DE3613982A1

DE3613982A1 - Signalgeber fuer die winkel- und/oder umfangsgeschwindigkeit rotierender koerper, insbesondere fuer ein dickenmessgeraet fuer folien

Info

Publication number: DE3613982A1
Application number: DE19863613982
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Pander
Original assignee: RSM REGEL STEUER und MESSTECHN
Current assignee: RSM REGEL STEUER und MESSTECHN
Priority date: 1986-04-25
Filing date: 1986-04-25
Publication date: 1987-10-29
Also published as: DE3613982C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Signalgeber für die Winkel- und/oder Umfangsgeschwindigkeit rotierender Körper, der von dem rotierenden Körper angetrieben wird und geschwindigkeitsabhängige Signale, insbesondere periodische Impulse liefert, insbesondere für ein Dickenmeßgerät für Folien, die über eine Rolle geführt werden, wobei der Signalgeber an eine Auswerteeinrichtung ein von der Dicke des auf der Rolle laufenden Folienbandes abhängiges Signal liefert und ein weiterer Signalgeber ein von der Oberfläche der Rolle abhängiges Referenzsignal liefert und wobei die Auswerteeinrichtung aus der Differenz der von den Signalgebern gelieferten Signale eine Anzeige für die Dicke der Folie bildet.

Dickenmeßgeräte der eingangs genannten Art sind bekannt (DE 34 35 860 A1). Während mit Infrarot- oder radioaktiver Strahlung oder kapazitiv arbeitenden Dickenmeßgeräten die Dicke der Folie nur relativ erfaßt werden kann, kann mit Dickenmeßgeräten der eingangs genannten Art die Dicke der Folie absolut gemessen werden. Die Meßgenauigkeit hängt vom Auflösungsgrad der vom Signalgeber gelieferten Signale ab. Bei periodische Signale liefernden Signalgebern, die auf optischer oder induktiver Basis arbeiten, liegt die Auflösung bei etwa 1000 Signalen (Impulsen) pro Umdrehung des rotierenden Körpers. Eine solche Auflösung reicht bei verschiedenen Anwendungen, so auch bei der Dickenmessung von Folien nicht aus.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Signalgeber für die Winkel- und/oder Umfangsgeschwindigkeit rotierender Körper, insbesondere zur Verwendung für ein Dickenmeßgerät für Folien der eingangs genannten Art, zu schaffen, der einfach und damit auch preiswert im Aufbau ist und der Signale mit einer wesentlich höheren Auflösung als die bisherigen Signalgeber erzeugt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Signalgeber - bei einem Dickenmeßgerät der das von der Dicke der Folie abhängige Signal liefernde Signalgeber - antriebsmäßig über ein drehzahlerhöhendes Getriebe mit dem rotierenden Körper gekuppelt ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Signalgeber wird auf rein mechanische Art und Weise mit relativ einfachen Mitteln eine hohe Auflösung erreicht. Selbst Folien mit einer Dicke von 10 µm lassen sich bei einer entsprechenden Übersetzung mit einer Genauigkeit von ±1% messen. Im Gegensatz zu einer Impulsvervielfachung auf rein elektrischer Grundlage wird bei der erfindungsgemäßen Erhöhung der Impulsfrequenz die örtliche Beziehung zwischen den einzelnen Impulsen und dem Umfang des rotierenden Körpers aufrechterhalten, so daß die Zahl der Impulse, beispielsweise bei einem Dickenmeßgerät, eine Aussage über die Dicke der Folie auf einem bestimmten Umfangsabschnitt der Rolle liefert.

Nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung kann das Getriebe aus Treibrollen aus Kunststoff aufgebaut sein. Da für den Antrieb des Impulsgebers ein vernachlässigbar kleines Moment verlangt wird, ergibt sich praktisch keine Meßwertverfälschung durch Schlupf. Durch entsprechend groß gewählte Rollendurchmesser kann eine Beeinflussung der Toleranz durch Staubablagerungen oder Witterungseinflüsse vernachlässigbar klein gehalten werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung können als Signalgeber ein angetriebenes Rad oder eine angetriebene Scheibe mit einer Vielzahl von am Rand in gleichen Abständen angeordneten Marken und eine diese Marken abtastender Sensor vorgesehen sein. Solche Signalgeber sind an sich bekannt und haben sich in der Praxis bewährt.

Die Lieferung eines Referenzsignals bei einem Dickenmeßgerät kann in der Weise erfolgen, daß der weitere Signalgeber unmittelbar von der Antriebswelle des rotierenden Körpers angetrieben wird. Es ist also nicht notwendig, daß der Antrieb über die freie Oberfläche der Rolle erfolgt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 ein bekanntes Dickenmeßgerät für Folien mit zwei Signalgebern in Seitenansicht,

Fig. 2 das Dickenmeßgerät gem. Fig.1 mit Auswerteeinrichtung in Aufsicht,

Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Dickenmeßgerät mit zwei Signalgebern und einem drehzahl erhöhenden Getriebe in Seitenansicht,

Fig. 4 das Dickenmeßgerät gem. Fig. 3 mit Auswerte einrichtung,

Fig. 5 das erfindungsgemäße Dickenmeßgerät in einer Abwandlung zur Fig. 3 mit zwei drehzahl erhöhenden Getrieben und einer Auswerte einrichtung,

Fig. 6 ein der Fig. 3 entsprechendes Dickenmeßgerät mit einer Kalibrierrolle in Seitenansicht und

Fig. 7 ein Impulsdiagramm der Signalgeber.

Bei dem Dickenmeßgerät gem. Fig. 1 und 2 ist über eine angetriebene Rolle 1 ein Folienband 2, zum Beispiel ein gefalteter Folienschlauch geführt. Drehfest auf der Antriebswelle 3 der Rolle 1 sitzt eine Scheibe 4 mit am Außenumfang angeordneten, in gleichen Abständen angeordneten schlitzförmigen Marken. Dieser Scheibe 4 ist ein Sensor 5 zugeordnet, der als Lichtschranke ausgebildet sein kann.

Auf der Oberfläche des auf der Rolle 1 laufenden Folienbandes 2 läuft ein Reibrad 6, das eine Scheibe 7 mit am Außenumfang in gleichen Abständen angeordneten schlitzförmigen Marken antreibt. Der Scheibe 7 ist ein Sensor 8, beispielsweise eine Lichtschranke zugeordnet.

Die von den beiden Sensoren 5, 8 bei Drehung der Scheiben 4, 7 erfaßten Marken werden als periodische Impulse von einer Auswerteeinrichtung 11 empfangen und ausgewertet. In Fig. 7 ist die Impulsfolge für die beiden Signalgeber 4, 5 und 7, 8 dargestellt. Bei konstanter Winkelgeschwindigkeit der Rolle 1 liefert der Signalgeber 4, 5 die Impulsfolge I 1 und der Impulsgeber 7, 8 entweder die Impulsfolge I 2 oder I 3 in Abhängigkeit von der Dicke des Folienbandes 2. Da bei dünnem Folienband die Umfangsgeschwindigkeit des Folienbandes an der Reibrolle 6 kleiner als bei dickem Folienband ist, sind einer bestimmten Anzahl von Impulsen I 1 des Signalgebers 4, 5 für ein dünnes Folienband eine kleine Anzahl von Impulsen I 3 und für ein dickes Band eine große Anzahl von Impulsen I 2 zugeordnet. Die Differenz zwischen den Impulsen I 2, I 3 entspricht dem Dickenunterschied der beiden Bänder. Bei einer geringen Anzahl von Impulsen I 2, I 3 ist dieser Unterschied meßtechnisch aber nicht zu erfassen.

Das Dickenmeßgerät in der erfindungsgemäßen Ausführung der Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von dem bekannten Dickenmeßgerät der Fig. 1 und 2 dadurch, daß zwischen dem Signalgeber 7, 8 mit seiner Reibrolle 6 ein drehzahl erhöhendes Getriebe 12 angeordnet ist, das mit einer Reibrolle 13 an dem Folienband 2 anliegt. Durch den Einsatz eines solchen Getriebes 12 liefert der Signalgeber 7, 8 Impulse I 4 mit einer wesentlich höheren Impulsfolgefrequenz. Die auf diese Art und Weise erzielte hohe Auflösung ermöglicht es, eine bestimmte Zahl von Impulsen I x, die der Dickenänderung entsprechen, meßtechnisch zu erfassen.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 5 unterscheidet sich von dem der Fig. 3 und 4 dadurch, daß der zweite Signalgeber 14, 15 mit einer Reibrolle 16 auf der freien Oberfläche der Rolle 1 läuft und zwischen dem Signalgeber 14, 15 und dem Antrieb ein drehzahlerhöhendes Übersetzungsgetriebe 17 eingeschaltet ist.

Für sehr genaue Messungen oder sehr dünne Bänder ist es zweckmäßig, das Dickenmeßgerät zu eichen. Durch eine solche Eichung können Toleranzen der Reibrollen und des drehzahl erhöhenden Getriebes berücksichtigt werden. Die Eichung kann in der Weise erfolgen, daß entsprechend Fig. 6 eine Referenzrolle 10, deren Umfang genau bekannt ist, an Stelle der Rolle 1 verwendet wird. Beim Einsatz einer solchen Rolle 10 läßt sich die Impulsanzahl I 4 dem Umfang der Referenz rolle 10 zuordnen.

Claims

1. Signalgeber für die Winkel- und/oder Umfangs geschwindigkeit rotierender Körper, der von dem rotierenden Körper angetrieben wird und geschwindigkeitsabhängige Signale, insbesondere periodische Impulse liefert, insbesondere für ein Dickenmeßgerät für Folien, die über eine Rolle geführt werden, wobei der Signalgeber an eine Auswerteeinrichtung ein von der Dicke des auf der Rolle laufenden Folienbandes abhängiges Signal liefert und ein weiterer Signalgeber ein von der Winkelgeschwindigkeit, insbesondere von der Oberfläche der Rolle abhängiges Referenzsignal liefert und wobei die Auswerteeinrichtung aus der Differenz der von den Signalgebern gelieferten Signale eine Anzeige für die Dicke der Folie bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (7, 8) - bei einem Dickenmeßgerät insbesondere der das von der Dicke der Folie (2) abhängige Signale liefernde Signalgeber - antriebsmäßig über ein drehzahl erhöhendes Getriebe (12) mit dem rotierenden Körper (1) gekuppelt ist.

2. Signalgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das drehzahlerhöhende Getriebe (12) aus Reibrollen aus Kunststoff aufgebaut ist.

3. Signalgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (7, 8) ein angetriebenes Rad oder eine angetriebene Scheibe (7) mit einer Vielzahl von am Rand in gleichen Abständen angeordneten Marken und einen diese Marken abtastenden Sensor (8) aufweist.

4. Signalgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Dickenmeßgerät der weitere Signalgeber (4, 5) unmittelbar von der Antriebswelle (3) des rotierenden Körpers (1) angetrieben wird.

5. Signalgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Dickenmeßgerät der weitere Signalgeber über ein drehzahl erhöhendes Getriebe (17) unmittelbar von der Rolle (1) angetrieben wird.