DE3613982C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dickenmeßgerät für Folien, die über eine Rolle geführt werden, mit einem ersten Signalgeber, der ein von der Dicke des auf der Rolle laufenden Folienbandes abhängiges Signal liefert, mit einem zweiten Signalgeber, der ein von der Geschwindigkeit der Rolle abhängiges Referenzsignal liefert und mit einer Auswerteeinrichtung, die aus der Differenz der von den Signalgebern gelieferten Signale eine Anzeige für die Dicke der Folie bildet.

Ein solches Dickenmeßgerät ist aus der DE-PS 34 35 860 bekannt. Bei diesem bekannten Dickenmeßgerät wird das Referenzsignal mittels des zweiten Signalgebers dadurch gewonnen, daß eine ihm zugeordnete Gleitrolle auf dem Teil der Oberfläche der Rolle angeordnet ist, den die Folie nicht überdeckt. Somit ist das Referenzsignal bei dem bekannten Dickenmeßgerät der Umfangsgeschwindigkeit der Rolle proportional. Allerdings ist es bei diesem bekannten Dickenmeßgerät von Nachteil, daß bei der Messung relativ dünner Folien die Umfangsgeschwindigkeit am Ort des ersten Signalgebers in etwa gleich ist der Umfangsgeschwindigkeit am Ort des zweiten Signalgebers, so daß die Auswerteeinrichtung einen Unterschied zwischen beiden Signalen nicht mehr feststellen kann. Hinzu kommt, daß das bekannte Dickenmeßgerät im Bereich seiner Auflösungsgrenze, d. h. wenn die Foliendicke gerade noch gemessen werden kann, Meßungenauigkeiten aufweist, die durch Staubablagerungen oder Abnutzungen insbesondere des das Referenzsignal erfassenden zweiten Signalwertgebers bedingt sind.

Die Zeitschrift "Feinwerktechnik", 1966, Heft 11, S. 518 bis 522 zeigt ein Gerät zur Messung des Umfanges von Werkstücken mit großem Durchmesser. Es enthält eine Reibrolle, die direkt vom Umfang eines zu vermessenden Werkstückes angetrieben wird. Bei Bewegung der Reibrolle wird durch eine Zahnradübertragung eine Impulsscheibe mitgenommen, die die Bewegung auf fotoelektrischem Wege in elektrische Impulse umformt, die dann einer Auswerteeinrichtung zugeleitet werden.

Ein zweites der Umfangsgeschwindigkeit entsprechendes Signal wird bei der bekannten Meßeinrichtung durch ein Start-Stop-Gehäuse erzeugt, welches nach einer ganzen Umdrehung des Werkstücktisches die Beleuchtung der Fotozelle durch die Lampe unterbricht. Auf die genaue Bezugslage dieses Signals zum gemessenen Signal kommt es bei dieser bekannten Meßeinrichtung jedoch nicht entscheidend an, da sich eine Abweichung aufgrund der großen Werkstückdurchmesser nur minimal auswirkt.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Dickenmeßgerät der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß es ein hinreichendes Auflösungsvermögen zur Messung von Folien mit extrem geringen Dicken erreicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der erste Signalgeber antriebsmäßig über ein drehzahlerhöhendes Getriebe mit der Rolle gekoppelt ist und daß der zweite Signalgeber unmittelbar von der Antriebsrolle der Rolle angetrieben wird.

Die erfindungsgemäße Erhöhung des Auflösungsvermögens wird zum einen durch die Verwendung eines drehzahlerhöhenden Getriebes erreicht, wodurch eine vom zweiten Signalgeber erfaßte Anzahl von Impulsen auf rein mechanische Art und mit relativ einfachen Mitteln vervielfacht wird. Zum anderen wird durch die Anordnung des zweiten Signalgebers auf der Antriebswelle der Rolle deren Winkelgeschwindigkeit als Referenzsignal verwendet. Dieses Referenzsignal besitzt gegenüber dem aus der Umfangsgeschwindigkeit der Rolle gewonnenen Signal den entscheidenden Vorteil, daß es von Verunreinigungen oder einem Abrieb der Rolle nicht mehr abhängt. Selbst Folien mit einer Dicke von 10 µm lassen sich bei einer entsprechenden Übersetzung mit einer Genauigkeit von besser als 1% messen.

Ein solches möglichst konstantes Referenzsignal ist gerade in Kombination mit dem drehzahlerhöhenden Getriebe wünschenswert. Durch die von der Auswerteeinrichtung durchgeführte Differenzbildung zwischen dem Meßsignal des ersten Signalgebers (Impulsfolge I 4 in Fig. 7) und dem Referenzsignal (Impulsfolge I 1 in Fig. 7) kommt es nämlich bei einem verfälschten Referenzsignal (Veränderung der Zeit T _m ) ebenfalls zu einer verfälschten Messung der Anzahl der Impulse von I 4. Wenn der Umfang der Rolle genau bekannt ist, d. h. wenn sie präzise vermessen wurde, lassen sich mit Hilfe des erfindungsgemäßen Meßgerätes auch Absolutmessungen an sehr dünnen Folien durchführen. In diesem Falle kann die Anzahl der von der Auswerteeinheit gemessenen Impulse (I 4) in genaue Beziehung zur Foliendicke gesetzt werden.

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

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

Fig. 6 ein Impulsdiagramm der Signalgeber.

Bei dem bekannten 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. 6 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 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 Ix, die der Dickenänderung entsprechen, meßtechnisch zu erfassen.

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. 5 eine Referenzrolle 10, deren Umfang genau bekannt ist, anstelle 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 (2)

1. Dickenmeßgerät für Folien, die über eine Rolle geführt werden, mit einem ersten Signalgeber, der ein von der Dicke des auf der Rolle laufenden Folienbandes abhängiges Signal liefert, mit einem zweiten Signalgeber, der ein von der Geschwindigkeit der Rolle abhängiges Referenzsignal liefert und mit einer Auswerteeinrichtung, die aus der Differenz der von den Signalgebern gelieferten Signale eine Anzeige für die Dicke der Folie bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Signalgeber (7, 8) antriebsmäßig über ein drehzahlerhöhendes Getriebe (12) mit der Rolle (1) gekoppelt ist und daß der zweite Signalgeber (4, 5) unmittelbar von der Antriebswelle (3) der Rolle (1) angetrieben wird.

2. Dickenmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Rolle eine Referenzrolle (10) mit genau bekanntem Umfang verwendet wird, die eine Vielzahl von an ihrem Rand in gleichen Abständen angeordneten Marken aufweist.