WO2018036971A1 - Vorrichtung und verfahren zur folienherstellung und/oder folienbearbeitung - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur folienherstellung und/oder folienbearbeitung Download PDF

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film
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determination
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Martin Backmann
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Windmöller & Hölscher Kg
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    • B29C55/06—Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets uniaxial, e.g. oblique parallel with the direction of feed

Definitions

  • the invention relates to a device for film production and / or for film processing according to the preamble of claim 1 and a method according to the preamble of claim 21.
  • the flatness of a film defines itself as a deviation from the length of the film across the width.
  • the length can be, for example, the nominal length or the average length.
  • the evenness of a film indicates how strongly there are local deviations of the film in the orthogonal direction to the film plane.
  • the object of the present invention is therefore to propose a device and a method with which this manual effort can be reduced or, at best, completely saved. According to the invention this object is achieved by all features of claim 1.
  • possible embodiments of the invention are given.
  • a device for determining the flatness and / or the flatness of the film and further processing and / or output of the determination results is provided.
  • a device for determining the flatness and / or flatness is arranged within the device for producing a film and / or for film processing, so that the film can be characterized with respect to the flatness and / or the flatness by this device and the flatness and / or or the flatness need not be determined manually.
  • Another advantage is that the flatness and / or the flatness is now already during the ongoing production and / or processing of the film can be determined, so that, if it comes to unwanted determination results, can be intervened in the production to again desired determination results received, and / or other measures can be taken.
  • parts of the film where the results of determination are not desired may be disposed of, for example.
  • Determination in the context of flatness and / or planarity means that these can be measured directly or can be calculated from measurement results, the measurement results then being able to be related to the flatness and / or the flatness but far to understand.
  • the flatness and / or the flatness can be dependent on another film parameter, for example the formulation, the thickness of individual layers or the tensile stress at which the flatness and / or the flatness have been determined.
  • the “determination” then provides not just a single measured value, but a whole curve or family of curves. It is preferred if, with the device for determining the flatness and / or the flatness, this can be determined over the entire width of the film.
  • the measured values which serve as a basis for the determination, are simultaneously absorbable over the width at a point in the longitudinal direction of the film.
  • a cross-profile film with respect to the flatness and / or the flatness can be accommodated, which causes high accuracy.
  • a measuring device which traverses in a direction transverse to the transport direction of the film.
  • the device extends at least over the entire film width.
  • the device has an extent that extends over the entire, maximum producible with the device and / or editable film width. When stretched over the entire width of the film, readings can be taken in a short path, i. no measurements need to be taken of points on the foil which are skewed, as viewed from the measuring element. do not lie in the orthogonal direction to the film plane. This reduces the effort for determining the flatness and / or the flatness and also increases the accuracy of the determination values.
  • the determination of the flatness and / or the flatness of the film at intervals over a period of time is feasible. It is provided that the film is transportable in the transport direction and is transported.
  • the time intervals can be constant, ie the determination, in particular the measurements on which the determination is based, is carried out periodically.
  • the time interval corresponds to the dead time of the device, ie, the maximum possible number of measurements is performed.
  • the time intervals can also be different.
  • a larger number of measured values are recorded at the beginning of a film production and / or a film processing, ie the time interval is short in comparison to time interval, if the film production or processing has been done for a certain time.
  • the measuring at intervals has in particular in connection with a simultaneous measurement over the entire film width the advantage that a topography of the film can be determined, so for example the indication of a height depending on the point or the surface section on the film surface on which the Determination has been carried out.
  • a very high measuring point density is achieved, wherein the measuring elements are preferably arranged in a cell shape.
  • a device for determining the tensile stress with which the tensile stress of the film in the effective range of the device for determining the flatness and / or the flatness of the film can be determined.
  • the tension can also be adjusted or controlled or even regulated.
  • the device-side condition is created, which is necessary for determining the flatness and / or flatness as a function of the tension of the film.
  • the tensile stress can additionally or alternatively be controlled or regulated, the determination of the flatness and / or the flatness can take place at the same tensile stress, so that directly comparable determination results are obtained.
  • the computational effort can be reduced in order to obtain comparable determination values.
  • the invention is also usable when a Film is not produced and / or processed as a flat web, but also, for example, if a flattened film tube is available. This development is also advantageous if the determination of the flatness and / or the flatness is provided for a single-layer film from both sides, for example in order to obtain redundant determination values.
  • the device for film production and / or film processing includes an evaluation and control device to which the determination results or the measured values can be transmitted and with which other components of the device can be controlled.
  • Components of the device can directly affect the properties of the film, but it can also be components with which this is not possible, especially those that serve the information. It is advantageous that the determination values are exploited in order to perform a specific action.
  • an output device is controlled, with which data and / or instructions for flatness and / or flatness of the film can be output.
  • This can be a screen, in particular on the control panel of the device, or else a printer.
  • An output device can also be a device that creates data packets and sends them over a network to a remote receiver device such as a smartphone.
  • Data and / or instructions may be the determination values, but also warnings that indicate a deviation of the flatness and / or flatness of setpoints. It is advantageous that an operator can be offset in knowledge of the flatness and / or flatness of the film so that it can monitor this and optionally intervene in the machine control to monitor the flatness and / or flatness of the film.
  • the embodiment in which data packets are provided for transmission to a mobile terminal is advantageous because an operator can monitor several devices of the type according to the invention simultaneously.
  • a recording device in particular a memory device can be controlled, with which determination results with respect to the flatness and / or flatness of the film recordable, in particular storable.
  • the determination results for further evaluation or evaluation can also be called up at a later point in time, for example for comparison with more recent determination values or for determining quality indicators.
  • further data can be stored and attributed to the determination results, such as the formulation and parameters of the film and parameters of the device during the production of this film.
  • the parameters of a film roll produced from this film can also be stored and attributed to the determination results, such as the winding density, winding pox data or information on edging, wrinkles, conicity of the roll, tin canning, transverse folds or telescoping of the top layers ,
  • the determination results are comparable with at least one setpoint value with the evaluation and control device.
  • the evaluation and control device has different components and / or manufacturing or. Machining parameters of the device controllable.
  • the production or processing speed can be adapted, a tempering of the film can additionally be effected and / or be adapted.
  • a tempering can contactless via Blas Kunststoffzu exit or radiation exposure, such as infrared radiation. Furthermore, a change in the tensile stress is conceivable.
  • the film in the transport direction and / or transversely to the transport direction easily - possibly plastically - be stretched, wherein the elongation is also changeable by the evaluation and control device.
  • An elongation which merely changes the flatness and / or the flatness of the film without appreciably influencing further film properties lies in the range of less than 5%.
  • Another manufacturing or processing parameter may be the winding hardness when the film is wound up.
  • At least one quality index can be determined from the determination values.
  • a quality indicator can indicate how large the average deviation of the flatness from the ideal flatness is.
  • the determination values and / or the at least one quality index for at least one film roll can be determined individually and / or assigned to it unambiguously.
  • a quality index and / or determination values can also be determined for individual film sections and can be assigned to them.
  • a manufactured or processed film is often cut in the longitudinal direction and thus forms individual, so-called benefits. If the film is wound up in a winding device, then individual wraps are produced one after the other; in the case of a longitudinally cut film, successive individual wraps are produced for each use. Each of these wound on a winding film sections is a quality indicator can be assigned.
  • the associated quality index can be retrieved from a data store.
  • a roll can carry a QR code or a DataMatrix code.
  • the quality code can be stored directly on the winding in a suitable manner, for example by knitting code or on an RFID tag.
  • the device for determining the flatness and / or the flatness of the film comprises a distance measuring device with which the distance to a reference line can be determined via the width of the film.
  • a reference line can be, for example, the arrangement of a plurality of individual measuring elements on a common carrier, so that all measuring elements represent the reference line with respect to the position. So this is so in the transverse direction of the film Flatness profile can be created. In combination with repeated measurements at different points in the longitudinal direction of the film can thus create a topography to the flatness.
  • the device for determining the flatness and / or the flatness of the film comprises an optical distance measuring system, in particular a laser distance measurement.
  • a suitable method is laser interferometry, in which the distance can be closed by means of a phase shift of a light beam reflected by the film with respect to the emitted light.
  • Another suitable method is the laser triangulation, wherein instead of a laser and a light emitting diode is used. Seen in the transverse direction of the film web, a plurality of lasers or light-emitting diodes can be arranged which emit electromagnetic radiation whose wavelength does not necessarily have to be in the visible range. The radiation reflected by the film is detected by the respective sensors associated with a laser according to one of the aforementioned methods.
  • Such radiation / detector units can each be arranged at a distance of a few centimeters or even millimeters, for example at a distance of 1 mm to 20 cm, to one another on a common carrier.
  • a very high resolution image of the flatness can be created.
  • the device for determining the flatness and / or the flatness comprises a contacting distance measuring system.
  • a measuring system can be advantageous for the measurement of transparent films in which only little or no light is reflected, because here optical methods are not applicable.
  • a contacting measuring system may comprise a roller which comprises a very soft outer coating on which the film rolls and which is pressed in more strongly by the projecting regions of the film than by the regions which do not protrude or only slightly protrude. Inside a such roller can then be provided, for example, distance, distance or pressure sensors, which can now quantify the local deflections of the soft outer coating by the height differences of the film.
  • reflective particles may be applied directly to the outer surface of the roller and the outer coating may be transparent to electromagnetic radiation of a suitable wavelength.
  • This can in turn directly measure via Laserinterferomtrie resulting from different deflections path differences as changing distances of the reflective particles and thus infer the planarity of the film.
  • Pressure sensors are able to measure the resulting from the flatness of the film impressions in the roll.
  • the web courses can be measured over the width of the film at different locations.
  • a segmented measuring roll is conceivable, which is seen in the axial direction equipped with independently working tension sensors.
  • the absolute or relative tensile forces measured by the individual tension sensors are then a measure of the flatness.
  • the device for determining the flatness and / or the flatness is arranged between two advantages with which the web tension can be adjusted in each case.
  • the web tension is adjustable and in particular controllable, so that a web tension is adjustable, at which a desired influence on the flatness of the film is taken.
  • the web tension is at zero in order not to influence the flatness of the film for the purpose of the measurement as far as possible.
  • the device according to the invention can be configured as a blown film system.
  • the production of blown film is a very efficient film production process, and therefore the provision of a device for determining the flatness and / or the flatness in such a device promises particularly good economic advantages.
  • the device according to the invention can be configured as a flat film system in which a melt flag is placed directly on a cooling roller on which the film solidifies quickly. With a flat film system it is particularly easy to produce transparent films.
  • Devices according to the invention may also be those which process or process an already produced film.
  • this can be a stretching machine, in particular an MDO machine, in which the film is stretched in the transport direction, a tempering device or a rewinding device.
  • a rewinder film is unwound from a roll, cut in the longitudinal direction and then wound up again.
  • the device is a winding device or at least comprises a winding device.
  • the device for determining the flatness and / or the flatness of the film along the transport path is arranged in front of the winding device. The above object is also achieved by a method having all the features of claim 21.
  • the flatness and / or the flatness of the film is determined and that the determination results are further processed and / or output.
  • the flatness and / or the flatness over the entire width of the film is determined with the device for determining the flatness and / or the flatness of the film.
  • the device for determining the flatness and / or the flatness of the film it may be sufficient to only measure individual points across the width in order to save time and / or costs.
  • the determination of the flatness and / or the flatness of the film is repeatedly carried out at intervals. Of course, a continuous measurement is conceivable. Overall, the entire film surface can be determined with respect to the flatness with these two embodiments.
  • the determination results are preferably transmitted to an evaluation and control device, and other components of the device are controlled by the evaluation and control device. This means that not only the flatness and / or the flatness are determined, but that the results are used in a suitable manner during the film production or processing, in particular in order to be able to influence the production.
  • the determination results are compared with at least one desired value with the evaluation and control device, and that other components of the device are actuated in the event of a deviation from this desired value with the evaluation and control device.

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Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Folienherstellung und/oder zur Folienbearbeitung, die durch eine Einrichtung zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit der Folie und Weiterverarbeitung und/oder Ausgabe der Bestimmungsergebnisse gekennzeichnet ist.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Folienherstellung und/oder Folienbearbeitung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Folienherstellung und/oder zur Folienbearbeitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 21 .
Bei der Herstellung und/oder Weiterverarbeitung von Folie, insbesondere von Kunststofffolie, besteht häufig das Problem, dass die Planlage nicht ausreichend gut ist, so dass die Folie nicht die erforderliche Qualität aufweist. Die Planlage einer Folie definiert sich dabei als Abweichung von der Länge der Folie über die Breite. Die Länge kann dabei beispielsweise die nominelle Länge oder die durchschnittliche Länge sein. Die Ebenheit einer Folie gibt an, wie stark es lokale Abweichungen der Folie in orthogonaler Richtung zur Folienebene gibt.
Zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit wird in der Regel eine Probe aus der Folie herausgeschnitten und anschließend mit einem Maßband vermessen. Als nachteilig erweist sich allerdings der hohe manuelle Aufwand zur Durchführung des Verfahrens.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzuschlagen, mit welchen sich dieser manuelle Aufwand reduzieren oder bestenfalls ganz einsparen lässt. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch sämtliche Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind mögliche Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit der Folie und Weiterverarbeitung und/oder Ausgabe der Bestimmungsergebnisse vorgesehen.
Mit anderen Worten ist eine Einrichtung zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit innerhalb der Vorrichtung zur Folienherstellung und/oder zur Folienbearbeitung angeordnet, so dass die Folie bezüglich der Planlage und/oder der Ebenheit durch diese Einrichtung charakterisiert werden kann und die Planlage und/oder die Ebenheit nicht manuell bestimmt werden müssen. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Planlage und/oder die Ebenheit nun bereits während der laufenden Herstellung und/oder Bearbeitung der Folie bestimmbar ist, so dass, falls es zu ungewünschten Bestimmungsergebnissen kommt, in die Produktion eingegriffen werden kann, um wieder gewünschte Bestimmungsergebnisse zu erhalten, und/oder andere Maßnahmen ergriffen werden können. So können Teile der Folie, bei denen die Bestimmungsergebnisse nicht gewünscht werden, beispielsweise entsorgt werden.
„Bestimmung" meint in dem Zusammenhang mit der Planlage und/oder Ebenheit, dass diese direkt gemessen werden können oder aus Messergebnissen berechnet werden können, wobei die Messergebnisse dann in einem Zusammenhang mit der Planlage und/oder der Ebenheit stehen können.„Bestimmung" ist aber weit zu verstehen. So können beispielsweise die Planlage und/oder die Ebenheit in Abhängigkeit eines anderen Folienparameters stehen, beispielsweise der Rezeptur, der Dicke einzelner Schichten oder der Zugspannung, bei der die Planlage und/oder die Ebenheit bestimmt worden sind. Die„Bestimmung" liefert dann nicht nur einen einzelnen Messwert, sondern eine ganze Kurve oder Kurvenschar. Bevorzugt ist, wenn mit der Einrichtung zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit diese über die gesamte Folienbreite bestimmbar ist. Bevorzugt ist dabei, wenn die Messwerte, die als Grundlage für die Bestimmung dienen, über die Breite an einem Punkt in Längsrichtung der Folie gleichzeitig aufnehmbar sind. In diesem Fall ist in einem Messschritt ein Querprofil Folie hinsichtlich der Planlage und/oder der Ebenheit aufnehmbar, was eine hohe Genauigkeit hervorruft. Denkbar ist aber auch eine Messeinrichtung die in einer Richtung quer zur Transportrichtung der Folie traversiert. Es ist zwar nicht die gleiche Dichte an Messwerten wie im vorherigen Ausführungsbeispiel erzielbar, jedoch hat eine solche Einrichtung den Vorteil des günstigen Anschaffungspreises.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Einrichtung sich zumindest über die gesamte Folienbreite erstreckt. Insbesondere hat die Einrichtung eine Erstreckung, die über die gesamte, maximal mit der Vorrichtung herstellbare und/oder bearbeitbare Folienbreite reicht. Bei einer Erstreckung über die gesamte Folienbreite können Messwerte auf kurzem Wege aufgenommen werden, d.h. es müssen keine Messwerte von Punkten auf der Folie aufgenommen werden, die vom Messelement aus gesehen schräg, d.h. nicht in orthogonaler Richtung zur Folienebene liegen. Dies verringert den Aufwand zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit und erhöht zudem die Genauigkeit der Bestimmungswerte.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit der Folie in zeitlichen Abständen wiederholt durchführbar ist. Hierbei ist vorgesehen, dass die Folie in Transportrichtung transportierbar ist bzw. transportiert wird. Die zeitlichen Abstände können dabei konstant sein, d.h. es wird periodisch die Bestimmung, insbesondere die der Bestimmung zugrunde liegenden Messungen, durchgeführt. Bevorzugt entspricht der zeitliche Abstand der Totzeit der Einrichtung, d.h. es wird die maximal mögliche Anzahl an Messungen durchgeführt. Die zeitlichen Abstände können aber auch unterschiedlich sein. So kann es vorgesehen werden, dass zu Beginn einer Folienherstellung und/oder einer Folienbearbeitung eine größere Zahl an Messwerten aufgenommen werden, d. h. der zeitliche Abstand ist kurz im Vergleich zum zeitlichen Abstand, wenn die Folienherstellung oder -bearbeitung schon eine gewisse Zeit erfolgt ist. Dies kann vorteilhaft sein, da zu Beginn einer Folienherstellung oder -bearbeitung oft noch Parameter angepasst oder optimiert werden müssen, die Einfluss auf die Planlage und/oder die Ebenheit der Folie haben. Das Messen in zeitlichem Abstand hat insbesondere im Zusammenhang mit einer gleichzeitigen Messung über die gesamte Folienbreite den Vorteil, dass eine Topografie der Folie bestimmt werden kann, also beispielsweise die Angabe einer Höhe in Abhängigkeit von dem Punkt oder dem Flächenausschnitt auf der Folienfläche, an dem die Bestimmung durchgeführt worden ist. Dadurch wird eine sehr hohe Messpunktdichte erzielt, wobei die Messelemente vorzugsweise zellenförmig angeordnet sind.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Einrichtung zur Bestimmung der Zugspannung vorgesehen, mit welcher die Zugspannung der Folie im Wirkbereich der Einrichtung zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit der Folie bestimmbar ist. Insbesondere ist mit dieser Einrichtung die Zugspannung auch einstell- oder steuerbar oder sogar regelbar. Damit wird die vorrichtungsseitige Voraussetzung geschaffen, die zur Bestimmung der Planlage und/oder Ebenheit in Abhängigkeit von der Zugspannung der Folie notwendig ist. Ist die Zugspannung zusätzlich oder alternativ Steuer- oder regelbar, so kann die Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit bei gleicher Zugspannung erfolgen, so dass direkt vergleichbare Bestimmungsergebnisse erhalten werden. Damit lässt sich insbesondere der Rechenaufwand reduzieren, um vergleichbare Bestimmungswerte zu erhalten. Bei einer Steuerung und/oder Regelung der Zugkraft ist es vorteilhaft, diese auf einen Wert von weniger als 500 N, insbesondere weniger als 100 N, vorteilhafterweise auf weniger als 50 N und bevorzugt auf weniger als 10 N einzustellen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind wenigstens zwei Einrichtungen zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit der Folie vorgesehen, mit welchen für die Oberseite und die Unterseite der Folie, insbesondere einer doppellagigen Folie, unabhängig voneinander die Planlagen und/oder die Ebenheiten bestimmbar sind. Damit ist die Erfindung auch nutzbar, wenn eine Folie nicht als Flachbahn hergestellt und/oder bearbeitet wird, sondern auch, wenn beispielsweise ein flachgelegter Folienschlauch zur Verfügung steht. Vorteilhaft ist diese Weiterbildung auch, wenn für eine einlagige Folie von beiden Seiten die Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit vorgesehen ist, etwa um redundante Bestimmungswerte zu erhalten.
Bevorzugt ist, wenn die Vorrichtung zur Folienherstellung und/oder Folienbearbeitung eine Auswerte- und Steuereinrichtung umfasst, welcher die Bestimmungsergebnisse oder die Messwerte übermittelbar sind und mit welcher andere Bestandteile der Vorrichtung ansteuerbar sind. Bestandteile der Vorrichtung können dabei direkt die Eigenschaften der Folie beeinflussen, es können aber auch Bestandteile sein, mit denen dieses nicht möglich ist, insbesondere solche, die der Information dienen. Vorteilhaft ist dabei, dass die Bestimmungswerte ausgenutzt werden, um eine bestimmte Aktion durchzuführen.
Bevorzugt ist dabei, wenn mit der Auswerte- und Steuereinrichtung ein Ausgabegerät ansteuerbar ist, mit welchem Daten und/oder Hinweise zur Planlage und/oder Ebenheit der Folie ausgebbar sind. Dieses kann ein Bildschirm, insbesondere am Bedienpult der Vorrichtung sein, oder aber auch ein Drucker. Ein Ausgabegerät kann aber auch ein Gerät sein, das Datenpakete erstellt und diese über ein Netzwerk an ein entferntes Empfängergerät sendet wie beispielsweise ein Smartphone. Daten und/oder Hinweise können dabei die Bestimmungswerte sein, aber auch Warnungen, die auf eine Abweichung der Planlage und/oder Ebenheit von Sollwerten hinweisen. Vorteilhaft ist dabei, dass ein Bediener in Kenntnis über die Planlage und/oder Ebenheit der Folie versetzt werden kann, so dass dieser diese überwachen und gegebenenfalls in die Maschinensteuerung eingreifen kann, um die Planlage und/oder Ebenheit der Folie zu überwachen. Insbesondere die Ausgestaltung, in welcher Datenpakete zur Übermittlung an ein mobiles Endgerät vorgesehen sind, ist vorteilhaft, da ein Bediener mehrere Vorrichtungen der erfindungsgemäßen Art gleichzeitig überwachen kann. In einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass mit der Auswerte- und Steuervorrichtung eine Aufzeichnungseinrichtung, insbesondere eine Speichereinrichtung ansteuerbar ist, mit welcher Bestimmungsergebnisse bezüglich der Planlage und/oder Ebenheit der Folie aufzeichenbar, insbesondere speicherbar sind. Vorteilhaft ist dabei, dass die Bestimmungsergebnisse zur weiteren Ver- oder Auswertung auch zu einem späteren Zeitpunkt abrufbar sind, etwa zum Vergleich mit jüngeren Bestimmungswerten oder zur Ermittlung von Qualitätskennzahlen. Vorteilhaft ist darüber hinaus, wenn zu den Bestimmungsergebnissen noch weitere Daten speicherbar und den Bestimmungsergebnissen zuordenbar ist, wie etwa die Rezeptur und Parameter der Folie und Parameter der Vorrichtung bei der Herstellung dieser Folie. Auch die Parameter einer aus dieser Folie erzeugten Folienrolle können speicherbar und den Bestimmungsergebnissen zuordenbar sein, wie etwa die Wickeldichte, Daten zu Wickelpocken oder Informationen zum Kantenaufbau, zu Falten, zur Konizität des Wickels, zum Tin Canning, zu Querfalten oder zum Teleskopieren der obersten Lagen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mit der Auswerte- und Steuervorrichtung die Bestimmungsergebnisse mit wenigstens einem Sollwert vergleichbar. Bei einer Abweichung von diesem Sollwert sind mit der Auswerte- und Steuereinrichtung andere Bestandteile und/oder Herstellbzw. Bearbeitungsparameter der Vorrichtung ansteuerbar. Dazu können beispielsweise die Herstell- bzw. Bearbeitungsgeschwindigkeit anpassbar sein, eine Temperierung der Folie zusätzlich erfolgen und/oder anpassbar sein. Eine Temperierung kann dabei kontaktlos über Blasluftzuführung oder Strahlungsbeaufschlagung, etwa durch Infrarotstrahlung. Weiterhin ist eine Änderung der Zugspannung denkbar. In einer weiteren Variante kann die Folie in Transportrichtung und/oder quer zur Transportrichtung leicht - ggf. plastisch - gedehnt werden, wobei die Dehnung ebenfalls durch die Auswerte- und Steuereinrichtung änderbar ist. Eine Dehnung, welche lediglich die Planlage und/oder die Ebenheit der Folie ändert, ohne weitere Folieneigenschaften nennenswert zu beeinflussen, liegt im Bereich von unter 5%. Ein weiterer Herstellungs- bzw. Bearbeitungsparameter kann die Wickelhärte sein, wenn die Folie aufgewickelt wird. Der Vorteil dieser Ausführungsform der Erfindung ist eine automatische Regelung ohne Eingriff des Maschinenbedieners, um eine optimale Planlage und damit eine möglichst hohe Qualität der Folie zu erzielen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass aus den Bestimmungswerten zumindest eine Qualitätskennzahl ermittelbar ist. Eine Qualitätskennzahl kann beispielsweise angeben, wie groß die durchschnittliche Abweichung der Planlage von der idealen Planlage ist. Der Vorteil ist, dass ein Verwender der Folie anhand der Qualitätskennzahl beurteilen kann, ob und wie die Folie für die gewünschte Verwendung geeignet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bestimmungswerte und/oder die zumindest eine Qualitätskennzahl für zumindest eine Folienrolle einzeln ermittelbar und/oder dieser eindeutig zuordenbar ist. Eine solche Qualitätskennzahl und/oder Bestimmungswerte können jedoch auch für einzelne Folienabschnitte ermittelbar und diesen zuordenbar sein. Eine hergestellte oder bearbeitete Folie wird oft in Längsrichtung geschnitten und bildet auf diese Weise einzelne, so genannte Nutzen. Wird die Folie in einer Wickeleinrichtung aufgewickelt, so entstehen nacheinander einzelne Wickel, bei längsgeschnittener Folie entstehen nacheinander jeweils einzelne Wickel für jeden Nutzen. Jedem dieser auf einem Wickel aufgewickelten Folienabschnitte ist eine Qualitätskennzahl zuordenbar. Anhand einer eindeutigen Kodierung des Wickels kann die zugehörige Qualitätskennzahl aus einem Datenspeicher abrufbar sein. Dazu kann ein Wickel einen QR- oder einen DataMatrix-Code tragen. An dem Wickel kann auf geeignete Weise die Qualitätskennzahl direkt gespeichert sein, beispielsweise per Strickcode oder auf einem RFID-Tag.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Einrichtung zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit der Folie eine Abstandsmesseinrichtung, mit welcher über die Breite der Folie der Abstand zu einer Referenzlinie bestimmbar ist. Eine solche Referenzlinie kann beispielsweise die Anordnung mehrerer einzelner Messelemente auf einem gemeinsamen Träger sein, so dass alle Messelemente bezüglich der Position die Referenzlinie darstellen. Damit ist also in Querrichtung der Folie ein Planlageprofil erstellbar. In Kombination mit wiederholten Messungen an unterschiedlichen Stellen in Längsrichtung der Folie lässt sich damit eine Topographie zur Planlage erstellen. In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einrichtung zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit der Folie ein optisches Abstandsmessystem umfasst, insbesondere eine Laserentfernungsmessung. Der Vorteil einer optischen Abstandsmessung ist, dass die Folie nicht berührt werden muss, so dass sich ihre Eigenschaften durch die Messung nicht verändern. Ein geeignetes Verfahren ist die Laserinterferometrie, bei der anhand einer Phasenverschiebung eines von der Folie reflektierten Lichtstrahls gegenüber dem ausgesendeten Licht auf den Abstand geschlossen werden kann. Ein weiteres geeignetes Verfahren ist die Lasertriangulation, wobei anstelle eines Lasers auch eine Leuchtdiode verwendbar ist. In Querrichtung der Folienbahn gesehen können mehrere Laser oder Leuchtdioden angeordnet sein, die eine elektromagnetische Strahlung, deren Wellenlänge nicht zwangsläufig im sichtbaren Bereich liegen muss, aussenden. Die von der Folie reflektierte Strahlung wird durch die jeweils einem Laser zugeordneten Sensoren gemäß einem der vorgenannten Verfahren detektiert. Solche Strahlungs-/Detektoreinheiten können jeweils in einem Abstand von wenigen Zentimetern oder gar Millimetern, beispielsweise im Abstand von einem 1 mm bis 20 cm, zueinander an einem gemeinsamen Träger angeordnet sein. Somit kann, insbesondere wenn der Abstand der Sensoren klein ist, ein sehr hoch aufgelöstes Bild der Planlage erstellt werden.
In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einrichtung zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit ein berührendes Abstandsmesssystem umfasst. Ein solches Messsystem kann zur Vermessung von transparenten Folien, bei denen nur wenig oder kein Licht reflektiert wird, vorteilhaft sein, weil hier optische Verfahren nicht anwendbar sind. Ein berührendes Messsystem kann eine Walze umfassen, welche eine sehr weiche Außenbeschichtung umfasst, auf welcher die Folie abrollt, und welche von den herausstehenden Bereichen der Folie stärker eingedrückt wird als von den Bereichen, die nicht oder nur wenig herausstehen. Im Inneren einer solchen Walze können dann beispielsweise Wege-, Abstands- oder Drucksensoren vorgesehen sein, die nun die lokalen Auslenkungen der weichen Außenbeschichtung durch die Höhenunterschiede der Folie quantifizieren können. Bei der Nutzung von Wegesensoren können beispielsweise reflektierende Partikel direkt auf der Außenoberfläche der Walze aufgebracht sein und die Außenbeschichtung für elektromagnetische Strahlung einer passenden Wellenlänge transparent sein. Damit kann wiederum über Laserinterferomtrie die sich durch unterschiedlichen Auslenkungen ergebenden Wegeunterschiede als sich verändernde Abstände der reflektierenden Partikel direkt messen und damit auf die Planlage der Folie rückschließen. Drucksensoren sind in der Lage, den sich durch die Planlage der Folie ergebenden Eindrücke in die Walze zu messen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können über die Breite der Folie an verschiedenen Stellen die Bahnzüge gemessen werden. Dazu ist eine segmentierte Messwalze denkbar, die in axialer Richtung gesehen mit unabhängig voneinander arbeitenden Zugkraftsensoren ausgestattet ist. Die absoluten oder relativen Zugkräfte, die von den einzelnen Zugkraftsensoren gemessen werden, sind dann ein Maß für die Planlage.
Bevorzugt ist weiterhin, wenn die Einrichtung zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit zwischen zwei Vorzügen, mit welchen jeweils die Bahnspannung einstellbar ist, angeordnet ist. Mit diesen Vorzügen ist die Bahnspannung einstellbar und insbesondere regelbar, so dass eine Bahnspannung einstellbar ist, bei welcher ein gewünschter Einfluss auf die Planlage der Folie genommen wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Bahnspannung bei null liegt, um die Planlage der Folie zum Zwecke der Messung möglichst nicht zu beeinflussen. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Vorrichtung als Blasfolienanlage ausgestaltet sein. Die Herstellung von Blasfolien ist ein sehr effizientes Folienherstellungsverfahren, weshalb das Vorsehen einer Einrichtung zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit in einer solchen Vorrichtung besonders gute wirtschaftliche Vorteile verspricht. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Vorrichtung als Flachfolienanlage ausgestaltet sein, in der eine Schmelzefahne direkt auf eine Kühlwalze gegeben wird, auf welcher sich die Folie schnell verfestigt. Mit einer Flachfolienanlage lassen sich besonders gut transparente Folien herstellen.
Erfindungsgemäße Vorrichtungen können auch solche sein, die eine bereits hergestellte Folie be- oder verarbeiten. Insbesondere können dies eine Reckanlage, insbesondere eine MDO-Anlage, bei der die Folie in Transportrichtung gedehnt wird, eine Tempereinrichtung oder eine Wiederaufwickeleinrichtung sein. In einer Wiederaufwickeleinrichtung wird Folie von einem Wickel abgewickelt, in Längsrichtung geschnitten und anschließend wieder aufgewickelt. Generell ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung eine Wickeleinrichtung ist oder zumindest eine Wickeleinrichtung umfasst. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Einrichtung zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit der Folie entlang des Transportweges gesehen vor der Wickeleinrichtung angeordnet ist. Die oben genannte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren mit sämtlichen Merkmalen des Anspruchs 21 .
Demgemäß ist vorgesehen, dass die Planlage und/oder die Ebenheit der Folie bestimmt wird und dass die Bestimmungsergebnisse weiter verarbeitet und/oder ausgegeben werden. Mit diesem Verfahren werden die gleichen Vorteile erzielt, wie sie bereits im Zusammenhang mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben wurden.
Bevorzugt wird dabei mit der Einrichtung zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit der Folie die Planlage und/oder die Ebenheit über die gesamte Breite der Folie bestimmt. Dabei kann es jedoch ausreichend sein, über die Breite gesehen nur einzelne Punkte zu messen, um Zeit und/oder Kosten zu sparen. Möglich ist es zudem, wenn die Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit der Folie in zeitlichen Abständen wiederholt durchgeführt wird. Selbstverständlich ist eine kontinuierliche Messung denkbar. Insgesamt lässt sich mit diesen beiden Ausführungsformen die gesamte Folienfläche hinsichtlich der Planlage bestimmen.
Bevorzugt werden einer Auswerte- und Steuereinrichtung die Bestimmungsergebnisse übermittelt und mit der Auswerte- und Steuereinrichtung andere Bestandteile der Vorrichtung gesteuert. Das bedeutet also, dass nicht nur die Planlage und/oder die Ebenheit bestimmt werden, sondern dass die Ergebnisse in geeigneter Weise während der Folienherstellung oder Bearbeitung genutzt werden, insbesondere um auf die Produktion Einfluss nehmen zu können.
Besonders bevorzugt ist dabei, dass mit der Auswerte- und Steuereinrichtung die Bestimmungsergebnisse mit wenigstens einem Sollwert verglichen werden und dass bei einer Abweichung von diesem Sollwert mit der Auswerte- und Steuereinrichtung andere Bestandteile der Vorrichtung angesteuert werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der unter Bezugnahme auf die Figuren verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen erläutert sind. Es können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder beliebige Kombinationen erwähnter Merkmale erfindungswesentlich sein. Im Rahmen der gesamten Offenbarung gelten Merkmale und Einzelheiten, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Folienherstellung und/oder zur Folienbearbeitung und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Aspekten der Erfindung stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung zur Folienherstellung und/oder zur Folienbearbeitung,
gekennzeichnet durch
eine Einrichtung zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit der Folie und Weiterverarbeitung und/oder Ausgabe der Bestimmungsergebnisse.
Vorrichtung dem vorstehenden Anspruch
dadurch gekennzeichnet, dass
mit der Einrichtung zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit der Folie die Planlage oder die Ebenheit über die gesamte Folienbreite bestimmbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
sich die Einrichtung zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit der Folie über die gesamte Breite der Folie erstreckt.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit der Folie in zeitlichen Abständen wiederholt durchführbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Einrichtung zur Bestimmung der Zugspannung vorgesehen ist, mit welcher die Zugspannung der Folie im Bereich der Einrichtung zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit der Folie bestimmbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens zwei Einrichtungen zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit der Folie vorgesehen sind, mit welcher für Oberseite und die Unterseite der Folie, insbesondere einer doppellagigen Folie, unabhängig voneinander die Planlage oder die Ebenheit bestimmbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Auswerte- und Steuereinrichtung vorgesehen ist, welcher die Bestimmungsergebnisse übermittelbar sind und mit welcher andere Bestandteile der Vorrichtungen steuerbar sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
mit der Auswerte- und Steuereinrichtung ein Ausgabegerät der Vorrichtung ansteuerbar ist, mit welchem Daten und/oder Hinweise zur Planlage oder Ebenheit der Folie ausgebbar sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
mit der Auswerte- und Steuereinrichtung eine Aufzeichnungseinrichtung, insbesondere Speichereinrichtung, ansteuerbar ist, mit welcher Bestimmungsergebnisse aufzeichenbar, insbesondere speicherbar sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass mit der Auswerte- und Steuereinrichtung die Bestimmungsergebnisse mit wenigstens einem Sollwert vergleichbar ist und
dass bei einer Abweichung von diesem Sollwert mit der Auswerte- und Steuereinrichtung andere Bestandteile der Vorrichtung ansteuerbar sind.
1 1 . Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
aus den Bestimmungswerten wenigstens eine Qualitätskennzahl ermittelbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
Bestimmungswerte und/oder die zumindest eine Qualitätskennzahl für zumindest eine Folienrolle einzeln ermittelbar und/oder dieser eindeutig zuordenbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einrichtung zur Bestimmung der Planlage oder der Ebenheit der Folie eine Abstandsmesseinrichtung umfasst, mit welcher über die Breite der Folie der Abstand zu einer Referenzlinie bestimmbar ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einrichtung zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit der Folie ein optisches Abstandsmesssystem umfasst.
15. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einrichtung zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit der Folie ein berührendes Abstandsmesssystem umfasst.
16. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit der Folie zwischen zwei Vorzugseinrichtungen, mit welchen jeweils die Bahnspannung der Folie einstellbar ist, angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Blasfolienanlage vorgesehen ist.
18. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Flachfolienanlage vorgesehen ist.
19. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Einrichtung zum Recken der Folie vorgesehen ist.
20. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Wickeleinrichtung vorgesehen ist und
dass die Einrichtung zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit der Folie entlang des Transportpfades der Folie gesehen vor der Wickeleinrichtung vorgesehen ist.
21 . Verfahren zur Folienherstellung und/oder zur Folienbearbeitung,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Planlage und/oder die Ebenheit der Folie bestimmt wird und
dass die Bestimmungsergebnisse weiter verarbeitet und/oder ausgegeben werden.
22. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch
dadurch gekennzeichnet, dass
mit der Einrichtung zur Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit der Folie die Planlage und/oder die Ebenheit über die gesamte Folienbreite be- stimmt wird.
23. Verfahren nach einem der beiden vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bestimmung der Planlage und/oder der Ebenheit der Folie in zeitlichen Abständen wiederholt durchgeführt wird.
24. Verfahren nach einem der drei vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet,
dass einer Auswerte- und Steuereinrichtung die Bestimmungsergebnisse übermittelt werden und
dass mit der Auswerte- und Steuereinrichtung andere Bestandteile der Vorrichtungen gesteuert werden.
25. Verfahren nach einem der vier vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet,
dass mit der Auswerte- und Steuereinrichtung die Bestimmungsergebnisse mit wenigstens einem Sollwert verglichen werden und
dass bei einer Abweichung von diesem Sollwert mit der Auswerte- und Steuereinrichtung andere Bestandteile der Vorrichtung angesteuert werden.
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