DE8511553U1 - Measuring device for the pressure zone width and/or surface pressure between a roll of a tape and a support or pressure roller, in particular for determining the roll hardness - Google Patents
Measuring device for the pressure zone width and/or surface pressure between a roll of a tape and a support or pressure roller, in particular for determining the roll hardnessInfo
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Anm.: Fa. .Jagenberg AG, Himmelgeister Straße 4000 DüsseldorfNote: Jagenberg AG, Himmelgeister Straße 4000 Düsseldorf
Meßeinr?chtcng für die Druckzonenbreite und/oder Flächenpressung zwischen einem Wickel eines Bandes und einer Stütz- oder Druckrolle, insbes. zur Ermittlung der WickelhärteMeasuring device for the pressure zone width and/or surface pressure between a roll of a tape and a support or pressure roller, in particular for determining the roll hardness
Die Bedeutung der Wickelhärte eines Wickels für die Qualität der aufgewickelten Warenbahn ist bekannt. Die verschiedensten Methoden sind angewendet worden, um die Wickelhärte zu prüfen.The importance of the winding hardness of a roll for the quality of the wound web is well known. A wide variety of methods have been used to test the winding hardness.
Bei einem bekannten Verfahren zum Prüfen der Wickelhärte des fertigen Wickels sind bei verschiedenen Radien des Wickels Prüfstreifen mit stirnseitig überstehenden Enden eingewickelt, die aus dem fertigen Wickel herausgezogen werden. Die Kraft, mit der die gleichen Streifen herausgezogen werden müssen, ist ein Maß für die Wickelhärte. Nachteilig ist bei diesem Verfahren, daß nicht bereits während des Wickeins die Wickelhärte kontrolliert und danach eventuell korrigiert werden kann.In a known method for testing the winding hardness of the finished roll, test strips with protruding ends are wound at different radii of the roll and are then pulled out of the finished roll. The force with which the same strips must be pulled out is a measure of the winding hardness. The disadvantage of this method is that the winding hardness cannot be checked during winding and possibly corrected afterwards.
Bekannte Verfahren, die zur Ermittlung der Wickelhärte während des Wickelvorganges geeignet sind, arbeiten nach dem Prinzip der Dichteänderung. Mit ihnen läßt sich nurKnown methods that are suitable for determining the winding hardness during the winding process work according to the principle of density change. They can only be used
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ein Mittelwert der Wickelhärte über die Rollenbreite ermitteln. Lokale Wickelhärteänderungen, z.B. aufgrund von Bahnprofilschankungen oder ungleichen Druckwalzenbelastungen, lassen sich mit diesem Meßverfahren nicht feststellen. determine an average value of the winding hardness across the roll width. Local changes in winding hardness, e.g. due to web profile fluctuations or uneven pressure roller loads, cannot be determined using this measuring method.
Gegenstand der Erfindung ist eine Meßeinrichtung für die Druckzonenbreite und/oder Flächenpressung zwischen einem Wickel eines Bandes und einer Sütz- oder Druckrolle.The subject of the invention is a measuring device for the pressure zone width and/or surface pressure between a roll of a tape and a support or pressure roller.
Aufgabe der Erfindung ist es, während des Wickeins einen Meßwert zu erhalten, aus dem sich die Druckzonenbreite und crgf. die Flächenpressung bestimmen läßtThe aim of the invention is to obtain a measurement value during winding from which the pressure zone width and crgf. the surface pressure can be determined
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch mindestens eine im Rollenmantel angeordnete Strahlungsquelle, deren Strahlung gegen den Wickel gerichtet ist, und mindestens einen, neben der Strahlungsquelle im Rollenmantel angeordneten Strahlungsempfänger gelöst, der auf die am Wickel reflektierte Strahlung der Strahlungsquelle ausgerichtet ist.This object is achieved according to the invention by at least one radiation source arranged in the roll shell, the radiation of which is directed towards the winding, and at least one radiation receiver arranged next to the radiation source in the roll shell, which is directed towards the radiation of the radiation source reflected on the winding.
Bei der Erfindung wirkt der Wickel wie eine in den Strahlengang zwischen Strahlungsquelle und Strahlungsempfänger eingeführte Blende. Während im Nahbereich des Wickels die Oberfläche des Wickels eine Strahlung mit ausreichender Intensität reflektiert, um vom Strahlungsempfänger empfangen zu werden und zur Auslösung eines Ausgangssignals zu führen, wird im Kontaktbereich von Wickel und Rolle die Strahlung abgeblendet. Der Strahlungsempfänger empfängt erst wieder ein reflektiertes Signal, das zur Ausgabe eines Ausgangssignals führt, wenn der Wickel die Strahlungsquelle wieder freigibt. Deshalb ist das Ausgangssignal ein Maß für die Breite des gesamten Kontaktbereichs zwischen Wickel und Rolle.In the invention, the roll acts like a diaphragm inserted into the beam path between the radiation source and the radiation receiver. While in the vicinity of the roll, the surface of the roll reflects radiation with sufficient intensity to be received by the radiation receiver and to trigger an output signal, the radiation is blocked out in the contact area between the roll and the roll. The radiation receiver only receives a reflected signal again, which leads to the output of an output signal, when the roll releases the radiation source again. The output signal is therefore a measure of the width of the entire contact area between the roll and the roll.
-U--U-
Um den Einfluß störender Strahlung aus der Umgebung auszuschließen, sollten eine Strahlungsquelle und ein Strahlungsempfänger mit einer Strahlung verwendet werden, die von der möglichen Strahlung der Umgebung abweicht. Diese Bedingung erfüllt eine Infrarotstrahlungsquelle.To exclude the influence of interfering radiation from the environment, a radiation source and a radiation receiver with radiation that differs from the possible radiation of the environment should be used. An infrared radiation source meets this requirement.
Sofern gewünscht wird; nicht, nur an einer Stelle des Wikkels die Flächenpressung zu erfassen, sondern an mehreren Stelen, können mehrere solcher Strahlungsquellen/Strahlungsempfänger-Kombinationen über den Mantel der Stütz- oder Druckwalze verteilt angeordnet sein.If it is desired to record the surface pressure not only at one point on the roll, but at several points, several such radiation source/radiation receiver combinations can be arranged distributed over the casing of the support or pressure roller.
Zur Erleichterung der Auswertung des Meßsignals des Strahlungsempfängers kann die Meßeinrichtung ein Auswertgerät aufweisen, das aus dem Zeitsignal des Strahlungsempfängers für die Phase der Unterbrechung des Strahlungsempfangs während der Abdeckung der Strahlungsquelle durch den Wikkel und einem von einem Bahngeschwindigkeitsmesser für die aufzuwickelnde Warenbahn gelieferten Signal die Druckzonenbreite des Wickels an der Rolle berechnet.To facilitate the evaluation of the measurement signal of the radiation receiver, the measuring device can have an evaluation device which calculates the pressure zone width of the roll on the roll from the time signal of the radiation receiver for the phase of the interruption of the radiation reception while the radiation source is covered by the roll and a signal supplied by a web speed meter for the web of material to be wound up.
Ferner können von einem Signalgeber für die Wickelhärte und einem Signalgeber für das Wickelgewicht dem Meßgerät weitere variable Signale zugeführt werden.Furthermore, further variable signals can be fed to the measuring device from a signal generator for the winding hardness and a signal generator for the winding weight.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:The invention is explained in more detail below using a drawing showing an exemplary embodiment. In detail:
Fig. 1 eine Wickelvorrichtung mit einer Meßeinrichtung für die Druckzonenbreite,Fig. 1 a winding device with a measuring device for the printing zone width,
Fig. 2 eine Wickelvorrichtung mit einer Meßeinrichtung für die Druckzonenbreite und die WickelhärteFig. 2 a winding device with a measuring device for the pressure zone width and the winding hardness
undand
Fig. 3 einen Teil der Meßeinrichtung zwischen einem Wickel und einer Stützrolle.Fig. 3 shows a part of the measuring device between a reel and a support roller.
Die in der Zeichnung dargestellten Wickelvorrichtungen bestehen aus zwei Stützrollen 1, 2, 3, 4 und einer Druckrolle 5, 6. Zwischen diesen drei Rollen 1 bis 6 jeder Wickelvorrichtung ist ein Wickel 7, 8 eingeklemmt. Eine aufzuwickelnde Warenbahn 9, 10 läuft über eine der Stützrollen 9, 10 zum Wickel 7, 8.The winding devices shown in the drawing consist of two support rollers 1, 2, 3, 4 and a pressure roller 5, 6. A roll 7, 8 is clamped between these three rollers 1 to 6 of each winding device. A web 9, 10 to be wound up runs over one of the support rollers 9, 10 to the roll 7, 8.
Die Druckrolle 5, 6 drückt mit einer Kraft P auf den Wickel 7, 8. Die Kraft P setzt sich aus dem Eigengewicht der Wickelrolle 5, 6 und einer zusätzlichen, einstellbaren Last zusammen.The pressure roller 5, 6 presses onto the winding 7, 8 with a force P. The force P is made up of the dead weight of the winding roller 5, 6 and an additional, adjustable load.
Die Auflagekraft N an den Stützrollen 1, 2, 3, 4 hängt ab von der Kraft P und dem Gewicht G des Wickels 7, 8, das mit zunehmendem Radius r des Wickels größer wird. Ferner hängt die Auflagekraft N von der geometrischen Anordnung der Wickelvorrichtung ab, und zwar von dem Abstand der Stützrollen 1, 2, 3, 4, deren Radius und dem Radius r des Wickels 7, 8. über Signalgeber, die die Position des Lagers der Druckrolle 5, 6 und die Drehzahl einer der beiden Stützrollen 1, 3 überwachen, lassen sich die variablen Signale r und &ngr; für den Wickelradius des Wickels 7, und der Bahngeschwindigkeit der Warenbahn 9, 10 zur Verfügung stellen. Ein weiterer Signalgeber kann ein Signal für die Kraft P der Druckrolle 5, 6 liefern. Da die ArtThe contact force N on the support rollers 1, 2, 3, 4 depends on the force P and the weight G of the roll 7, 8, which increases with increasing radius r of the roll. Furthermore, the contact force N depends on the geometric arrangement of the winding device, namely on the distance between the support rollers 1, 2, 3, 4, their radius and the radius r of the roll 7, 8. The variable signals r and v for the winding radius of the roll 7 and the web speed of the web 9, 10 can be provided via signal transmitters that monitor the position of the bearing of the pressure roller 5, 6 and the speed of one of the two support rollers 1, 3. Another signal transmitter can provide a signal for the force P of the pressure roller 5, 6. Since the type
der Signalaufbereitung nicht Gegenstand der voiliegenden Anmeldung ist, sind die Signalgeber nicht dargestellt, sondern nur die entsprechenden Signalleitungen.Since the signal processing is not the subject of the present application, the signal generators are not shown, only the corresponding signal lines.
Für die Erfassung der Druckzonenbreite (in Umfangsrichtung) des Wickels 7, C an der Druckrolle 5 oder einer Stützrolle 2, 4, sind über die Breite der Druckrolle 5, 6 oder Stützrolle 2, 3 verteilt mehrere aus Strahlungsquelle und Strahlungsempfänger bestehende Reflex-IC sensoren angeordnet. In Fig. 3 ist die Anordnung in vergrößerter Darstellung, beispielsweise für eine Stützrolle 4, dargestellt. Entsprechend ist aber auch die Anordnung für die Druckrolle.To detect the printing zone width (in the circumferential direction) of the roll 7, C on the pressure roller 5 or a support roller 2, 4, several reflex IC sensors consisting of a radiation source and a radiation receiver are arranged distributed over the width of the pressure roller 5, 6 or support roller 2, 3. The arrangement is shown in an enlarged view in Fig. 3, for example for a support roller 4. The arrangement for the pressure roller is also corresponding.
Der Rjflexsensor 11 ist im Mantel der Stützrolle 4 eingebettet. Er besteht aus einer Infrarotsurahlungsquelle 12, deren Strahlung radial nach außen gerichtet ist, und einem in unmittelbarer Nachbarschaft daneben angeordneten Strahlungsempfänger 13. Die Anordnung ist derart getroffen, daß die Strahlung der Strahlungsquelle 12 nicht unmittelbar auf den Strahlungsempfänger 13 fallen kann. Sofern sich der Reflexsensor 11 in der in Fig. 3 ausgezeichneten Position befindet, wird die Strahlung nicht reflektiert. Der Strahlungsempfänger 13 erhält kein Signal, wie das in der Zeichnung darunter dargestellte Diagramm zeigt. Sobald sich aber der Reflexsensor 11 infolge der Drehung von Stützwalze 4 der Oberfläche des Wickels 8 nähert, wird die Strahlung an der Oberfläche des Wickels 8 reflektiert und -vom Empfänger 13 empfangen. Der Empfänger 13 liefert dann ein Signal 1. Bei weiterer Drehung wird der Empfänger 13 von der Oberfläche des Wikkels 8 abgedeckt. Damit wird das Signal 1 beendet. Die Signalpause^. t dauert an, bis daß sich die Oberfläche des Wickels 8 von dem Mantel der Stützwalze 4 löst. Der Strahlungsempfänger 13 liefert dann solange ein Signal 1,The reflex sensor 11 is embedded in the casing of the support roller 4. It consists of an infrared radiation source 12, the radiation of which is directed radially outwards, and a radiation receiver 13 arranged in the immediate vicinity next to it. The arrangement is such that the radiation from the radiation source 12 cannot fall directly on the radiation receiver 13. If the reflex sensor 11 is in the position shown in Fig. 3, the radiation is not reflected. The radiation receiver 13 receives no signal, as the diagram shown in the drawing below shows. However, as soon as the reflex sensor 11 approaches the surface of the roll 8 as a result of the rotation of the support roller 4, the radiation is reflected on the surface of the roll 8 and received by the receiver 13. The receiver 13 then delivers a signal 1. If the rotation continues, the receiver 13 is covered by the surface of the roll 8. This ends the signal 1. The signal pause^. t lasts until the surface of the roll 8 separates from the casing of the support roller 4. The radiation receiver 13 then delivers a signal 1 until
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wie Strahlung ausreichender Intensität von der Oberfläche des Wickels 8 noch reflektiert wird.how radiation of sufficient intensity is still reflected from the surface of the winding 8.
Das gewonnene Zeitsignal &Dgr; t ist ein Maß für die Breite der Druckzone in ümfangsrichtung. Aus diesem Zeitsignal £> t und. dem Geschwindigkeitssignal &ngr; der Warenbahn 10 läßt sich nach der Formel A s = &ngr; . A- t unmittelbar die Druckzonenbreite berechnen. In Verbindung mit den anderen Variablen P, r und den Konstanten für die Länge 1 des Wickels, das spezifische Papiergewicht T? und die Geometrie der Wickelvorrichtung lassen sich nach der FormelThe time signal Δt obtained is a measure of the width of the printing zone in the circumferential direction. From this time signal Δt and the speed signal ν of the web 10, the printing zone width can be calculated directly using the formula A s = ν . A- t . In conjunction with the other variables P, r and the constants for the length 1 of the roll, the specific paper weight T? and the geometry of the winding device, the formula
2 . N &igr;2 . N &igr;
für die Wickelhärtefor the winding hardness
w -e -
■ die Wickel ■ the wraps
härte berechnen, wobei die Stützkraft N = f (G,P) ist. In die Stützkraft N gehen das Papiergewicht J und die Geometrie der Wickelvorrichtung als Konstanten ein. Sowohl das mit der Meßeinrichtung gemäß Fig. 1 gelieferte Signal für die Druckzonenbreite als auch mit an dem Gerät der Fig. 2 gelieferten Signal für die Wickelhärte lassen sich Regeleinrichtungen ansteuern. Das Signal für die Druckzonenbreite kann dazu verwendet werden, um die Flächenpressung über die Druckkraft P koBtant zu halten, während eine Regeleinrichtung, der die Wickelhärte W„hardness, where the supporting force N = f (G,P). The paper weight J and the geometry of the winding device are included as constants in the supporting force N. Control devices can be controlled both by the signal for the pressure zone width supplied by the measuring device according to Fig. 1 and by the signal for the winding hardness supplied by the device in Fig. 2. The signal for the pressure zone width can be used to keep the surface pressure constant via the pressure force P, while a control device which measures the winding hardness W”
zugeführt wird, über die Druckkraft P Einfluß auf die Wickelhärte nehmen kann.is supplied, can influence the winding hardness via the pressure force P.
Claims (2)
gekennzeichnet durch eine im Rollenmantel angeordnete Strahlungsquelle (12), DO deren Strahlung gegen den Wickel (S) gerichtet ist, und einen neben der Strahlungsquelle (12) im Rollemantel (4) angeordneten Strahlungsempfänger (13), der auf die am Wickel (8) reflektierte Strahlung der Strahlungsquelle (12) ausgerichtet ist.1. Measuring device for the pressure zone width and/or surface pressure between a roll of a tape and a support or pressure roller,
characterized by a radiation source (12) arranged in the roll casing, the radiation of which is directed towards the roll (S), and a radiation receiver (13) arranged next to the radiation source (12) in the roll casing (4), which is directed towards the radiation of the radiation source (12) reflected on the roll (8).
20 characterized in that the radiation source (12) is an infrared radiation source.
20
Priority Applications (1)
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| DE19858511553 DE8511553U1 (en) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | Measuring device for the pressure zone width and/or surface pressure between a roll of a tape and a support or pressure roller, in particular for determining the roll hardness |
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| DE (1) | DE8511553U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992020601A1 (en) * | 1991-05-16 | 1992-11-26 | Brückner Maschinenbau Gernot Brückner Gmbh & Co. Kg | Process and device for monitoring the thickness of a wound-up foil strip |
-
1985
- 1985-04-18 DE DE19858511553 patent/DE8511553U1/en not_active Expired
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|---|---|---|---|---|
| WO1992020601A1 (en) * | 1991-05-16 | 1992-11-26 | Brückner Maschinenbau Gernot Brückner Gmbh & Co. Kg | Process and device for monitoring the thickness of a wound-up foil strip |
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