DE2442598A1

DE2442598A1 - Thickness of liquid layers measuring device - has two level measuring supports for layers on plates or strips

Info

Publication number: DE2442598A1
Application number: DE2442598A
Authority: DE
Inventors: Per F Dr Ing Erichsen; G Heinz E Dr Ing Schmidt
Original assignee: Erichsen & Co KG GmbH
Current assignee: Erichsen & Co KG GmbH
Priority date: 1974-09-05
Filing date: 1974-09-05
Publication date: 1976-05-06

Abstract

The liquid layer thickness measuring device comprises a movable surface probe between two level measuring supports, a drive for it, a display unit for layer thickness consisting of a scale and a pointer, and a device for the surface probe movement transmission to the display unit. The surface probe and one of the supports are connected to an electric circuit which is closed when the probe makes contact with the wet layer surface, and delivers a signal for a lamp lighting, or for connection of an electric measuring unit. Two level measuring wheels (22) are mounted in a laterally movable holder (27).

Description

"Meßgerät zum Messen der Dicke flüssiger Schichten auf Platten (Bänder)" Beim Lackieren von Platten oder Bändern oder beim Beschichten mit Kunststoff ist zur Kontrolle eine Messung der Schichtdicke im nassen Zustand erforderlich0 Bekannt ist ein Handgerät zur Messung nasser Schichten mit zwei gleichgroßen konzentrischen Kreisscheiben, die bei der Messung wie Räder über die feste Plattenoberfläche gerollt werden. Die Stelle, wo eine dazwischen exzentrisch gelagerte kleinere Scheibe von der Naßschicht benezt wird, ist festzustellen und an einer Skala als Maß für die Schichtdicke der Naßschicht abzulesen. "Measuring device for measuring the thickness of liquid layers on plates (tapes)" When painting plates or strips or when coating with plastic as a check, a measurement of the layer thickness in the wet state is required0 Known is a hand-held device for measuring wet layers with two concentric layers of equal size Circular disks that rolled over the solid surface of the plate like wheels during the measurement will. The place where a smaller disc of the wet layer is benezt can be determined and on a scale as a measure of that Read off the layer thickness of the wet layer.

Dieses Gerät ist in der Druckschrift 233/234 der Anmelderin vorfreröffentlicht. Bei einem anderen handbetätigten Gerät für diesen Zweck hat ein Gehäuse in Form einer Uhr mit Skala und Zeiger an der Unterseite zwei Füße zum Aufsetzen auf die Oberfläche des Untergrundes und dazwischen einen über eine Rändelschraube längsverschieblichen Stift, der bis zum Aufsitzen auf der Meßschicht abgesenkt wird, wobei sich der Zeiger auf der Skala entsprechend bewegt und die Schichtdicke anzeigt. Der Zeitpunkt, bei dem der Stift auf der nassen Schicht aufsetzt und die Messung vorgenommen wird, muß durch Beobachtung der Oberfläche der nassen Schicht festgestellt werden.This device is published in advance in the applicant's publication 233/234. Another hand-operated device for this purpose has a housing in the form a clock with scale and pointer two feet on the underside to put on on the surface of the substrate and in between one via a knurled screw longitudinally displaceable pin, which is lowered until it is seated on the measuring layer, the pointer on the scale moves accordingly and shows the layer thickness. The time at which the pen touches the wet layer and the measurement made must be ascertained by observing the surface of the wet layer will.

Es stellt sich die Aufgabe bei Meßgeräten dieser Art, den Meßvorgang präziser als bei den bekannten Meßgeräten zu machen, Außerdem soll bei Platten und Bändern, die kontinuierlich eine Beschichtungsanlage durchlaufen, eine automatische und fortlaufende Messung der Dicke der Naßschicht möglich gemacht werden.The task with measuring devices of this type is the measuring process to make it more precise than with the known measuring devices, in addition, with plates and Belts that continuously run through a coating system, an automatic one and continuous measurement of the thickness of the wet layer can be made possible.

Diese Aufgaben werden durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs und weiter durch die Merkmale in den kennzeichnenden Teilen der Unteransprüche gelöst.These tasks are identified by the characteristics in the Main claim and further by the features in the characterizing parts of the subclaims solved.

Bei einem Meßgerät nach der Erfindung wird genau beim Aufsitzen des Tastelementes auf der N-aßschicht-Oberfläche ein Stromkreis geschlossen. Dabei ist die Naßschicht selbst in diesem Stromkreis eingeschlossen, weil sie durch das Lösungsmittel eine gewisse, wenn auch geringe elektrische Leitfähigkeit hat, obwohl an sich Kunststoff und Lack in erhärtetem Zustand elektrische Isolierstoffe sind. In kein Lösungsmittel enthaltenden flüssigen Schichten, z.B. Schmelzen, kann die erforderliche Eeitfähigkeit auch durch andere Anteile, z-B. Weichmacher, hergestellt werden.In a measuring device according to the invention is exactly when sitting on the Probe element on the N-aßschicht surface a circuit is closed. It is the wet layer itself is included in this circuit because it is caused by the solvent has a certain, albeit low, electrical conductivity, although in itself plastic and lacquer in the hardened state are electrical insulating materials. In no solvent containing liquid layers, e.g. melts, can have the required conductivity also through other shares, e.g. Plasticizers.

Durch den Kontakt im Stromkreis, der bei der mechanischen Messung ein Signal zur Ablesung des Meßwertes gibt oder bei einer elektrischen Meßanlage einen elektronischen Impuls auslöst, wird über die jeweilige Tasterstellung die Naßschichtdicke festgestellt. Diese Meßgröße ist nicht mehr wie bei den bekannten Meßgeräten von der Beobachtung der messenden Person abhängig.Through the contact in the electrical circuit during the mechanical measurement gives a signal for reading the measured value or in the case of an electrical measuring system triggers an electronic impulse, the Wet film thickness determined. This measurand is no longer like the known ones Measuring devices depend on the observation of the person measuring.

Gemäß der weiteren Erfindung wird ein für stationäre Messungen geeignetes tragbares Gerät mit manueller Betätigung des Tastelementes und mechanischer Übertragung der Bewegung auf die Anzeige vorgeschlagen.According to the further invention, one is suitable for stationary measurements Portable device with manual actuation of the pushbutton element and mechanical transmission suggested the movement on the display.

Weiter beinhaltet die vorliegende Erfindung die Ausbildung einer Meßanlage for die automatische und kontinuierliche Messung der Meßschichtdicke von Bändern oder Platten unmittelbar nach dem Durchlaufen einer Bechichtungsanlage. Das Oberflächentastelement entweder ein Stift oder eine Tastscheibe , wird dabei durch einen Antrieb aus einer Ausgangsstellung in die Meßstellung und wieder zurück in die Ausgangsstellung gebracht. Zugleich ist mit dem Tastelement eine elektrische Meßanlage gekoppelt, die durch den über die Naßschicht laufenden Stromkreis in Funktion gesetzt wird. In diesem Falle wird also nicht nur der Zeitpunkt der Messung elektrisch bestimmt, sondern auch die Messung selbst -I elektrisch durchgeführt. Die Anzeige kann dabei in einer beliebigen Entfernung von der Meßstelle sein, z.B. an einem Leit- -stand, wo eine Aufsichtsperson die Schichtdicken der Bänder oder Platten überwacht und aufgrund dieser Ergebnisse die Beschichtungsanlage einstellt. Durch die automatische Betätigung des Tastelementes können fortlaufende Messungen durchgeführt werden, die auch mit einem Schreiber festgehalten werden können.The present invention also includes the construction of a measuring system for the automatic and continuous measurement of the measuring layer thickness of strips or plates immediately after passing through a coating system. The surface probe element either a pen or a feeler disc is driven by a Initial position brought into the measuring position and back into the initial position. At the same time, an electrical measuring system is coupled to the probe element, which by the circuit running over the wet layer is put into operation. In this So not only the time of the measurement is determined electrically, but also also the measurement itself -I carried out electrically. The display can be in a any distance from the measuring point, e.g. at a control station, where a Supervisor monitors the layer thicknesses of the tapes or plates and based on them these results adjust the coating system. By automatic actuation of Continuous measurements can be carried out with the probe element, which can also be recorded with a scribe.

Weiterhin ist die Möglichkeit eingeschlossen, eine Sollschichtdicke verzugeben, die über den Meßwert der Dickenabweichung automatisch eingeregelt werden kann.Furthermore, the possibility of setting a target layer thickness is included assigned, which are automatically adjusted via the measured value of the thickness deviation can.

Gemäß der weiteren Erfindung besteht das Tastelement aus einer Scheibe mit einem spiralenförmig verlaufenden Scheibenrand.According to the further invention, the probe element consists of a disk with a spiral edge of the disc.

Da die Scheibe rotiert, ist die Verbindung mit einer rotieren- 1 den Antriebswelle und einem Potentiometer relativ einfach.As the disc rotates is the connection with a rotating drive shaft and a potentiometer is relatively easy.

Durch eine AbstreStorrichtung, die zB, aus einem mit einem Lösungsmittel getränkten Filzstoff bestehen kann, wird das Tastelement nach jedem Meßvorgang von anhaftenden Spuren des Beschichtungsmittels gereinigt.By a AbstreStorrichtung, which for example, from a with a solvent soaked felt material can exist, the probe element is after each measuring process of adhering traces of the coating agent cleaned.

Man hat gemäß der weiteren Erfindung die Möglichkeit, die Tastscheibe stets im gleichen Drehsinn rotieren zu lassen, wobei sich eine Rücklaufsteuerung erübrigt. Alternativ dazu besteht die Möglichkeit, eine Steuervorrichtung vorzusehen, durch welche das Tastelement, sei es Tastscheibe oder Stift, nach Eintreten der Berührung mit der Naß schicht sofort zurück in die Ausgangsstellung bewegt wird. Das Tastelement sitzt dabei zwar auf der Naßschicht auf, taucht jedoch nicht weiter in diese ein, so daß eine Benetzung durch die Naß schicht so gering wie möglich bleibt.According to the further invention, there is the possibility of using the feeler disc to always rotate in the same direction of rotation, with a return control unnecessary. Alternatively, there is the possibility of providing a control device, through which the feeler element, be it feeler disk or pen, after the occurrence of the Contact with the wet layer is immediately moved back to the starting position. The feeler element sits on the wet layer, but does not appear any further in this one, so that a wetting by the wet layer as little as possible remain.

Weiter kann erfindungsgemäß an der Unterseite der aus der Beschichtungsanlage kommenden Bänder eine Walze zur Abstützung derselben vorgesehen sein, damit eine ständige Anlage der Räder gewährleistet iste Schließlich kann man vorsehen, die Halterung mit den Rändern und der Scheibe in Querrichtung verfaHrbar anzuordnen, so daß man die Messungen an beliebigen über die Breite verteilten Stellen vornehmen kann.Furthermore, according to the invention, on the underside of the from the coating system coming belts a roller to support the same be provided so that a permanent attachment of Wheels is guaranteed. Finally, you can provide that the holder with the edges and the disc can be moved in the transverse direction to be arranged so that the measurements can be taken at any point across the width can make.

Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform sind an einer Halterung die Meßniveauräder als Meßniveaustütze an der Plattenunterseite vorgesehen. Auch auf diese Weise kann die Naßschichtdicke gemessen werden, wenn die Plattendicke im wesentlichen konstant ist und nur geringe Toleranzen hat. Es in entstehen bei dieser Anordnung der Naß schicht keine Spuren durch die Stützelemente0 Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden spezifiziert beschrieben unter Bezugnahmguf die beiliegenden Zeichnungen, Es zeigen: Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung eines Hand-Meßgerätes nach der Erfindung, Fig. 2 zeigt eine prinzipielle Darstellung eines Meßgerätes nach der Erfindung, geeignet für eine Durchlaufbeschichtungsanlage.In a further embodiment of the invention are on one Bracket the measuring level wheels provided as a measuring level support on the underside of the plate. In this way, too, the wet film thickness can be measured if the plate thickness is essentially constant and has only small tolerances. It in arise at This arrangement of the wet layer does not leave any traces through the support elements Embodiments of the invention are described in more detail below with reference to the The accompanying drawings show: FIG. 1 a basic illustration of a Hand measuring device according to the invention, Fig. 2 shows a basic representation of a Measuring device according to the invention, suitable for a continuous coating system.

Fig. 3 stellt im Prinzip einen Schaltplan dazu dar.In principle, Fig. 3 shows a circuit diagram for this.

Fig. 4 ist eine Seitenansicht der Tastscheibe nach Fig. 2 in Nullstellung.FIG. 4 is a side view of the touch disk according to FIG. 2 in the zero position.

Fig. 5 ist die gleiche Ansicht bei Meßstellung der Tastscheibe.Fig. 5 is the same view in the measuring position of the sensing disk.

Fig. 6 ist eine alternative Ausführung bez, Anordnung der Meßniveauräder, Zunächst wird auf das Ausführungsbeispiel nach Fig, 1 bezug genommen. Im Schnitt ist eine feste Platte 1 mit einer Naßschicht 2 gezeigt, deren Dicke gemessen werden soll, Das mechanisch arbeitende und von Hand zu betätigende Meßgerät hat eiWtragbares Gehäuse 10, an dessen Unterseite sich zwei feste Fuße 11 befinden, welche als Meßniveautaster auf die Oberfläche der Platte 1 aufgesetzt werden, wie Fig. 1 zeigt.Fig. 6 is an alternative embodiment bez, arrangement of the measuring level wheels, First, reference is made to the embodiment according to FIG. On average shows a solid plate 1 with a wet layer 2, the thickness of which is measured should, the mechanically working and manually operated measuring device has a portable Housing 10, on the underside of which there are two fixed feet 11, which are used as measuring levels be placed on the surface of the plate 1, as Fig. 1 shows.

Zwischen den beiden Füßen ist als Oberflbehen-Tastelement ein Stift 12 in lotrechter Richtung verschiebbar gelagert. Die Betätigung der lotrechten Verschiebung des Stiftes erfolgt mittels eines Drehknopfes 18 über geeignete getriebliche Mittel, beispielsweise wie dargestellt mittels Spindel 16 und einer Mutter 17.Between the two feet is a pen as a surface feeler element 12 mounted displaceably in the vertical direction. The actuation of the perpendicular shift the pin takes place by means of a rotary knob 18 via suitable gear means, for example as shown by means of a spindle 16 and a nut 17.

Im Gehäuse ist eine elektrische Anzeige 19a (z,B eine Lampe) untergebracht, in deren Stromkreis 19 ein Fuß 11 und der Stift 12 liegt. Da Fuß und Stift elektrisch leitend sind und auch die Naßschicht auf Grund des Lösungsmittels eine gewisse elektrische Leitfähigkeit hat, fließt im Stromkreis 19 ein Strom, sobald durch Drehen des Drehknopfes 18 der Stift 12 zum Aufsitzen auf der Naßschicht 2 gebracht ist. Durch Aufleuchten der Lampe ist ein Signal für ein Einstellen der Drehbewegung am Drehknopf 18 gegeben, An einer Skala mit einem Zeiger 15, der getrieblich über Zahnrad 14 und Zahnstange 13 mit dem Stift gekoppelt ist, kann die Höhendifferenz zwischen den Füßen und dem Stift und somit die Dicke der Naßschicht 2 ahgelesen werden.An electrical display 19a (for example a lamp) is accommodated in the housing, in the circuit 19 of which there is a foot 11 and the pin 12. Since the foot and pen are electrically conductive and so is the wet layer due to the Solvent has a certain electrical conductivity, a current flows in the circuit 19 as soon as the pin 12 is brought to sit on the wet layer 2 by turning the rotary knob 18. When the lamp lights up, a signal for setting the rotary movement on the rotary knob 18 is given the thickness of the wet layer 2 can be read.

Die auf Fig, 2 im Prinzip dargestellte Meßanlage dient zur fortlaufenden Messung der Naßschicht 2 eines Bandes 1 oder einer Platte, welche fortlaufend in einer Beschichtungsanlage mit einer flüssigen Lackschicht oder Kunststoffschicht versehen wird0 An der Ausgangsseite der Beschichtungsanlage ist für die gesamte Breite des Bandes ein Gestell 20 vorgesehen. An einer in Querrichtung verschiebbaren Halterung 27 sind zwei Meßniveauräder 22 gelagert, die durch die Federn 28 mit ihrem schneidenartigem Profil durch die Beschichtung auf die Oberfläche des Bandes 1 angedrückt werden und hierauf abrollen, An der Halterung 27 sind außerdem gelagert eine Tastscheibe 23 als Tastelement, die z. B, als Exzenter oder archimedische Spirale (Fig. 4) ausgebildet ist, ein Antrieb 24 zum Drehen der Tastscheibe und ein bei der Drehung veränderlicher elektrischer Weggeber 25 z. B.The measuring system shown in principle in FIG. 2 is used for continuous Measurement of the wet layer 2 of a tape 1 or a plate, which is continuously in a coating system with a liquid paint layer or plastic layer is provided0 At the exit side of the coating system is for the entire Width of the belt a frame 20 is provided. On one that can be moved in the transverse direction Bracket 27 are two measuring level wheels 22 supported by the springs 28 with their Blade-like profile pressed through the coating on the surface of the strip 1 and then roll off, a sensing disk is also mounted on the bracket 27 23 as a tactile element, the z. B, designed as an eccentric or Archimedean spiral (Fig. 4) is, a drive 24 for rotating the feeler disc and a variable in the rotation electrical displacement encoder 25 z. B.

ein Potentiometer. An der Scheibe ist außerdem eine Abstreifvorrichtung 26 vorgesehen, welche die Aufgabe hat, nach dem Meßvorgang an der Scheibe haftende Spuren der Naßschicht zu beseiteigen Damit während des Durchlaufs des Bandes eine sichere Auflage und damit ein ständiger elektrischer Kontakt gewährleistet ist, wird die Meßvorrichtung über einer Stützwalze 21 der Beschichtungsanlage aufgesetzt.a potentiometer. There is also a scraper on the disc 26 is provided, which has the task of adhering to the disc after the measuring process To remove traces of the wet layer secure support and thus constant electrical contact is guaranteed, the measuring device is placed over a support roller 21 of the coating system.

Figur 4 zeigt die Tastscheibe in Ausgangsstellung, wo der spiralenförmige Scheibenrand 23a noch nicht auf der Naßschicht 2 aufsitzt. Aus der Stellung nach Fig. 4 dreht sich die Tastscheibe in Richtung des Pfeiles bis in die Stellung nach Fig. 5, wo der spiralenförmige Scheibenrand 23a die Oberfläche der Naßschicht 2 I Zat berührt und über die Naßschicht, die Scheibe und ein Meßnivead 2 ein Stromkreis geschlossen wird. Die Tastscheibe wird aus der Meßstellung nach Fig, 5 in Richtung des Pfeiles motorisch zurück in die Ausgangsstellung geführt und dabei durch die Abstreifvorrichtung 26 gereinigt, damit der nächstfolgende Meßvorgang nicht durch Tropf spuren der Naßschicht in seiner Genauigkeit beeinträchtigt wird.Figure 4 shows the sensing disc in the starting position, where the spiral-shaped The edge of the pane 23a is not yet seated on the wet layer 2. From the position after Fig. 4 rotates the sensing disc in the direction of the arrow to the position after 5, where the spiral-shaped disc edge 23a meets the surface of the wet layer 2 I touched Zat and over the wet layer, the disk and a measuring level 2 a circuit is closed. The sensing disk is from the measuring position according to FIG. 5 in the direction of the arrow motorized back to the starting position and thereby through the Stripping device 26 cleaned so that the next measuring process does not go through Drip traces of the wet layer is impaired in its accuracy.

Auf dem Schaltplan nach Fig. 3 sind ein Meßniveaurad 22 und die Tastscheibe 23 symbolisch angegeben, Diese Teile liegen in einem Stromkreis 30 mit Stromquelle 31. Kommt über die Naßschicht 2 durch Aufsitzen der Tastscheibe 23 in diesem Stromkreis ein Stromfluß zustande, so wird über einen Kontakt 32 im Stromkreis 30 ein zweiter Stromkreis 33 geschlossen, in dem ein elektrisches Meßinstrument 36 und ein Potentiometer 34 eingeschlossen sind. Das Potentiometer 34 steht über eine mechanische Kopplung 37 mit der Tastscheibe 23 in Verbindung und verursacht je nach Stellung der Tastscheibe 23 im Stromkreis 33 einen größeren oder kleineren elektrischen Widerstand, so daß an dem elektrischen Meßinstrument 36, das nach der Schichtdicke skaliert ist, ein größerer oder kleinerer Zeigerausschlag zustande kommt. Anstatt des Meßinstrumentes 36 kann auch ein Meßschreiber angewandt werden.On the circuit diagram of FIG. 3 are a measuring level wheel 22 and the sensing disk 23 indicated symbolically, these parts are in a circuit 30 with a power source 31. Comes over the wet layer 2 by the touching disk 23 sitting in this circuit a current flow is established, a second contact 32 in the circuit 30 Circuit 33 closed, in which an electrical measuring instrument 36 and a potentiometer 34 included are. The potentiometer 34 is a mechanical one Coupling 37 with the feeler plate 23 in connection and causes depending on the position the sensing disk 23 in the circuit 33 has a greater or lesser electrical resistance, so that on the electrical measuring instrument 36, which scales according to the layer thickness is, a larger or smaller pointer deflection occurs. Instead of the measuring instrument 36 a measuring recorder can also be used.

Nach Figur 6 sind an einem oberen Arm einer Halterung 40 Tastscheibe 23 mit Abstreifvorrichtung, Antrieb 24 und Potentiometer 25 angebracht, während die Meßniveauräder 41 an einem unteren Arm der Halterung gelagert sind und sich an der Unterseite des Bandes 1 abstützen.According to Figure 6, feeler disk 40 are on an upper arm of a holder 23 with stripping device, drive 24 and potentiometer 25 attached while the measuring level wheels 41 are mounted on a lower arm of the holder and are on the underside of the belt 1.

Claims

1. Measuring device for measuring the thickness of liquid layers on plates (tapes) with two measuring level supports for placing on the plate surface, one in between stored, in the direction of the wet layer surface until it is placed on the same movably mounted surface probe element, a drive for the same, one Display consisting of a scale and pointer for the layer thickness and transmission devices for transferring the movement of the surface probe element to the display, thereby characterized in that the surface probe element and a measuring level connector are electrical are conductively connected to a circuit (19,30), which at the time of touchdown of the surface feeler element on the wet layer is closed by this, and a signal (lamp 19a) for a measured value reading or an electrical measuring system turns on,

2, measuring device according to claim 1, characterized by a portable housing (10) with two feet (11) firmly attached to the underside of the housing as measuring level supports, a pin (12) which can be displaced by means of a rotary knob (18) as a surface feeler element and a gear connection for transmitting the movement of the stylus to the pointer the display, as well as a lamp (19a) connected as a signal in the circuit (19)

3. Measuring device according to claim 1, characterized by a frame (20) suitable for stationary use Attachment to the outlet of a continuous coating system, one attached to the frame Bracket (27) with two measuring level wheels (22) or runners that support the measuring level constantly on the surface of the coated tape or plate sit on, a motor-driven surface feeler element with a stripping device, and further characterized by an electrical measuring system, which by the Wheel and the touch element leading Stroinkkreis is switched on and an electrical one Includes measuring instrument, and an electrical encoder (potentiometer) with is mechanically coupled to the surface probe element.

4. Measuring device according to claim 3, characterized in that the surface probe element a sensing disk (23) rotatable by a drive (24) is provided, the disk edge of which (23a) is designed as an eccentric or Archimedean spiral.

5. Measuring device according to claim 3, characterized in that the holder is attached to a carriage (29) which is transverse to the direction of passage on the frame (20) is movable,

6, measuring device according to claim 3, characterized in that the continuous belts or plates opposite the support elements by one on the frame arranged support roller (21) are supported.

7. Measuring device according to claim 3, characterized by a control device of the motor, through which the sensing disk is either uniformly in one direction of rotation is controlled continuously or periodically interrupted by standstill.

8. Measuring device according to claim 3, characterized by a control device on the motor, through which the feeler disk moves from an initial position to the top position is moved (outward movement) and from this back to the starting position (pendulum steering).

9. Measuring device according to claim 3, characterized by a holder (40), in which on one side of the plate or the tape the probe element and on the opposite side the support elements are attached.

0. Measuring device according to claim 3, characterized in that it is for the purpose Control of the continuous coating system with an adjustment device for one The target layer thickness and is equipped with differential measuring devices, L. e e r e i t e