DE3613982A1

DE3613982A1 - Transducing sensor for the angular and/or circumferential velocity of rotating bodies, in particular for a thickness measuring instrument for foils

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

Abstract

The invention relates to a transducing sensor for the angular and/or circumferential velocity of rotating bodies, in particular for a thickness measuring instrument for foils. The transducing sensor or sensors (4, 5) are driven by the rotating body 1 and supply velocity-dependent signals, in particular pulses. In order to increase the resolution of the pulses with reference to the circumference of the rotating body, a mechanism which increases the rotational speed is arranged between the rotating body and the transducing sensor. <IMAGE>

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.The invention relates to a signal generator for the Angular and / or circumferential speed of rotating bodies, which is driven by the rotating body and speed-dependent signals, especially periodic ones Delivers impulses, especially for a thickness gauge for Films that are passed over a roll, the Signal transmitter to an evaluation device of the thickness of the signal running on the roll depending on the signal delivers and another signal generator from the surface the role dependent reference signal and where the Evaluation device from the difference of the Signalers supplied signals an indication of the thickness the film forms.

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.Thickness gauges of the type mentioned are known (DE 34 35 860 A1). While using infrared or radioactive Radiation or capacitive thickness gauges Thickness of the film can only be detected relatively, with Thickness gauges of the type mentioned the thickness of the Film can be measured absolutely. The measuring accuracy depends the degree of resolution of the signals supplied by the signal generator from. In the case of periodic signals, the signal transmitters are based on optical or inductive basis, is the Resolution at around 1000 signals (pulses) per revolution of the rotating body. Such a resolution is sufficient various applications, including the thickness measurement of Don't slide out.

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.The invention is therefore based on the object Signal generator for the angular and / or peripheral speed rotating body, especially for use in a Thickness gauge for foils of the type mentioned at the beginning create that simple and therefore inexpensive to set up and the signals with a much higher resolution than the previous signal generator.

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.This object is achieved according to the invention in that the signal transmitter - in the case of a thickness measuring device the signal transmitter delivering the signal dependent on the thickness of the film - is drivingly coupled to the rotating body via a speed-increasing gear.

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. In the signal generator according to the invention is on pure mechanical way with relatively simple means achieved a high resolution. Even foils with a thickness of 10 µm with a corresponding translation measure with an accuracy of ± 1%. In contrast to one Pulse multiplication on a purely electrical basis when increasing the pulse frequency according to the invention local relationship between the individual impulses and the Maintain the circumference of the rotating body so that the number of pulses, for example at one Thickness gauge, a statement about the thickness of the film delivers a certain peripheral portion of the roll.

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.According to a first embodiment of the invention Gearboxes made of plastic drive rollers. There a negligibly small one for driving the pulse generator The moment requested is practically none Falsification of measured values due to slip. By correspondingly large selected roller diameter can influence the Tolerance due to dust deposits or weather influences be kept negligibly small.

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.According to a further embodiment, can be used as a signal generator a driven wheel or a driven disc with a variety of on the edge at equal intervals arranged marks and a sensor scanning these marks be provided. Such signal transmitters are known per se and have proven themselves in practice.

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.The delivery of a reference signal at a Thickness gauge can be done in such a way that the further Signal generator directly from the drive shaft of the rotating body is driven. So it's not necessary that the drive over the free surface of the Role.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:In the following the invention with reference to a drawing explained in more detail. In detail show:

Fig. 1 ein bekanntes Dickenmeßgerät für Folien mit zwei Signalgebern in Seitenansicht, Fig. 1 shows a known thickness gauge for films with two signal transmitters in a side view,

Fig. 2 das Dickenmeßgerät gem. Fig.1 mit Auswerteeinrichtung in Aufsicht, Fig. 2 shows the thickness gauge. 1 with evaluation device in supervision,

Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Dickenmeßgerät mit zwei Signalgebern und einem drehzahl erhöhenden Getriebe in Seitenansicht, Fig. 3 shows an inventive thickness gauge with two signal transmitters, and a speed-increasing gear in a side view,

Fig. 4 das Dickenmeßgerät gem. Fig. 3 mit Auswerte einrichtung, Fig. 4 shows the thickness gauge. Fig . 3 with evaluation device,

Fig. 5 das erfindungsgemäße Dickenmeßgerät in einer Abwandlung zur Fig. 3 mit zwei drehzahl erhöhenden Getrieben und einer Auswerte einrichtung, Fig. 5 thickness gauge according to the invention in a modification to FIG. 3 with two speed-increasing gears and an evaluation device,

Fig. 6 ein der Fig. 3 entsprechendes Dickenmeßgerät mit einer Kalibrierrolle in Seitenansicht und Fig. 6 a of Fig. 3 corresponding thickness gauge with a calibrating roller in side view and

Fig. 7 ein Impulsdiagramm der Signalgeber. Fig. 7 is a timing diagram of the signal generator.

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.In the thickness gauge acc. Fig . 1 and 2, a film strip 2 , for example a folded film tube, is guided over a driven roller 1 . A disc 4 with slot-like marks arranged on the outer circumference and arranged at equal intervals is seated in a rotationally fixed manner on the drive shaft 3 of the roller 1 . This disk 4 is assigned a sensor 5 , which can be designed as a light barrier.

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.A friction wheel 6 runs on the surface of the film strip 2 running on the roll 1 and drives a disc 7 with slot-shaped marks arranged on the outer circumference at equal intervals. The disk 7 is assigned a sensor 8 , for example a light barrier.

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.The marks detected by the two sensors 5 , 8 when the disks 4 , 7 are rotated are received and evaluated as periodic pulses by an evaluation device 11 . In Fig. 7, the pulse sequence for the two signal generators 4, 5 and 7, 8. At a constant angular velocity of the roll 1 , the signal generator 4 , 5 supplies the pulse train I 1 and the pulse generator 7 , 8 either the pulse train I 2 or I 3 depending on the thickness of the film strip 2 . Since the circumferential speed of the film strip on the friction roller 6 is lower than in the case of a thick film strip, a certain number of pulses I 1 from the signal generator 4 , 5 are a small number of pulses I 3 for a thin film strip and a large number for a thick strip Number of pulses I 2 assigned. The difference between the pulses I 2 , I 3 corresponds to the difference in thickness of the two bands. In the case of a small number of pulses I 2 , I 3 , this difference cannot be measured, however.

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.The thickness gauge in the embodiment according to the invention of FIGS. 3 and 4 differs from the known thickness gauge of FIGS. 1 and 2 in that between the signal transmitter 7 , 8 with its friction roller 6 a speed-increasing gear 12 is arranged, which has a friction roller 13 abuts the film strip 2 . By using such a gear 12 , the signal generator 7 , 8 delivers pulses I 4 with a significantly higher pulse repetition frequency. The high resolution achieved in this way enables a certain number of pulses I x, which correspond to the change in thickness, to be measured.

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.The embodiment of FIG. 5 differs from that of FIGS. 3 and 4 in that the second signal generator 14 , 15 runs with a friction roller 16 on the free surface of the roller 1 and between the signal generator 14 , 15 and the drive a speed-increasing transmission gear 17 is switched on.

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.For very precise measurements or very thin strips, it is advisable to calibrate the thickness gauge. With such a calibration, tolerances of the friction rollers and the speed-increasing gear can be taken into account. The calibration can be carried out in such a way that, according to FIG. 6, a reference roll 10 , the scope of which is precisely known, is used instead of the roll 1 . When using such a role 10 , the number of pulses I 4 can assign role 10 to the scope of the reference.

Claims

1. Signal generator for the angular and / or circumferential speed of the rotating body, which is driven by the rotating body and delivers speed-dependent signals, in particular periodic pulses, in particular for a thickness measuring device for foils which are guided over a roll, the signal transmitter being connected to a Evaluation device supplies a signal dependent on the thickness of the film strip running on the roll and a further signal transmitter supplies a reference signal dependent on the angular velocity, in particular on the surface of the roll, and the evaluation device indicates the thickness from the difference between the signals supplied by the signal transmitters of the film, characterized in that the signal transmitter ( 7 , 8 ) - in the case of a thickness measuring device, in particular the signal transmitter delivering the signals dependent on the thickness of the film ( 2 ) - is driven by a speed-increasing gear ( 12 ) with the rotating body ( 1 ) is coupled.

2. Signal generator according to claim 1, characterized in that the speed-increasing gear ( 12 ) is constructed from friction rollers made of plastic.

3. Signal generator according to claim 1 or 2, characterized in that the signal generator ( 7 , 8 ) is a driven wheel or a driven disc ( 7 ) with a plurality of marks arranged at the edge at equal intervals and a sensor scanning these marks ( 8 ) having.

4. Signal generator according to one of claims 1 to 3, characterized in that in a thickness gauge the further signal generator ( 4 , 5 ) is driven directly by the drive shaft ( 3 ) of the rotating body ( 1 ).

5. Signal generator according to one of claims 1 to 3, characterized in that in a thickness gauge, the further signal generator is driven directly by the roller ( 1 ) via a speed-increasing gear ( 17 ).