DE2524537A1 - Vorrichtung zur laufenden dickenmessung bei werkstoffbahnen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur laufenden Dickenmessung bei Werkstoffbahnen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur laufenden Dickenmessung bei laufenden Werkstoffbahnen in Verbindung mit einer freilaufenden Umlenktrommel fr die Bahn.
• Für eine große Anzahl von Werkstoffbahnen wie beispielsweise gummierten Stoffen, Folien und ähnlichem zur Weiterverarbeitung vorgesehenen Material, ist eine ständige kontrolle und Einhaltung einer Wandstärke von erheblicher Bedeutung. Die Wandstärke soll dabei ständig innerhalb vorgeschriebener Maßtoleranzen liegen. Ferner soll bei der Produktion ein sofortiger Eingriff möglich sein, falls durch äußere Einflüsse eine Dickenänderung eintritt, die außerhalb der Toleranz liegt. Eine derartige Messung kann außer bei Bahnen auch bei Drähten1 Bändern, Gurten oder des gleichen Anwendung finden. Für derartige Dickenmessungen sind mechanische Werkzeuge bekannt, die ein wiederholtes Abtasten der Bahn durch eine KOntrollperson oder eine R'oii troll einrichtung erforderlich machen. Ferner sind optische Einrichtungen bekannt, die eine laufende Dickenmessung ermöglichen. Diese Einrichtungen sind jedoch entzwei mit großem technischen Aufwand verbunden, oder sie lassen eine hohe Pr5zisionsmessung an der laufenden Bahn nicht ohne weiteres und mit hinreichender Sicherheit zu.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung des eingang 5 umrissenen Aufbaus zu schaffen, bei der eine sehr hohe Genauigkeit der Messung möglich ist.
• Dabei soll die Einrichtung sehr robust und verschleißfest sein. Ferner soll die Einrichtung auch eine unmittelbare Verbindung mit der Steuerung für die Produktionseinrichtung ermöglichen, um bei Dickenabweichung außerhalb der Toleranzbereiche unmittelbar Steuervorgänge auf den Produktionsvorgang einwirken zu lassen.
• Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei der eingangs umrissenen Vorrichtung nach der Erfindung vorgesehen, daß auf der Umlenktrommel zwei voneinander unabhängige Wegaufnehmer mitrotieren, auf denen der eine unmittelbar auf der Trommeloberfläche und der andere im axialen Mittelbereich der Krümmungszone auf der Außenoberfläche der Bahn angeordnet sind und die Wegaufnehmer mit einem Auswerter verbunden sind. Das Prinzip dieser Vorrichtung beruht darauf, daß die Differenz zwischen dem Ablaufweg auf der Trommeloberfläche und dem Ablaufweg auf der auf der Trommel aufliegenden Bahn proportional der Bahndicke ist. Der Auswerter kann das Ergebnis über Weg- oder Zeitintervalle ausweifen. Die beiden Wegaufnehmer stellen in einer einfachen Ausführung rotierende Scheiben dar, die in Abhängigkeit von ihrer Umfangsgeschwindigkeit Impulse abgeben. Auch können bei den unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten unterschiedliche Spannungen erzeugt werden, deren Differenz ebenso wie die Impulse Ausgangswerte für die Messung darstellen. Die Methode ermöglicht auch eine Analoganzeige. Derartige Impulse können beispielsweise aus elektrischen Signalen bestehen. Diese Impulse werden an einen Auswerter weitergegeben, wobei dieser die Impulse addiert und die Differenz der addierten Impulse als unmittelbare Vergleichswerte für die Dicke der Bahn zur Verfügung stellt.Der Wegaufnehmer, der auf der äußern Bahnoberfläche mitläuft, kann im wesentlichen überall dort aufgesetzt werden, wo keine Krümmung der Bahn während des Umlaufens um die Trommel gegeben ist. Infolge des großen Radius1 der durch die Tromml plus Bahn bedingt ist, läuft dieser Wegaufnehmer eine größere Strecke. Die Berührung mit dieser geknimmten Oberfläche ist dort ein Maßstab für den Wegaufnehmer wo die Geschwindigkeit der Trommel von der Geschwindigkeit der Bahenoberfläche abweicht. Da diese Abweichung im Mittelbereich am größsten ist, ist die Messung zweckmäßigerweise in diesa mittleren Krümmungszone vorzunehmen. Der auf der Trommel mitlaufende Wegaufnehmer kann demgegenüber auch unmittelbar mit der Trommelachse oder mit der Antriebseinrichtung gekoppelt werden. Wesentlich ist bei einer solchen Kopplung, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel ein unmittelbares Maß für die Umfangsgeschwindig keit des Wegaufnehmers ist. Es darf also keine Wertverschiebung eintreten.
• In gleicher Weise dient es auch der Steigerung der Messgenauigkeit, wenn die Laufräder der Wegaufnehmer an der Oberfläche aufgerauht sind oder mit Gummi oder Kunststoff beschichtete Oberflächen besitzen. Derartige Beschichtungen können dann zweckmäßig sein, wenn ctia Bn infolge einer besonders glatten Oberfläche einen Schlupf gegenüber den Laufrädern der Wegaufnehmer aufweisen könnte.
• Ferner ist es notwendig, daß die Laufräder einen verformungs-und schlupffreien Anpreßdruck aufweisen. Sowohl Verformung als auch Schlupf könnten eine Verfälschung der Weglänge zur Folge haben, so daß eins ungenaues Meßergebnis entsteht.
• Die Erfindung wird in Verbindung mit einer schematischen Zeichnung beschrieben. Eine aus gummiertem Gewebe bestehende Bahn soll einer ständigen Dickenmessung unterworfen werden. Die Bahn läuft über eine große Umlenktrommel, die frei rotiert.
• Zur Messung dienen die beiden Laufräder der Wegaufnehmer 1 und 2. In Abhängigkeit von der Umfangsgeschwindig keit dieser beiden Räder eben die Wewaufnehmer elektrische unmittelbar Impulse ab. Während das Rad des Wegaufnehmers 1 mit der Trommel in Berührung steht, ist das andere Rad erst über die Bahn mit der Trommel in Verbindung. Infolge des größeren Radius ist die Umfangsgeschwindigkeit des einen Rades größer als die Umfangsgeschwindigkeit des anderen Rades. Die abgegebenen Impulse werden in den Auswerter gegeben, der die unterschiedliche Impulszahl der beiden Räder angibt. Diese Differenz stellt unmittelbar ein Maß für die Dicke der Bahn dar. Weicht die Differenz von dem vorgesehenen Maximum oder Minimum ab, so ist dies ein Anzeichen für die Abweichung der Dicke von der zulässigen Tolerenz. Die ständig oder in Intervallen registrierte Differenz läßt die Schwankung der Bahndicke und auch die Toleranzabweichung und deren Lage erkennen. Die Tendenz einer Toleranzabweichung kann ferner mit der Steuereinrichtung für die Produktion gekoppelt sein, so daß unmittelbar aus Tolranzüberschreitung ein korregierender Eingriff in dem Produktionsablauf möglich ist. Die Einfachheit des Meßvorganges ermöglicht es ferner, ohne weiteres1 mehrere Wegaufnehmer auf der Bahnaußenseite nebeneinander anzuordnen. Dadurch wird auch eine Kontrolle der Bahnstärke über die gesamte Breite der Bahn ermöglicht.
• Es ist auch möglich,nur einen Wegaufnehmer ständig automatisch an verschiedenen Stellen nacheinanderr aufzusetzen.
• An einem praktischem Rechenbeispiel wird das hohe Auflösungsvermögen der Vorrichtung demonstriert: Hierzu dient die bereits erläuterte Zeichung in Blatt I und das auf Blatt II dargestellt Blockschaltbild.
• Beispiel: Weg I. = D .# . n = 1 m Weg II = (D + 2d)# . n = x m Weg II = (D + 2d) . . n Weg 1 = D .# . n x m = D + 2d = 1 D D 0 = 200 mm ; d = 1 mm Weg II = 1 + 2 . 1 = 1,01 m = 1 % 200 Schaltleistung des Auswerters = 15 KHz (handelsüblich) = 15.000 . 60 = 900.000 Impulse pro Minute.
• Beispiel für mögliche Auflösung der Anzeige: D = 200 mm ; d = 1 mm Dicke = 1 % von D "V" der Umlenkrolle n 60 m pro Minute = 15000 Impulse pro m am Wegaufnehmer 1 15150 Impulse pro m am Wegaufnehmer 2.
• Impulsdifferenz = 150 Imp. für 1 mm Dicke bei i m Weg.
• Wird alle 10 sec. eine Digitalanzeige bzw. eine Regel korrektur gewünscht, so entspricht das einem Weg am Aufnehmer 1 von 10 m.
• 10 . 150 Imp. = 1500 Imp. entspr. d = 1 mm Bei Imp. = 1501 bedeutet das Tolerenz = 1 mm = 0,0006 mm 1500 1501 = 1,0006 mm Dicke = d.

Claims (3)

1. Ansprüche

   i.) Vorrichtung zur laufenden Dickenmessung bei laufenden Werkstoffbahnen in Verbindung mit einer frei laufenden Umlenktrommel für die Bahn, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Umlenktrommel zwei voneinander unabhängige Wegaufnehmer mitrotieren, von denen der eine unmittelbar auf der Trommeloberfläche und der andere im axialen Mittelbereich der Krüinmungszone auf der Außenoberfläche der Bahn angeordnet sind und die Wegaufnehmer mit einem Auswerter verbunden sind.
2. 2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufräder der Wegaufnehmer aufgerauht oder beschichtet sind.
3. 3.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufräder unter einen verformungs- und schlupffreien Anpreßdruck stehen.