforderlich, das zu prüfende Material manuell in die Vorrichtung einzulegen. Solche Vorrichtungen sind für kleinere Prüflabors gut geeignet. Nachteilig ist hierbei jedoch der relativ hohe manuelle Aufwand, da für jede einzelne Prüfung das flächige Material in die jeweilige Vorrichtung eingelegt und nach Ende der Prüfung wieder herausgenommen werden muss.
Um diesen Aufwand zu verkleinern, sind bereits automatisierte Vorrichtungen bekannt geworden, welche mehrere hintereinander angeordnete Messeinrichtungen aufweisen. Das flächige Material wird automatisch an den hintereinander angeordneten Messeinrichtungen vorbei transportiert, um die jeweiligen Prüfungen durchzuführen. Nachteilig ist hierbei, dass solche vorbekannte Vorrichtungen eine vorgegebene Anzahl an Messpositionen aufweisen. Eine Anpassung an Kunden wünsche ist nicht oder nur aufwendig zu realisieren. Zudem kann der Ausfall nur einer Messeinrichtung unter Umständen die Vorrichtung vollständig lahm legen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine flexibel einsetzbare Vorrichtung zum Prüfen eines flächigen Materials anzugeben.
Diese Aufgabe wird bei einer eingangs genannten Vorrichtung dadurch gelöst, dass die Vorrichtung als modulare Prüfeinrichtung ausgebildet ist, welche mit weiteren modularen Prüfeinrichtungen zu einer kombinierten Prüfeinrichtung verbunden werden kann.
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Aufgrund der modularen Gestaltung kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einfache Weise mit weiteren Vorrichtungen zu einer kombinierten Prüfeinrichtung verbunden werden. Dabei können die einzelnen Vorrichtungen jeweils Messeinrichtungen aufweisen, welche unterschiedliche Eigenschaften des flächigen Materials erfassen. Auf diese Weise ist es möglich, besonders flexibel kombinierte Prüfeinrichtungen bzw. Prüfstraßen zusammenzustellen. Ein weiterer Vorteil des modularen Aufbaus ist dessen Wartungsfreundlichkeit. Im Falle einer Wartung oder eines Defektes wird das jeweilige Modul auf einfache Weise ausgetauscht oder entfernt. Die gegebenenfalls entstehende Lücke kann durch Zusammenschieben der verbliebenen modularen Prüfeinrichtungen geschlossen werden, und die kombinierte Prüfeinrichtung bleibt funktionsfähig.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Transporteinrichtung wenigstens einen angetriebenen
Transportriemen zum Bewegen des flächigen Materials auf. Der Transportriemen führt das flächige Material nicht nur punktuell, sondern entlang einer durch den Transportriemen gebildeten insbesondere länglichen Kontaktfläche. Dadurch kann ein ungewolltes Verrutschen des flächigen Materials vermieden werden.
Eine weitere Verbesserung des Transports des flächigen Materials wird dadurch erreicht, dass die Transporteinrichtung wenigstens ein
Andruckelement, insbesondere mit einem Andruckriemen aufweist, um das flächige Material gegen den wenigstens einen Transportriemen zu drücken. Auf diese Weise kann das flächige Material zwischen
Andruckelement und Transportriemen eingespannt werden. Dies sorgt unter anderem dafür, dass das flächige Material unter definierten
Bedingungen in der jeweiligen Messposition gehalten wird.
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4 Indem das wenigstens eine Andruckelement beweglich und/oder nachgiebig ausgebildet ist, wird ein besonders zuverlässiger Transport des flächigen Materials erreicht.
Das flächige Material wird auch bei langen Transportwegen gespannt gehalten, wenn wenigstens zwei Transportriemen vorgesehen sind, die winklig zueinander in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Diese geringfügig nicht-parallele Anordnung der Transportriemen erzeugt einen Zug nach außen auf das flächige Material. Vorteilhafter Weise beträgt der Winkel zwischen den wenigstens zwei Transportriemen 0, 1° bis 6° , insb. 0,5° bis 2°.
Erfindungsgemäß kann die Transporteinrichtung weiterhin Mittel zum Transport des flächigen Materials zu einer benachbarten modularen Prüfeinrichtung aufweisen. Hierdurch wird ein sicherer Transport des flächigen Materials von einer modularen Prüfeinrichtung zu einer benachbarten modularen Prüfeinrichtung sichergestellt.
Gemäß einer Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die Mittel zum Transport des flächigen Materials zu einer benachbarten modularen Prüfeinrichtung wenigstens einen
Ausleger aufweisen, der über einen Rand des Gehäuses vorsteht. Ein solcher Ausleger sorgt für einen sicheren Transport des flächigen
Materials über den Rand des Gehäuses hinaus und ermöglicht, dass das flächige Material durchgehend im Eingriff mit der
Transportvorrichtung ist. Dadurch wird trotz des modularen Aufbaus mit seinen Vorteilen eine sichere Führung des flächigen Materials erreicht. Ein ungewolltes Verschieben des flächigen Materials wird zuverlässig vermieden.
Vorteilhafter Weise kann der wenigstens eine Ausleger zwischen einer Arbeitsposition, in der der Ausleger über den Rand des Gehäuses
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5 vorsteht, und einer Ruheposition, in der der Ausleger nicht oder in geringerem Maße über den Rand des Gehäuses vorsteht, bewegt werden. Diese Gestaltung kann z.B. die Wartungsfreundlichkeit erhöhen, da eine modulare Prüfeinrichtung aus einer Reihe Prüfeinrichtungen herausgenommen werden kann, ohne die benachbarten Prüfeinrichtungen zu entfernen. Dennoch ist in der Arbeitsposition der sichere Transport des flächigen Materials zur benachbarten Prüfeinrichtung sichergestellt. Darüber hinaus ist diese Gestaltung auch dann von Vorteil, wenn die modulare Prüfeinrichtung einzeln, also nicht in Verbindung mit weiteren modularen Prüfeinrichtungen verwendet werden soll. Der Ausleger verbleibt dann in der Ruheposition und stört nicht weiter. Dieselbe Prüfeinrichtung kann somit ohne weitere Änderung sowohl einzeln als auch in Kombination mit weiteren Prüfeinrichtungen verwendet werden.
Ein besonders zuverlässiger Transport des flächigen Materials wird dadurch erreicht, dass der wenigstens eine Ausleger wenigstens einen angetriebenen Vorschubriemen aufweist, der insbesondere als ein über wenigstens zwei Rollen geführter Endlosriemen ausgebildet ist.
Gemäß einer vorteilhaften Gestaltung weist die modulare Prüfeinrichtung wenigstens eine Aufnahme für den Ausleger einer benachbarten modularen Prüfeinrichtung auf, welche insbesondere durch eine Ausnehmung gebildet ist. In dieser Aufnahme kann der Ausleger der benachbarten Prüfeinrichtung aufgenommen werden und damit ein lückenlose Führung des flächigen Materials auch über den Rand des Gehäuses hinaus erreicht werden.
Eine weitere Verbesserung wird dadurch erreicht, dass das Gehäuse ein Unterteil und ein Oberteil aufweist, zwischen denen ein Raum zur
Durchführung des zu untersuchenden flächigen Materials gebildet ist.
Je nach der durchzuführenden Prüfung des flächigen Materials ist
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6 dieses von der Oberseite, der Unterseite oder von beiden Seiten zugänglich.
Indem das Oberteil relativ zu dem Unterteil insbesondere klappbar beweglich ist, kann ein leichter Zugang zu dem Raum zur Durchführung geschaffen werden, was insbesondere die Wartung und Reinigung der Vorrichtung vereinfacht.
Es ist vorteilhaft, wenn das Unterteil den wenigstens einen Transportriemen und das Oberteil das wenigstens eine
Andruckelement aufnimmt oder das Oberteil den wenigstens einen
Transportriemen und das Unterteil das wenigstens eine
Andruckelement aufnimmt. Dabei hat sich bewährt, den
Transportriemen mit seiner Antriebseinheit im Unterteil vorzusehen, da dadurch das bewegliche Oberteil kleiner und leichter gestaltet werden kann.
Weiterhin kann erfindungsgemäß das Unterteil einen Messtisch aufweisen, dessen obere Fläche über wenigstens eine Ausnehmung verfügt, in der der wenigstens eine Transportriemen oder das wenigstens eine Andruckelement angeordnet ist. Diese Gestaltung ermöglicht es, das flächige Material sicher über den Messtisch zu führen.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine kombinierte Prüfeinrichtung zum Prüfen von flächigen Materialien, insbesondere Papier, Folie, Gewebe, oder Vlies, bei der wenigstens zwei der beschriebenen modularen Prüfeinrichtungen zu einer Prüfstraße verbunden sind.
Vorteilhafter Weise wirken die Transporteinrichtungen der wenigstens zwei modularen Prüfeinrichtungen zusammen, um das flächige
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7 Material automatisch durch die Prüfstrasse zu transportieren. Auf diese Weise können eine Mehrzahl von Messungen vorgenommen werden, ohne dass hierfür jeweils das flächige Material erneut manuell eingelegt werden müsste.
Ein besonders sicherer Transport wird dadurch erreicht, dass die Transporteinrichtungen von zwei benachbarten modularen
Prüfeinrichtungen einen Überlappungsbereich aufweisen. In dem Überlappungsbereich ist das flächige Material gleichzeitig mit den Transporteinrichtungen von zwei modularen Prüfeinrichtungen in Eingriff, so dass eine lückenlose Führung des Materials erreicht werden kann. Die Gefahr von Transportfehlern wird dadurch reduziert.
Eine weitere Verbesserung der Führung des flächigen Materials wird dadurch erreicht, dass eine Steuer- und/ oder Regeleinrichtung vorgesehen ist, um die Transporteinrichtungen der modularen Prüfeinrichtungen mit identischer oder in geringem Maße unterschiedlicher Geschwindigkeit anzutreiben. Eine abweichende, in Transportrichtung zunehmende Geschwindigkeit kann dazu verwendet werden, um das flächige Material glatt gespannt zu halten. Für diesen Effekt können bereits sehr kleine Geschwindigkeitsdifferenzen ausreichend sein.
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/ oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von der Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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8
Es zeigen:
Figur 1 : eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Prüfen eines flächigen Materials;
Figur 2: die Vorrichtung zum Prüfen eines flächigen Materials von Figur 1 mit aufgeklapptem Oberteil;
Figur 3: die Transporteinrichtung der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung zum Prüfen eines flächigen Materials mit dem Ausleger in Ruheposition;
Figur 4: die Transporteinrichtung aus Figur 3 mit dem Ausleger in Arbeitsposition;
Figur 5: eine Detaildarstellung des Andruckelements der in Figur 3 dargestellten Transporteinrichtung;
Figur 6: eine Detailansicht des Andruckelements der in Figur 4 dargestellten Transporteinrichtung;
Figur 7: eine Schnittdarstellung von zwei zu einer kombinierten Prüfeinrichtung verbundenen modularen Prüfeinrichtungen und
Figur 8: eine Prinzipdarstellung der Anordnung der Transporteinrichtung, von drei zu einer Prüfstraße verbundenen modularen Prüfeinrichtungen nach einer weiteren Ausführungsform.
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9 In den Figuren 1 und 2 ist eine Vorrichtung zum Prüfen eines flächigen Materials dargestellt, welche sich insbesondere für Papier, Folie, Gewebe, Vlies, oder dergleichen eignet. Zu besseren Übersichtlichkeit sind in den Figuren 1 und 2 Abdeckungen des Gehäuses 1 teilweise nicht dargestellt.
Die als modulare Prüfeinrichtung 100 bzw. 100', 100" ausgebildete Vorrichtung weist ein Gehäuse 1 mit einem Unterteil 2 und einem Oberteil 3 auf. Zwischen dem Unterteil 2 und dem Oberteil 3 ist ein nach mehreren Seiten hin offener Raum 4 zur Durchführung des zu untersuchenden flächigen Materials gebildet. Dieser Raum 4 ist zumindest zu den beiden Seiten 5, 5' des Gehäuses hin geöffnet und ermöglicht die Durchführung des flächigen Materials. Das Oberteil 3 ist an dem Unterteil 2 beweglich befestigt und zwar derart, dass das Oberteil 3 relativ zu dem Unterteil 2 aufgeklappt werden kann (vgl. Fig. 2). Dies ermöglicht nicht nur, zusätzlich zur Durchführung des zu untersuchenden flächigen Materials von den Seiten 5, 5', das Einlegen eines zu untersuchenden Gegenstandes von der Vorderseite. Zudem wird durch die klappbare Gestaltung die Wartung und Reparatur der Vorrichtung erheblich vereinfacht.
An dem Unterteil 2 ist zudem ein ebener Messtisch 6 ausgebildet, über den das zu prüfende flächige Material geführt wird.
Die modulare Prüfeinrichtung 100 weist darüber hinaus eine Messeinrichtung 27 auf, welche es ermöglicht, wenigstens eine Eigenschaft des flächigen Materials zu erfassen (vgl. Figur 8). Als Messeinrichtung können z.B. Messsensoren vorgesehen werden, welche z.B. die folgenden Eigenschaften eines flächigen Materials erfassen: optische Eigenschaften, insbesondere Glanz, Glätte und Farbe - Oberflächenstrukturen, insbesondere Rauhigkeit
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10 Materialstruktureigenschaften, insbesondere Porosität, Feuchte,
Saugfähigkeit
Festigkeitseigenschaften, insbesondere Zugfestigkeit,
Weiterreißfestigkeit, Berstfestigkeit - Weiterverarbeitungseigenschaften, insbesondere Bedruckbarkeit
- Weitere Eigenschaften, insbesondere Flächengewicht, Dicke
Zudem kann eine Bildanalyse über Scanner sowie Durchlicht und Auflichtsysteme erfolgen.
Für die Messeinrichtung sind in dem Unterteil 2 und dem Oberteil 3 Aussparungen 7, 8 vorgesehen. Dabei ist es auch möglich, dass die Messeinrichtung einer Vorrichtung mehrere Eigenschaften des flächigen Materials erfasst und gegebenenfalls hierfür mehrere Messsensoren (nicht dargestellt) aufweist.
Zum Transportieren des flächigen Materials zu wenigstens einer Messposition bzw. von der Messposition weg weist die Vorrichtung eine Transporteinrichtung 9 auf. Diese ermöglicht insbesondere die automatisierte Durchführung von Messungen bzw. Prüfungen. Ein manueller Vorschub des zu untersuchenden flächigen Materials zu der bzw. den Messpositionen ist nicht erforderlich. Die Messposition befindet sich bei der dargestellten Ausführungsform in dem Raum 4 zur Durchführung des flächigen Materials. Das flächige Material ist an der Messposition von oben und/oder von unten zugänglich, so dass unterschiedliche Messverfahren zum Einsatz kommen können.
Um das flächige Material zu bewegen, weist die Transporteinrichtung 9 Transportriemen 10, 10' auf. Bei den in den Figuren dargestellten Ausführungsformen weist jede Vorrichtung zum Prüfen eines flächigen Materials zwei Transportriemen 10, 10' auf. Jeder Transportriemen 10, 10' ist dabei über eine Mehrzahl von Führungsrollen 11, 11 ', 11 "
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1 1 geführt. Weiterhin ist für jeden Transportriemen 10 eine verstellbare Spannrolle 12 vorgesehen. Die Transportriemen 10, 10' sind als Endlosriemen ausgebildet und können beispielsweise aus Kunststoff oder Gummi gefertigt sein. Der Antrieb der Transportriemen 10, 10' erfolgt über einen Motor 13, welcher über eine gemeinsame Antriebswelle 14 jeweils zwei Führungsrollen 11 und damit die beiden hierüber verlaufenden Transportriemen 10, 10' antreibt. Der Motor 13 ist vorzugsweise als Schrittmotor ausgebildet. Dabei weist jede modulare Prüfeinrichtung jeweils einen eigenen Motor 13 auf.
Die Transporteinrichtung 9 weist darüber hinaus Mittel 15 zum Transport des flächigen Materials zu einer benachbarten modularen Prüfeinrichtung auf. Hierzu ist jedem Transportriemen 10, 10', ein Ausleger 16, 16' zugeordnet. Diese können zwischen einer in Figur 3 dargestellten Ruheposition und einer in Figur 4 dargestellten Arbeitsposition bewegt werden. In der Ruheposition sind die Ausleger 16, 16' nach unten geklappt. In dieser Position stehen die Ausleger 16, 16' nicht über den Rand des Gehäuses 1 vor, wie man insbesondere der Figur 7 (rechte Hälfte) entnehmen kann. In der Arbeitsposition hingegen steht der Ausleger 16, 16' über den Rand des Gehäuses in Richtung auf eine benachbarte modulare Prüfeinrichtung 100 vor. Auch dies kann Figur 7 (Mitte) entnommen werden, welche veranschaulicht, wie zwei modulare Prüfeinrichtungen 100, 100' zu einer kombinierten Prüfeinrichtung verbunden werden können.
Jeder Ausleger 16, 16' weist einen Vorschubriemen 17 bzw. 17' auf. Dieser ist als Endlosriemen ausgebildet, der über zwei drehbare Führungsrollen 18, 18' beweglich gelagert ist. Der Antrieb der Vorschubriemen 17, 17' erfolgt über die Führungsrollen 11" der Transportriemen 10, 10'. Hierdurch wird gleichzeitig sichergestellt, dass die Transportriemen 10, 10' und die Vorschubriemen 17, 17' jeweils die gleiche Transportgeschwindigkeit aufweisen.
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12
Wie insbesondere in den Figuren 1, 2 und 8 ersichtlich ist, weist das Gehäuse 1 Aufnahmen 19, 19' für die Ausleger 16, 16' einer benachbarten modularen Prüfeinrichtung 100, 100', 100" auf. Die Aufnahmen 19, 19' sind als senkrechte Schlitze ausgebildet, welche bei der dargestellten Ausführungsform jeweils in der linken Seite 5 des Gehäuses 1 angeordnet sind.
Wie insbesondere den Figuren 7 und 8 entnommen werden kann, können die Transporteinrichtungen 9 von zwei (oder mehr) nebeneinander angeordneten modularen Prüfeinrichtungen 100, 100',
100" zusammenwirken, um das flächige Material automatisch durch die von den miteinander verbundenen Prüfeinrichtungen 100, 100',
100" gebildete Prüfstraße zu transportieren. In Figur 8 ist gut erkennbar, dass die Transporteinrichtungen 9 von zwei benachbarten modularen Prüfeinrichtungen jeweils einen Überlappungsbereich aufweisen und damit einen lückenlosen Vorschub des flächigen
Materials ermöglichen. Hierzu weist der Ausleger 16, 16' einer modularen Prüfeinrichtung soweit über den Rand des Gehäuses 1 vor, dass das flächige Material in dem Überlappungsbereich gleichzeitig im
Eingriff mit den Transporteinrichtungen 9 von zwei benachbarten modularen Prüfeinrichtungen 100, 100' bzw. 100', 100" steht.
Um die Vorschubgeschwindigkeiten der Transportriemen 10, 10' von benachbarten modularen Prüfeinrichtungen einzustellen, ist eine nicht dargestellte Steuer- und /oder Regeleinrichtung vorgesehen.
Durch diese können die Transporteinrichtungen 9 der miteinander verbundenen modularen Prüfeinrichtungen mit identischer
Geschwindigkeit betrieben werden. Gegebenenfalls ist es auch möglich, leicht abweichende Geschwindigkeiten einzusetzen, welche es erleichtern, das flächige Material stets in Transportrichtung straff und unter einer gewissen Spannung zu halten.
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Figur 8, welche eine Ansicht von oben auf den Messtisch 6 zeigt, kann weiterhin entnommen werden, dass sich die Transportriemen 10, 10' jeweils entlang eines Messtisches 6 erstrecken. Die Transportriemen 10, 10' können dabei parallel zueinander oder mit einem sich zur Transportrichtung des flächigen Materials hin öffnenden Winkel angeordnet sein. Diese Anordnung ermöglicht es, das flächige Material in einer Richtung senkrecht zur Transportrichtung unter Spannung zu setzen. Die Prinzipdarstellung in Figur 8 stellt dabei den zwischen den Transportriemen 10, 10' vorgesehenen Öffnungswinkel vergrößert dar. Sinnvollerweise wird der Öffnungswinkel zwischen 0, 1° und 6°, insbesondere zwischen 0,5 ° und 2° liegen.
Insbesondere in den Figuren 3 bis 6 ist gut zu erkennen, dass die Transporteinrichtung 9 wenigstens ein Andruckelement 20, 20' aufweist, um das flächige Material gegen die Transportriemen 10, 10' zu drücken. Das Andruckelement 20, 20' weist hierzu Andruckriemen
21, 21' auf, welche wie die Transportriemen 10, 10' jeweils durch über
Führungsrollen 22 verlaufenden Endlosriemen gebildet werden. Auf die diesbezügliche Beschreibung des Transportriemens 10, 10', welche für die Andruckriemen 21 , 21 ' entsprechend gilt, wird Bezug genommen.
Die Andruckelemente 20, 20' sind beweglich an dem Oberteil 3 gelagert. Hierzu ist ein Haltearm 23 vorgesehen, welcher schwenkbar dem Gehäuse 1 befestigt ist. An dem Ende des Haltearms 23 ist wiederum drehbar eine Halterung 24 für die Führungsrollen 22 angeordnet. Um das Andruckelement 20, 20' nach unten zu drücken, sind Federn 25 vorgesehen, welche die Halterung 24 nachgiebig nach unten drücken.
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14 Um das flächige Material auch im Bereich der Vorschubriemen 17, 17' sicher zu führen, weist das Andruckelement 20, 20' Ausleger 26, 26' auf, welche sich entlang den Auslegern 16, 16' der Transporteinrichtung 9 erstrecken. Wie insbesondere den Figuren 3 und 4 entnommen werden kann, können auch die Ausleger 26, 26' eine Arbeitsposition einnehmen, in der die Ausleger 26, 26' über den Rand des Gehäuses 1 hinausragen. Dies ist in Figur 4 dargestellt. In Figur 3 ist die Ruheposition der Ausleger 26, 26' dargestellt, in der diese nicht oder in geringerem Maße über den Rand des Gehäuses 1 hinausragen. Hierzu sind die Andruckelemente 20, 20' verstellbar ausgebildet, wie dies insbesondere in den Figuren 3 - 6 deutlich erkennbar ist.
Die Figuren 7 und 8 lassen gut erkennen, wie einzelne modulare Prüfeinrichtungen 100, 100', 100" miteinander verbunden werden können, um eine kombinierte Prüfeinrichtung zu bilden. Dies ermöglicht es, nacheinander jeweils unterschiedliche Eigenschaften des zu untersuchenden flächigen Materials zu erfassen. Vorteil der modularen Bauweise ist dabei, dass je nach Kundenwunsch die mit unterschiedlichen Messeinrichtungen versehenen modularen
Prüfeinrichtungen 100, 100', 100" in der von den Kunden gewünschten Reihenfolge zu einer Prüfstraße verbunden werden können. Ein manuelles Einlegen des zu untersuchenden flächigen
Materials in die einzelnen Prüfeinrichtungen ist nicht erforderlich. Vielmehr können bei der erfindungsgemäßen Gestaltung eine Vielzahl von Messungen und Prüfungen nacheinander durchgeführt werden, ohne dass hierfür ein manuelles Eingreifen erforderlich wäre.
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15 Bezugszeichenliste:
1 Gehäuse
2 Unterteil
3 Oberteil
4 Raum zur Durchführung des flächigen Materials
5, 5' Seite
6 Messtisch
7 Aussparung
8 Aussparung
9 Transporteinrichtung
10, 10' Transportriemen
1 1 , 1 1 ', 1 1 " Führungsrolle
12 Spannrolle
13 Motor
14 Antriebswelle
15 Mittel zum Transport zu einer benachbarten
Prüfeinrichtung
16, 16' Ausleger
17, 17' Vorschubriemen
18, 18' Führungsrolle
19, 19' Aufnahme
20, 20' Andruckelement
21 , 21 ' Andruckriemen
22 Führungsrolle
23 Haltearm
24 Halterung
25 Feder
26, 26' Ausleger
27 Messeinrichtung
100, 100', 100" modulare Prüfeinrichtung
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Claims

ATENTANWALT 16 Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Prüfen eines flächigen Materials, insbesondere von Papier, Folie, Gewebe oder Vlies, mit einer Messeinrichtung (27) zur Erfassung wenigstens einer Eigenschaft des flächigen
Materials, einem Gehäuse (1) und mit einer in oder an dem Gehäuse (1) angeordneten Transporteinrichtung (9) zum Transportieren des flächigen Materials zu wenigstens einer Messposition und/oder von der Messposition weg, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als modulare
Prüfeinrichtung (100, 100', 100") ausgebildet ist, welche mit weiteren modularen Prüfeinrichtungen (100, 100', 100") zu einer kombinierten Prüfeinrichtung verbunden werden kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (9) wenigstens einen angetriebenen Transportriemen (10, 107J zum Bewegen des flächigen Materials aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (9) wenigstens ein
Andruckelement (20, 20% insbesondere mit einem Andruckriemen (21 , 21 ^ aufweist, um das flächige Material gegen den wenigstens einen Transportriemen (10, IC) zu drücken.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Andruckelement (20, 20") beweglich und/oder nachgiebig ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (9) Mittel (15)
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17 zum Transport des flächigen Materials zu einer benachbarten modularen Prüfeinrichtung 100 aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (15) zum Transport des flächigen Materials zu einer benachbarten modularen Prüfeinrichtung (100, 100', 100") wenigstens einen Ausleger (16, 165J aufweisen, der über einen
Rand des Gehäuses (1) vorsteht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Ausleger (16, 16*) zwischen einer Arbeitsposition, in der Ausleger (16, 165) über den Rand des Gehäuses (1) vorsteht, und einer Ruheposition, in der der Ausleger (16, 165J nicht oder in geringerem Maße über den Rand des Gehäuses (1) vorsteht, bewegt werden kann.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Ausleger (16, 165J wenigstens einen angetriebenen Vorschubriemen (17, 17 ^ aufweist, der insbesondere als ein über wenigstens zwei Führungsrollen (18,
18") geführter Endlosriemen ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die modulare Prüfeinrichtung (100, 100', 100") wenigstens eine Aufnahme (19, 195) für den Ausleger (16,
16") einer benachbarten modularen Prüfeinrichtung (100, 100', 100") aufweist, welche insbesondere durch eine Ausnehmung gebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) ein Unterteil (2) und ein Oberteil (3) aufweist, zwischen denen ein Raum (4) zur
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18 Durchführung des zu untersuchenden flächigen Materials gebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (3) relativ zu dem Unterteil (2) insbesondere klappbar beweglich ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (2) den wenigstens einen Transportriemen ((10, 10*) und das Oberteil (3) das wenigstens eine Andruckelement (20, 2O5) aufnimmt oder das Oberteil (3) den wenigstens einen Transportriemen (10, 10") und das Unterteil (2) das wenigstens eine Andruckelement (20, 2O5) aufnimmt.
13. Kombinierte Prüfeinrichtung zum Prüfen von flächigen Materialien, insbesondere P. pier, Folie, Gewebe oder Vlies, bei der wenigstens zwei modulare Prüfeinrichtungen (100, 100") nach den Ansprüchen 1 bis 12 zu einer Prüfstraße verbunden sind.
14. Kombinierte Prüfeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtungen (9) der wenigstens zwei modularen Prüfeinrichtungen (100, 100', 100") zusammenwirken, um das flächige Material automatisch durch die Prüf straße zu transportieren.
15. Kombinierte Prüfeinrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtungen (9) von zwei benachbarten modularen Prüfeinrichtungen (100,
100', 100") einen Überlappungsbereich aufweisen.
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19 16. Kombinierte Prüfeinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis
15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung vorgesehen ist, um die Transporteinrichtungen (9) der modularen Prüfeinrichtungen (100, 100', 100") mit identischer oder in geringem Masse unterschiedlicher
Geschwindigkeit anzutreiben.
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PCT/EP2006/010442 2005-11-08 2006-10-31 Vorrichtung zum prüfen eines flächigen materials WO2007054221A1 (de)

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