DE2432891A1 - Einrichtung zum messen des gewichts pro flaecheneinheit verschiedener bestandteile eines bahnenfoermigen materials - Google Patents

Einrichtung zum messen des gewichts pro flaecheneinheit verschiedener bestandteile eines bahnenfoermigen materials

Info

Publication number
DE2432891A1
DE2432891A1 DE2432891A DE2432891A DE2432891A1 DE 2432891 A1 DE2432891 A1 DE 2432891A1 DE 2432891 A DE2432891 A DE 2432891A DE 2432891 A DE2432891 A DE 2432891A DE 2432891 A1 DE2432891 A1 DE 2432891A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
radiation
radiation source
detector
fraction
weight per
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2432891A
Other languages
English (en)
Inventor
David A Bossen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honeywell Measurex Corp
Original Assignee
Measurex Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Measurex Corp filed Critical Measurex Corp
Publication of DE2432891A1 publication Critical patent/DE2432891A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
    • G01N23/16—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the material being a moving sheet or film
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G9/00—Methods of, or apparatus for, the determination of weight, not provided for in groups G01G1/00 - G01G7/00
    • G01G9/005—Methods of, or apparatus for, the determination of weight, not provided for in groups G01G1/00 - G01G7/00 using radiations, e.g. radioactive
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
    • G01N23/083—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the radiation being X-rays

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)

Description

Einrichtung zum Messen des Gewichts pro Flächeneinheit verschiedener Bestandteile eines bahnenförmigen Materials.
Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der entsprechenden Anmeldung in den Vereinigten Staaten Serial No. 378 430 vom 12. Juli 1973 beansprucht.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Messen des Gewichts pro Flächeneinheit verschiedener Bestandteile eines bahnenförmigen Materials wie z.B. eines Reifenmaterials, das durch Aufkalandrieren von Kautschuk auf beide Seiten von Metallschnüren hergestellt ist.
Bei solchen bahnenförmigen Materialien kann es sich um eine Art Gerüst oder eine Verstärkungslage handeln, das bzw. die in eine aus einer homogenen Masse bestehende Materialbahn eingebettet ist. Dabei ist das Gewicht pro Flächeneinheit der Verstärkung einerseits und des Materials der homogenen Masse andererseits eine unbekannte veränderliche Größe. Ein besonders wichtiges Anwendungsgebiet solcher Materialien anhand dessen als Beispiel die Erfindung
409886/0930
erläutert werden soll, ist die Fabrikation von Fahrzeugreifen.
Das Reifenmaterial wird durch Aufkalandrieren von Kautschuk oft auch als Gummi bezeichnet auf ein Verstärkungsmaterial, das als Schnur oder Litze bezeichnet werden kann hergestellt. Die Schnur besteht aus Strängen, die nach einem besonderen Muster verlegt sind. Gewöhnlich befinden sich die Stränge im wesentlichen in der gleichen Ebene.' Die meisten davon verlaufen parallel zueinander. Die übrigen Stränge verlaufen unter einem gewissen Winkel und verbinden die parallel laufenden Stränge miteinander.
Bis vor kurzem erfolgte die Herstellung des Reifenmaterials durch Aufkalandrieren des Kautschuks auf eine z.B. aus Polyester bestehende Textilschnur. Die Steuerung des Herstellungsprozesses erfolgte durch Messen des Gewichts pro Flächeneinheit des fertigen Erzeugnisses und Regeln der Kalanderwalzen in Abhängigkeit von dieser Messung derart, daß ein Enderzeugnis mit gleichmäßiger Dicke entstand.
Solange die Schnur aus Textilmaterial bestand, konnte die Messung als an sich bekannte Betastrahlenmessung durchgeführt werden. Neuerdings hat allerdings Stahlschnur bei der Reifenherstellung den Platz der Textilschnur eingenommen. Dadurch ergaben sich erhebliche Schwierigkeiten für die Messung, da die Stahlschnur für die Betastrahlung praktisch undurchlässig ist und da sie kein konstantes Gewicht pro
409886/0930
Flächeneinheit aufweist. Daher lassen sich die Einflüsse des Stahls durch die Betastrahlenmessung nicht ausgleichen.
Eine Möglichkeit zum Versuch dieses Problem zu lösen besteht in der Verwendung eines Röntgenstrahlen-Rüekstreumeßgeräts zu beiden Seiten der Reifenmaterialbahn. Auf diese Weise ist jedoch nur das Gewicht des Kautschuks zu beiden Seiten der Stahlschnur, nicht aber der Gewichtsanteil von Kautschuk und Stahl messbar. Außerdem ist das Röntgenstrahlenmeßgerät in seiner Empfindlichkeit von der chemischen Zusammensetzung des Kautschuks abhängig. Für die Reifenherstellung ist das jedoch außerordentlich wichtig nicht nur die Kautschukdicke auf der Schnur, sondern auch das Gewicht des Kautschuks und das Gewicht des Stahls zu kennen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die fortlaufende Messung von Kautschukgewicht, Stahlgewicht und Gesamtgewicht einer Reifenmaterialbahn mit Stahlschnureinlage zu ermöglichen.
Weiter soll durch die Erfindung eine Meßeinrichtung mit zwei Strahlungsquellen und zwei voneinander getrennten Strahlungsdetektoren geschaffen werden, wobei eine gegenseitige Beeinflussung beider (cross talk) vermieden oder möglichst klein gehalten werden soll.
Außerdem soll durch die Erfindung ein Verfahren zur
409886/0930
sehr genauen Eichung der Meßeinrichtung geschaffen werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Kombination folgender Maßnahmen gelöst:
Es werden eine erste Strahlungsquelle und ein Strahlungsdetektor vorgesehen, der zur Erzeugung eines ersten, der aus dem ersten Strahlungsdetektor empfangenen Strahlung proportionalen elektrischen Signals dient, wobei die erste Strahlungsquelle eine solche ist, daß der Kautschuk in der Materialbahn einen ersten Bruchteil der Strahlung und die Metallschnur in der Materialbahn einen zweiten Bruchteil absorbiert, welcher größer ist als der erste Bruchteil der Strahlung, so daß die an dem ersten Detektor empfangene Strahlung primär ein Maß für das Metallgewicht pro Flächeneinheit des Reifenmaterials ist; ferner werden eine zweite Strahlungsquelle und ein Detektor vorgesehen, die zur Erzeugung eines zweiten, der an dem zweiten Detektor empfangenen Strahlung proportionalen elektrischen Signals dient, wobei die zweite Strahlungsquelle eine solche ist, daß ein erster Bruchteil ihrer Strahlung durch den Kautschuk und ein zweiter Bruchteil ihrer Strahlung durch die Metallschnur absorbiert oder gesperrt wird, so daß die an dem zweiten Detektor empfangene Strahlung primär ein Maß für das Kautschukgewicht pro Flächeneinheit ist; schließlich wird eine Vorrichtung zum Kombinieren des ersten und des zweiten Signals und zur Bildung eines dritten elektrischen Signals vorgesehen, das proportional dem Gesamtgewicht pro Flächeneinheit des Reifenmaterials ist.
409886/0930
Praktisch kann dabei die erste Strahlungsquelle eine solche sein, daß der Kautschuk nur einen sehr kleinen Teil der Strahlung, der in der Materialbahn vorhandene Stahl aber einen sehr wesentlichen Teil der Strahlung absorbiert, während die zweite Strahlungsquelle eine solche sein kann, daß ein wesentlicher Teil ihrer Strahlung von dem Kautschuk und fast die gesamte Strahlung von der Stahlschnur absorbiert oder zerstreut wird.
Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung des Kaiandrierungs-Prozesses,
Pig. 2 ein Blockschema der Meßköpfe und Fig. 3 ein Kurvenbild zur Erläuterung der Arbeitsweise der Erfindung.
In Fig. 1 ist allgemein das bekannte Schema einer Kalanderanordnung zur Reifenmaterialherstellung gezeigt. Die Kalanderanordnung und ihre Steuerung mit Ausnahme der hier angewendeten Meß- und Regeleinrichtungen sind bekannt.
Die Stahlschnuranordnung 10 wird durch einen Kalander mit den Walzen 12, 14, 16 und 18 geführt. Die Walzen 12 und I1J bringen den Kautschuk, oft auch als Gummi bezeichnet, aus der Form einer Vorratsmasse in diejenige einer dünnen Bahn von sorgsam geregelter Dicke. Die Walzen 16 und 18 wirken in gleicher Weise. Die Walzen IM und 16 bewirken
409886/0930
zusammen das Auflegen einer Kautschukbahn auf beide Seiten der Stahlschnuranordnung 10,um die Reifenmaterialbahn 20 zu bilden.
Das aus dem Kalander hervortretende Reifenmaterial wird zwischen einem oberen und einem unteren Meßkopf 22 bzw. 24 hindurchgeführt. Von da aus wird das Material 20 auf (nicht dargestellte) Haspeln oder Trommeln gewickelt, um dann später zugeschnitten und zu Fahrzeugreifen geformt zu werden.
Die Meßwerte aus den Meßköpfen 22 und 24 werden einem Rechner 26 zugeleitet, in dem die hohen Meßwerte in dem Gewicht pro Flächeneinheit entsprechende Signale für das Metall allein, den Kautschuk allein und das Gesamterzeugnis umgewandelt werden.
An dieser Stelle kann die Dicke des auf die Schnur aufgebrachten Kautschuks aus dem Signal für das Gewicht an Kautschuk pro Flächeneinheit und die bekannte Dichte des Kautschuks bestimmt werden.
Aus diesen Messungen werden Steuergrößen gebildet und so verwertet, daß das Endprodukt die richtige Dicke des Kautschuks zu beiden Seiten der Stahlschnuranordnung erhält. Die Bahn wird gewöhnlich in drei Zonen in Längsrichtung geteilt und die Dicke in jeder Zone in bekannter Weise durch hydraulische Einrichtungen (hydraulic screw-down equipment), ichematisch als Kästen 28 - 38 dargestellt, geteilt.
40 9 886/0930
Um das bahnenförmige Material in drei Zonen zu regeln müssen voneinander unabhängige Messungen in jeder Zone ausgeführt werden. Dies geschieht durch Benutzung einer Meßlehre zum Abtasten. Abtaster für andere Bahnen verarbeitende Industrien sind allgemein bekannt (vgl. U.S.-Patent 3 621 259).
In Fig. 2 ist ein Schema zur Erläuterung einer bevorzugten Anordnung von Strahlungsquellen und Detektoren für eine Meßwertübertragungseinrichtung gezeigt.
Die Reifenmaterialbahn 20 mit der Stahlschnuranordnung 10 wird zwischen den beiden Meßköpfen 22 und 24 hindurchgeführt. In dem oberen Kopf 22 sind eine Betastrahlungequelle 40 und ein Röntgenstrahlendetektor 42 angeordnet.
Ein Betastrahlendetektor 44 und eine Röntgenstrahlungsquelle M6 sind in dem unteren Kopf 24 zusammengefaßt. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Unterbringung beider Detektoren in ein und demselben Meßkopf vermieden wird. Auf diese Weise wird ein übersprechen oder Quersprechen (cross talk) ohne aufwendige Maßnahmen zu dessen Verminderung vermieden, wie sie sonst erforderlich wären, wenn empfindliche elektronische Schaltungsanordnungen, die mit sehr kleinen Signalen arbeiten, auf engem Raum zusammengedrängt werden.
Die Betastrahlenquelle 40 ist im Prinzip bekannt (vgl. U.S.-Patent 3 697 755).
409886/0930
Der Betastrahlungsdetektor 44 kann ein solcher von bekannter Art mit einer Ionenkammer sein oder es kann ein Szintillationszähler sein wie er in der U.S.-Anmeldung Serial No. l83 263 vom 23. September 1971 beschrieben ist.
Die Signale aus den Detektoren 42 und 44 werden über Leitungen 48 und 50 sowie bekannte Grenzflächen dem Rechner 26 zugeführt.
Bei der hier beschriebenen Ausführungsform sind zwei einander zugeordnete Einheiten von Strahlungsquelle und De- v tektor erforderlich, so daß Messungen der beiden Bestandteile bildenden Materialien - Stahl und Kautschuk - ausgeführt werden können. Wenn das Gewicht der Stahlschnur pro Flächeneinheit konstant bliebe, wäre nur eine Strahlungsquelle erforderlich. Der Stahl könnte in an sich bekannter Weise auskalibriert werden. Leider ist aber das Stahlschnurgewicht schwankend. Daher muß für dieses eine besondere Messung durchgeführt werden. In entsprechender Weise müßte noch eine dritte Strahlungsquelle vorgesehen werden, wenn noch ein drittes Material mit veränderlichem Gewicht vorhanden wäre.
Je nach Art und Dicke des Verstärkungs- und des Einbettungsmaterials werden die Strahlungsquellen ausgewählt. Dabei ist es wichtig die Arbeitsweise der auf dem Prinzip der Strahlungsabsorption beruhenden Meßgeräte zu kennen.
409886/0930
Materialgewichtsmessungen aufgrund der Strahlungsabsorption beruhen auf dem Beer-Lambertschen Gesetz:
I = I0 e"/ux (1)
worin e die Basis des natürlichen Logarithmus ist, ,u der Massenabsorptionskoeffizient, der eine Punktion der Strahlungsenergie aus der Strahlungsquelle und der Art des zu messenden Materials ist, χ ist das Gewicht pro Flächeneinheit des
ρ zu messenden Materials in Milligramm pro cm , I ist die Strahlungsintensität, die den Strahlungsdetektor bei Abwesenheit von absorbierendem Material erreicht, und I ist die Strahlungsintensität, die den Detektor bei Anwesenheit von Strahlung absorbierendem Material erreicht. Die Gleichung 1 läßt sich wie folgt umschreiben:
R = -£- = e"/ux (2)
Mit R ist das Verhältnis der bei Anwesenheit des absorbierenden Materials empfangenen Strahlung zu der bei Abwesenheit von absorbierendem Material empfangenen Strahlung. R ist ein für die Auswahl der beiden Strahlungsquellen sehr wichtiger Parameter.
Zunächst soll R in einem brauchbaren Bereich liegen, d.h. eine erhebliche Änderung des Materialgewichts soll eine erhebliche Veränderung der Verhältniszahl R zur Folge haben.
409886/0930
Auch sollen die beiden Strahlungsquellen so gewählt werden, daß ihre Strahlungen zu erheblich unterschiedlichen Raten durch die beiden verschiedene Bestandteile bildenden Materialien, im Falle des vorliegenden Beispiels Kautschuk und Stahlschnur, absorbiert werden. Im Idealfall sollte die für Stahl empfindliche Strahlungsquelle eine solche sein, daß ein kleiner Bruchteil der Strahlung von dem Kautschuk (R annähernd gleich 1) und ein bedeutend größerer Bruchteil ihrer Strahlung von der Stahlschnur absorbiert wird. Die für Kautschuk empfindliche Strahlungsquelle sollte sich in gerade umgekehrter Weise verhalten, d.h. der Stahl sollte die gesamte Strahlung entweder durch Absorption oder durch Streuung absperren, so daß Änderungen des Stahlgewichts nur einen sehr·geringen Zusatzeffekt bewirken. Aber die Strahlung sollte von Kautschuk nur mäßig absorbiert werden (R in einem mittleren Bereich).
Wenn die die Betendteile bildenden Materialien annähernd die gleichen Streu- und Absorptionseigenschaften haben, ist es schwierig oder gar unmöglich die Gewichte der Bestandteile getrennt festzustellen.
Je nach der Dicke von Stahlschnur und Kautschuk kann die für Stahl hochempfindliche Strahlungsquelle eine Quelle von Röntgenstrahlen und die für Kautschuk empfindliche Strahlungsquelle eine Quelle einer Betastrahlung sein. Es können auch beide Strahlungsquellen solche von Röntgenstrahlen unterschiedlicher Energien sein.
409886/0930
Es gibt verschiedene Radioisotopen, welche Betastrahlungen aussenden. Unter ihnen ist Strontium 90 das bevorzugte Material für die meisten Anwendungen bei der Reifenmaterialkalandrierung. Es kann aber auch eine Röntgenstrahlungsquelle von niedriger Energie wie z.B. 12 kV angewendet werden.
Als Röntgenstrahlungsquelle 16 kann eine solche an sich bekannte Art mit wirklich elektrisch erzeugter Strahlung oder eine Qammastrahlungsquelle. wie Americium 241 verwendet werden, das in der gleichen Art und Weise auch als Betastrahlungsquelle ausgebildet werden kann.
Bei Reifenmaterialbahnen von den angegebenen Gewichten kann Strontium 90 als die eine und Americium 241 als die andere Strahlungsquelle benutzt werden.
Für Fertigerzeugnisse,deren Bestandteile gegenüber Stahlschnur und Kautschuk erheblich unterschiedliche Absorptionsfähigkeiten aufweisen, nüssen andere Strahlungsquellen entsprechend den vorstehend genannten Prinsipien ausgebildet werden.
Die Meßvorrichtung in den Meßköpfen kann nach folgendem Verfahren geeicht werden.
Als Eichung wird die Methode verstanden, durch welche die Meßdaten in vom Menschen verwertbare technische Einheiten
409886/0930
umgeformt werden. Im vorliegenden Falle wird die Strahlungsintensität an den Sensoren 42 und 41J in Gewicht pro Flächeneinheit umgeformt. Dies geschieht auf folgende Weise.
In Fig. 3 ist das Verhältnis I/IQ auf der Y-Achse von 0,00 bis 1,00 aufgetragen. Das Gesamtgewicht pro Flächeneinheit der Reifenmaterialbahn ist auf der X-Achse aufgetragen.
Eine erste Eichkurve 52 für eine Betastrahlungsquelle oder eine andere Strahlungsquelle niedriger Energie ist für Kautschuk allein dadurch aufgetragen, daß verschiedene Bezugsproben von Kautschuk in dem Spalt 21 zwischen die Meßköpfe 22 und 2*1 gelegt und verschiedene Punkte für die Kurve aufgenommen wurden.
Die Kurve 52 entspricht dem Beerschen Gesetz nach der folgenden Gleichung:
I / 1°
(3)
Q = Q1 - -^- log
Q ist das Gewicht pro Flächeneinheit, Q1 das spezifische Gewicht pro Flächeneinheit eines ausgewählten bekannten Musters, das mit seinen Eigenschaften vorzugsweise etwa in der Mitte des ins Auge gefaßten Bereichs liegt, I ist
die Messung der empfangenen Strahlungsintensität bei den in dem Spalt liegenden Mustern, und 1° gibt die Strahlungs-
409886/0930
intensität für das Muster Q1 an. Um den Zerfall der Strahlungsquelle zu kompensieren, wird 1° gemessen, welches diejenige Strahlungsintensität ist, die empfangen wird, wenn sich nur Luft in dem Weg der Strahlung befindet. Somit ist die Eichkurve 52 effektiv ein Verhältnis RQ = Ig/I°. Dieses Verhältnis nähert sich dem Wert 1, wenn das Gewicht pro Flächeneinheit des Musters sich dem Betrag 0 nähert.
/U1, der Massenabsorptionskoeffizient, wird bestimmt durch die Charakteristik der Strahlungsquelle und des Materials. Dieses Maß wird wie folgt berechnet:
u = —1 log ^ (M)
Qx-Q1 1I
worin Q~und Q1 die Gewichte pro Flächeneinheit der Muster in dem ins Auge gefaßten Benutzungsbereich und I2, I1 die entsprechenden Intensitätsmeßwerte sind. Die wirkliche Berechnung von ,u ist normalerweise nicht erforderlich, kann aber durchgeführt werden, wenn das Basisgewicht-Meßsystem eine neue Strahlungsquelle erfordert oder wenn eine grundsätzlich verschiedene Art von bahnenförmigern Material erzeugt wird.
Ferner wird eine zweite Eichkurve 51* für die Messung der niedrigen Energie für das fertige Erzeugnis (Reifenmaterial) konstruiert. Es werden Muster einer typischen Stahlschnur mit bekanntem Gewicht mit zunehmend dicken
409886/0930
Schichten von Kautschuk, die gleichfalls ein bekanntes Gewicht aufweisen bedeckt und mit dem Meßkopf (gauge) in der bereits beschriebenen Art und Weise gemessen. Das bekannte Gewicht wird gegen die Verhältniszahl entsprechend der Gleichung 3 aufgetragen.
Danach wird die glieche Prozedur mit einer Gammastrahlenquelle oder einer anderen Strahlungsquelle hoher Energie JlO und dem Strahlungsdetektor M ausgeführt. Die Kurve 56 ist eine Eichkurve für das fertige Produkt, die mit einer Gammastrahlenquelle aufgenommen ist und unter Verwendung der gleichen Muster und der gleichen Methode wie bei der Konstruktion der Kurve 51* konstruiert ist.
Die Kurve158 gilt für Kautschuk allein bei Verwendung der Gammastrahlenquelle und ist so konstruiert, daß die gleichen Muster und Methoden wie bei der Konstruktion der Kurve 52 benutzt werden.
Das Meßgerät mißt effektiv die Abweichungen von einem bekannten Normalmuster mit einem Gesamtgewicht pro Flächeneinheit Q1 und erzeugt entsprechende Verhältniszahlen RßR und Rgp aus dem Betastrahlenmeßgerät und entsprechende Verhältniszahlen RQR und RQp aus dem Gammastrahlenmeßgerät. Darin bedeuten
RnD a Verhältniszahl des Betastrahlenmeßgeräts für on
Kautschuk allein,
Verhältniszahl dei
das Fertigprodukt,
RBF = Verhälfcniszanl des Betastrahlenmeßgeräts für
409886/0930
RQR = Verhältniszahl des Gammastrahlenmeßgeräts für
Kautschuk allein,
RGF = Vernältni-8zanl des Gammastrahlenmeßgeräts für
das Fertigprodukt.
Alle diese Werte werden während des Eichungsvorgangs bestimmt.
Wenn das Meßgerät in Betrieb genommen wird, wird die tatsächliche Strahlung IR und I„ festgestellt. Diese tatsächlichen Feststellungen dienen zur Bildung der Verhältniszahlen R„ und Rg, worin
RG = ία (5)
1°
ΐα
und Rn = — (6)
1B
und Ig und I^ sind die empfangenen Strahlungswerte, wobei sich nur Luft in dem Spalt für die Beta- bzw. Gammastrahlungsquellen befindet.
Der Ausdruck für das Gesamtgewicht pro Flächeneinheit Q7 lautet:
R
BF
DR = Or(RQp - R0) (8)
und „ -
QC = ^BF BR__ (9)
RQF " RQR
A09886/0930
Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, wird die Empfindlichkeit des Betastrahlenmeßgeräts für Änderungen des Stahlschnurgewichts dargestellt durch den senkrechten Abstand zwischen den Meßwerten der Kurve 54 und denen der Kurve 52. Tatsächlich gibt es eine unendliche Zahl von Eichkurven parallel zur Kurve 52, von denen jede einem unterschiedlichen Stahlschnurgewicht entspricht. Der Zähler der Gleichung 7 entspricht der Ansprechdifferenz des Betastrahlenmeßgeräts auf ein Bezugsmuster vom Gewicht Q1 mit Kautschuk allein und mit einem Nennwert oder Normalwert des Stahlschnurgewichts.
Der Nenner der Gleichung 9 entspricht der Ansprechdifferenz des Gammastrahlenzählers auf das gleiche Bezugsmuster Q1 mit Kautschuk allein und mit einem Nenn- oder Normalwert des Stahlschnurgewichts. Das Verhältnis dieser beiden Differenzwerte stellt die relative Empfindlichkeit der beiden Meßgeräte für Änderungen des Stahlgewichts dar.
Die Gleichung 8 ist das Produkt der Stahlgewichtsverhältniszahl Oc mit einem Paktor, der angibt, um wieviel das tatsächliche Stahlgewicht von dem normalen Stahlgewicht abgewichen ist. Wenn die gemessene Stahlgewichtsverhältniszahl RQ die gleiche ist wie die normale Stahlgewichtsverhältniszahl RQp , dann ist D*R gleich Null.
Somit werden im Endeffekt jegliche Abweichungen des Stahlgewichts von dem normalen Wert durch das Gammastrahlenmeßgerät festgestellt und dazu benutzt, die Eichkurve des
409886/0930
Betastrahlenmeßgeräts festzulegen.
Das Stahlgewicht pro Flächeneinheit Q kann ermittelt
werden, indem der tatsächliche Meßwert Rß auf den Normalwert Q1 entsprechend den folgenden Ausdruck zurückbezogen wird:
R + -J™ (Q - Q) - R
Q8 = Q1 G *Q T 1 QR (10)
RGP " RGR
GF
worin die Neigung der für das Endprodukt geltenden
4q
Kurve 56 der Gammastrahlenquelle darstellt.
Das Kautschukgewicht pro Flächeneinheit Q~ ist dann:
Qr 2 «τ" qs . (11)
Nach dieser Methode werden die aus den Meßgeräten gewonnenen rohen Signale für die Strahlungsintensität in die genau für das Gewicht pro Flächeneinheit geltenden Signale umgeformt, die dann zum Vergleich mit Tabellen (targets) für diese Werte benutzt werden können. Etwa aus diesen Vergleichen sich ergebende Fehlersignale werden dann dazu verwendet, die Walzensenkvorrichtung (the processÄrew-down equipment) 28 bis 38 zu regeln oder einzustellen, um ein möglichst gleichmäßiges Endprodukt zu erhalten.
409886/0930

Claims (9)

  1. Patentansprüche
    fl .J Einrichtung zum Messen des Gewichts pro Flächeneinheit verschiedener Bestandteile eines bahnenförmigen Materials wie z.B. Fahrzeugreifenmaterial, das durch Aufkalandrieren von Kautschuk auf beide Seiten von Metallschnüren bzw. Metallschnür enanordnungen hergestellt ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
    eine erste Strahlungsquelle und ein Strahlungsdetektor zur Erzeugung eines ersten, der aus dem ersten Strahlungsdetektor empfangenen Strahlung proportionalen elektrischen Signals, wobei die erste Strahlungsquelle eine solche ist, daß der Kautschuk in der Materialbahn einen ersten Bruchteil der Strahlung und die Metallschnur in der Materialbahn einen zweiten Bruchteil absorbiert, welcher größer ist als der erste Bruchteil der Strahlung, so daß die an dem ersten Detektor empfangene Strahlung primär ein Maß für das Metallgewicht pro Flächeneinheit der Materialbahn ist;
    eine zweite Strahlungsquelle und ein Detektor zur Erzeugung eines zweiten, der an dem zweiten Detektor empfangenen Strahlung proportionalen elektrischen Signals, wobei die zweite Strahlungsquelle eine solche ist, daß ein erster Bruchteil ihrer Strahlung durch den Kautschuk und ein zweiter Bruchteil ihrer Strahlung durch die Metallschnur absor-
    409886/0930
    biert oder gesperrt wird, so daß die an dem zweiten Detektor empfangene Strahlung primär ein Maß für das Kautschukgewicht pro Flächeneinheit der Materialbahn ist; und
    eine Vorrichtung zum Kombinieren des ersten und des zwei ten Signals und zur Bildung eines dritten elektrischen Signals, das proportional dem Gesamtgewicht pro Flächeneinheit der Materialbahn ist.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an erster Stelle genannte Strahlungsquelle eine Betaetrahlungaquelle und die an zweiter Stelle genannte Strahlungsquelle eine Röntgenstrahlungsquelle ist.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an erster Stelle genannte Strahlungsquelle Strontium 90 und die an zweiter Stelle genannte Strahlungsquelle Americium 2Ml ist.
  4. M. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schaltung zum Kombinieren des ersten und zweiten Signals zwecks Bildung eines vierten, dea Gewicht pro Flächeneinheit der Metallschnur proportionalen elektrischen Signals.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch Ί, gekennzeichnet durch eine Schaltung zur Koebinierung des dritten und vierten Signals zwecks Bildung eines fünften elektrischen Signals, das dem Gewicht pro Flächeneinheit des Kautschuks in der Reifenmaterialbahn proportional ist.
    409886/0930
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite jeweils aus einer Strahlungsquelle und einem Strahlungsdetektor bestehende Einheit entsprechend dem Rückstreuprinzip ausgebildet sind.
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite jeweils eine Strahlungsquelle und einen Strahlungsdetektor umfassende Einheit entsprechend dem Sende- oder Übertragungsprinzip ausgebildet sind.
  8. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die an erster Stelle genannte Strahlungsquelle und der an zweiter Stelle genannte Strahlungsdetektor auf der gleichen Seite der Reifenmaterial angeordnet sind.
  9. 9. Einrichtung zum Messen des Gewichts pro Flächeneinheit bei der Herstellung eines bahnenförmigen Materials von geschichtetem Aufbau mit einer Schicht, die eine erste Rückstreuoder Absorptionscharakteristik aufweist und einer zweiten Schicht, die eine zweite Rückstreu- oder Absorptionscharakteristik besitzt, die sich von der erstgenannten Charakteristik unterscheidet, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
    eine erste Strahlungsquelle und ein Strahlungsdetektor zum Erzeugen eines ersten eleHrischen Signals proportional zu der an dem ersten Strahlungsdetektor empfangenen Strahlung, wobei die erste Strahlungsquelle eine solche ist, daß die erste Materialschicht des Produktes einen ersten Bruchteil
    409886/0930
    der Strahlung und die zweite Materialschicht in der Bahn einen zweiten Bruchteil absorbiert oder zerstreut, der verschieden ist von dem ersten Bruchteil der Strahlung;
    eine zweite Strahlungsquelle und ein Strahlungsdetektor zum Erzeugen eines zweiten elektrischen Signals proportional zu der an dem zweiten Detektor empfangenen Strahlung, wobei die zweite Strahlungsquelle eine solche ist, daß ein erster Bruchteil ihrer Strahlung durch die erste Materialschicht und ein zweiter Bruchteil davon durch die zweite Materialschicht absorbiert oder zerstreut wird, wobei jeweils der erste und zweite Bruchteil aus der ersten Strahlungsquelle verschieden sind von dem ersten bzw·, zweiten Bruchteil aus der zweiten Strahlungsquelle; und
    eine Vorrichtung zum Kombinieren des ersten und zweiten Signals zwecks Bildung eines dritten elektrischen Signals, das proportional ist dem Gewicht pro Flächeneinheit eines bestimmten Bestandteils des Enderzeugnisses.
    409886/0930
    Leerseite
DE2432891A 1973-07-12 1974-07-09 Einrichtung zum messen des gewichts pro flaecheneinheit verschiedener bestandteile eines bahnenfoermigen materials Withdrawn DE2432891A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US378430A US3889121A (en) 1973-07-12 1973-07-12 Apparatus for measuring the weight per unit area of a manufactured sheet product consisting of a reinforcing material surrounded by a bulk material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2432891A1 true DE2432891A1 (de) 1975-02-06

Family

ID=23493103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2432891A Withdrawn DE2432891A1 (de) 1973-07-12 1974-07-09 Einrichtung zum messen des gewichts pro flaecheneinheit verschiedener bestandteile eines bahnenfoermigen materials

Country Status (7)

Country Link
US (1) US3889121A (de)
JP (1) JPS5331784B2 (de)
CH (1) CH593482A5 (de)
DE (1) DE2432891A1 (de)
FR (1) FR2245934B1 (de)
GB (1) GB1451119A (de)
IT (1) IT1017086B (de)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4037104A (en) * 1976-04-29 1977-07-19 Nucleonic Data Systems, Inc. Dual beam X-ray thickness gauge
FI53757C (fi) * 1976-12-13 1978-07-10 Pertti Puumalainen Foerfarande foer maetning av ytvikterna
US4182954A (en) * 1978-04-21 1980-01-08 Phillips Petroleum Company Method and apparatus for measuring material properties related to radiation attenuation
US4277681A (en) * 1979-10-04 1981-07-07 Honeywell Inc. Low radiation densitometer
US4599514A (en) * 1982-12-13 1986-07-08 Accuray Corporation Isotopic radiation method and apparatus for measuring the resinous binder applied to a mat of glass fibers
US4574194A (en) * 1983-11-01 1986-03-04 Fife Corporation Method and apparatus for monitoring the manufacture of a two-component web
IE55738B1 (en) * 1983-11-07 1991-01-02 Measurex Corp Process for determining the basis weight of a low atomic nmber material in a mixture with a higher atomic number material
US4980902A (en) * 1985-12-30 1990-12-25 Measurex Corporation Aperture measuring system for cord reinforced tire fabric
IE58982B1 (en) * 1985-12-30 1993-12-15 Measurex Corp A system for determining the basis weight of cord reinforced tire fabric
US4789820A (en) * 1986-01-08 1988-12-06 Hercules Incorporated Apparatus and method for sensing multiple parameters of sheet material
FR2599494A1 (fr) * 1986-05-30 1987-12-04 Commissariat Energie Atomique Procede de detection de feuilles superposees, dispositif de mise en oeuvre du procede et application aux billets de banque
DE3738983C2 (de) * 1986-11-28 2002-02-14 Hauni Werke Koerber & Co Kg Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Faserstrangs der tabakverarbeitenden Industrie
IT1235463B (it) * 1986-11-28 1992-07-30 Hauni Werke Koerber & Co Kg Procedimento e dispositivo per produrre un filone di fibre dell'industria di lavorazione del tabacco
US5077478A (en) * 1990-08-06 1991-12-31 Walford Graham V Basis weight measuring system
US6744525B2 (en) * 1997-11-25 2004-06-01 Spectra Systems Corporation Optically-based system for processing banknotes based on security feature emissions
KR20010032471A (ko) * 1997-11-25 2001-04-25 스펙트라 사이언스 코포레이션 원격 식별을 위한 자가-목표 판독기 시스템
US6021678A (en) * 1998-05-27 2000-02-08 Kennecott Utah Copper Corporation Apparatus for transporting emissions from a stack
WO2002090939A1 (en) * 2001-05-09 2002-11-14 Vinod Unnikrishna Kurup Equipment for determining weight per unit area
CN104048977B (zh) * 2013-03-14 2017-04-12 湘南科力远能源株式会社 多孔质体的重量测定方法、重量测定装置
WO2016176201A1 (en) 2015-04-26 2016-11-03 Samuel Lightstone Method, device and system for fitness tracking
DE102016201926A1 (de) * 2016-02-09 2017-08-10 Continental Reifen Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Materialbahn
US11333544B2 (en) * 2019-06-17 2022-05-17 Honeywell International Inc. Apparatus for simultaneously determining weights of composite sheets

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3405267A (en) * 1964-06-17 1968-10-08 Industrial Nucleonics Corp Inner layer displacement measuring method and apparatus
US3681595A (en) * 1970-04-03 1972-08-01 Measurex Corp Basis weight gauge standardizing system

Also Published As

Publication number Publication date
IT1017086B (it) 1977-07-20
FR2245934A1 (de) 1975-04-25
FR2245934B1 (de) 1977-07-01
GB1451119A (en) 1976-09-29
CH593482A5 (de) 1977-12-15
US3889121A (en) 1975-06-10
JPS5331784B2 (de) 1978-09-05
JPS5050964A (de) 1975-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2432891A1 (de) Einrichtung zum messen des gewichts pro flaecheneinheit verschiedener bestandteile eines bahnenfoermigen materials
DE2626144C3 (de) Eichverfahren für ein Meßgerät zur Bestimmung der Menge einer von einer laufenden Materialbahn transportierten Substanz aus der Absorption optischer Strahlung
DE69020791T2 (de) Dicken- oder Dichtemessgerät.
DE2729901A1 (de) Dickenmessvorrichtung mit roentgen- oder gammastrahlen
DE3236261C2 (de)
EP0272645B1 (de) Verfahren zur selektiven Füllstoffmessung an laufenden Materialbahnen, insbesondere Papierbahnen
DE2005655A1 (de) Verfahren zur Ermittlung und Varianzen einer Eigenschaft eines bahnenförmigen Materials
DE3334430A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung der dicke einer schicht eines koextrudierten laminats
DE69017495T2 (de) Röntgenstrahlfilter und Gerät zur Regelung des Gewichts einer Beschichtung.
EP3266582A1 (de) Verfahren zur bestimmung der materialschichtdicke bei der herstellung von reifenbauteilen
EP0631136A2 (de) Vorrichtung zur Messung der Masse oder des Substanzquerschnitts von Faserbändern und Verwendung der Vorrichtung
DE1085339B (de) Messverfahren und Strahlenabsorptionssystem zur Bestimmung der Dichte oder Dicke eines Messobjektes
EP1055905A2 (de) Verfahren zur Bestimmung der Planheit eines Materialbandes
DE2231725A1 (de) Verfahren zur messung der dicke und der dickenabweichungen eines in einem mikrotom geschnittenen abschnittes sowie verfahren zur erzeugung von dickenaenderungen des abschnittes
DE3872208T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur messung der radioaktivitaet.
DE102007055820A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung zumindest einer die Eigenschaften einer Oberfläche in einer Materialbahnbehandlungseinrichtung wenigstens mittelbar charaktersierenden Größe und Verfahren zur Optimierung der Betriebsweise einer Materialbahnbehandlungseinrichtung
EP1526376A1 (de) Verfahren zum Bestimmen eines Flächengewichtes und/oder einer chemischen Zusammensetzung einer geförderten Materialprobe und Vorrichtung hierfür
DE2116782B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Volumens pro Längeneinheit von fadenförmigen Erzeugnissen der Textilindustrie
DE69005420T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Kontrollieren und Regulieren der Positionierung metallischer Verstärkungsdrähte innerhalb Gummibogen, insbesondere für die Reifenherstellung.
DE102018130953A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln eines Mischungsverhältnisses
WO2004086006A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des feststoffgehaltes in einer suspension
DE2002068A1 (de) Einrichtung zur Messung des Grundgewichts von bahnenfoermigem Material
DD274242A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur gewinnung von messgroessen zum ermitteln des substanzquerschnittes von faserbaendern
DE102020134372A1 (de) Verfahren zur Messung von Stoffmengen in einem Stoffgemisch
EP3312598B1 (de) Vorrichtung zum überwachen eines wenigstens einen ofen verwendenden herstellungsverfahrens von gipserzeugnissen

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee