DE3613982C2

DE3613982C2 -

Info

Publication number: DE3613982C2
Application number: DE19863613982
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 4000 Duesseldorf De Pander
Original assignee: Rsm Regel- Steuer- und Messtechnik 4000 Duesseldorf De GmbH
Current assignee: Rsm Regel- Steuer- und Messtechnik 4000 Duesseldorf De GmbH
Priority date: 1986-04-25
Filing date: 1986-04-25
Publication date: 1988-11-10
Also published as: DE3613982A1

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.The invention relates to a thickness measuring device for Foils that are fed over a roll with a first beeper, which is one of the thickness of the one on the reel provides a signal that is dependent on the running film tape, with a second beeper, one of the speed of the Role-dependent reference signal supplies and with a Evaluation device, which consists of the difference between the Signal generators supplied signals an indication for the Thickness of the film forms.

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.Such a thickness measuring device is from DE-PS 34 35 860 known. In this known thickness measuring device that is Reference signal by means of the second signal generator thereby won that a sliding roller assigned to it on the part the surface of the roll is arranged by the film not covered. Thus, the reference signal is at the known thickness measuring device of the peripheral speed Role proportional. However, it is known with this one Thickness measuring device has the disadvantage that when measuring relatively thin foils the peripheral speed at the location of the first Signal transmitter is approximately the same as the peripheral speed at the location of the second signal generator, so that the Evaluation device a difference between the two Signals can no longer detect. In addition, that known thickness measuring device in the range of its resolution limit, d. H. if the film thickness can just be measured, Has measurement inaccuracies caused by dust deposits or wear and tear, in particular of the reference signal Detecting second signal transducer are conditional.

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.The magazine "Feinwerktechnik", 1966, issue 11, p. 518 through 522 shows an apparatus for measuring the circumference of Workpieces with a large diameter. It includes a Friction roller directly from the circumference of one to be measured Workpiece is driven. When moving the friction roller becomes an impulse disc through gear transmission taken with the movement by photoelectric means transformed into electrical impulses, which then become a Evaluation device are fed.

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.A second one corresponding to the peripheral speed Signal is in the known measuring device by a Start-stop casing generated which after a whole Rotation of the workpiece table illuminates the Photocell interrupted by the lamp. To the exact It comes from the reference position of this signal to the measured signal in this known measuring device, however, not crucial, as there is a deviation due to the large workpiece diameter only has a minimal effect.

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. In contrast, the invention is based on the object of a Thickness measuring device of the type mentioned at the beginning further develop that there is a sufficient Resolving power for measuring foils with extremely small thicknesses achieved.

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.This object is achieved in that the The first signal transmitter is driven via a speed-increasing one Gear is coupled to the roller and that the second Signal transmitter directly from the drive roller of the roller is driven.

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.The increase in resolving power according to the invention is on the one hand through the use of a speed-increasing Transmission achieved, whereby one of the second signal generator detected number of pulses in a purely mechanical manner and is multiplied with relatively simple means. To the another is determined by the arrangement of the second signal transmitter on the drive shaft of the roller, its angular speed used as a reference signal. This reference signal possesses compared to that from the peripheral speed of the roller obtained signal the decisive advantage that it is from Impurities or abrasion of the roller no longer depends. Even films with a thickness of 10 µm can be used with a corresponding translation with a Measure accuracy better than 1%.

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. Such a reference signal that is as constant as possible is particularly desirable in combination with the speed-increasing gear. Through the processing performed by the evaluation difference between the measurement signal of the first signal transmitter (pulse train I 4 in Fig. 7) and the reference signal (pulse train I 1 in Fig. 7) in fact occurs by a distorted reference signal (change of the time T _m) is also to a falsified measurement of the number of pulses from I 4 . If the circumference of the roll is known exactly, ie if it has been precisely measured, then absolute measurements can also be carried out on very thin foils with the aid of the measuring device according to the invention. In this case, the number of pulses (I 4 ) measured by the evaluation unit can be set in precise relation to the film thickness.

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

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 measuring device according to Fig. 1 with evaluation device in a plan view,

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 measuring device according to Fig. 3 with evaluation device,

Fig. 5 ein der Fig. 3 entsprechendes Dickenmeßgerät mit einer Kalibrierrolle in Seitenansicht und FIG. 5 shows a thickness measuring device corresponding to FIG. 3 with a calibration roller in side view and FIG

Fig. 6 ein Impulsdiagramm der Signalgeber. Fig. 6 is a timing diagram of the signal generator.

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.In the known thickness measuring device according to FIGS. 1 and 2, a film strip 2 , for example a folded film tube, is guided over a driven roller 1. A disk 4 is seated in a rotationally fixed manner on the drive shaft 3 of the roller 1 with slot-shaped marks arranged on the outer circumference and arranged at equal intervals. 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 disk 7 with slot-shaped marks arranged at equal intervals on the outer circumference. The pane 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. 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.The marks detected by the two sensors 5, 8 when the disks 4, 7 rotate are received as periodic pulses by an evaluation device 11 and evaluated. In Fig. 6 the pulse sequence for the two signal generators 4, 5 and 7, 8 is shown. At a constant angular speed of the roll 1 , the signal generator 4, 5 delivers the pulse sequence I 1 and the pulse generator 7, 8 either the pulse sequence 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 with a thin film strip than with a thick film strip, a certain number of pulses I 1 of 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 assigned to I 2. The difference between the pulses I 2 , I 3 corresponds to the difference in thickness between the two bands. In the case of a small number of pulses I 2 , I 3 , however, this difference cannot be detected by measurement.

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.The thickness gauge in the inventive embodiment of Fig. 3 and 4 of Fig. 1 and 2 differs from the conventional thickness gauge in that, 8, a speed-increasing gear 12 is disposed between the signal generator 7 with its friction roller 6, a friction roller 13 rests against the film strip 2. By using such a gear 12 , the signal generator 7, 8 delivers pulses I 4 with a much higher pulse repetition frequency. The high resolution achieved in this way makes it possible to measure a certain number of pulses Ix , which correspond to the change in thickness, to be recorded.

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.For very precise measurements or very thin tapes, it is advisable to calibrate the thickness measuring device. Such a calibration allows tolerances of the friction rollers and the speed-increasing gear to be taken into account. The calibration can be carried out in such a way that, as shown in FIG. 5, a reference roller 10 , the circumference of which is precisely known, is used instead of the roller 1 . When using such a roller 10 , the number of pulses I 4 can be assigned to the scope of the reference roller 10 .

Claims

1. Thickness measuring device for foils that are guided over a roll, with a first signal transmitter, which supplies a signal dependent on the thickness of the film strip running on the roll, with a second signal transmitter, which supplies a reference signal dependent on the speed of the roll and with an evaluation device which uses the difference between the signals provided by the signal transmitters to display the thickness of the film, characterized in that the first signal transmitter (7, 8 ) is drive-coupled to the roller ( 1 ) via a speed-increasing gear ( 12) and that the second signal transmitter ( 4, 5 ) is driven directly by the drive shaft ( 3 ) of the roller ( 1 ).

2. Thickness measuring device according to claim 1, characterized in that a reference roller ( 10 ) with a precisely known scope is used as a roller, which has a plurality of marks arranged at its edge at equal intervals.