Die Erfindung betrifft einen Sensor zur berührungslosen Dickenmessung an Folien, insbesondere an Blasfolien, mit einem Sensorkopf und einer Halterung für den Sen¬ sorkopf, wobei der Sensorkopf mindestens ein berührungslos, in Abstimmung auf die physikalischen Eigenschaften der Folie arbeitendes Sensorelement zur Dickenmes¬ sung umfaßt.

Sensoren zur berührungslosen Dickenmessung sind in den verschiedensten Ausfüh¬ rungen aus der Praxis bekannt. Beispielsweise wird die Dicke von Folienbändern während der Fertigung mit zwei einander gegenüberliegend angeordneten Wegme߬ sensoren überwacht, indem das Folienband zwischen den Wegmeßsensoren geführt wird. Diese Sensoranordnung ist in der Praxis problematisch, da Wegmeßsensoren in der Regel innerhalb ihres Meßbereichs ein nichtlineares Verhalten zeigen. Durch Flattern des zu überwachenden Folienbandes, durch unterschiedliche Banddicken oder durch Bewegung des Bandes zu den Wegmeßsensoren hin oder von den Wegmeßsensoren weg treten Meßfehler auf, die auf das nichtlineare Verhalten der Wegmeßsensoren im Meßbereich zurückzuführen sind.

Für Dickenmessungen an Blasfolien ist die bekannte Sensoranordnung gänzlich un¬ geeignet, da sich eine Blasfolie nicht zwischen den beiden Wegmeßsensoren führen läßt. Daher wurden bislang in der Regel tastende Sensoranordnungen zur Dicken¬ messung an Blasfolien verwendet. Da die Dickenmessung aber in einem Stadium des Herstellungsverfahrens erfolgen soll, in dem das Folienmaterial noch weich und verformbar ist, hinterläßt eine tastende Dickenmessung immer Schleifspuren des Sensorkopfes, wenn sie nicht sogar zu Beschädigungen des Folienbandes und im Extremfalle zum Abreißen des Folienbandes führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Sensor zur Dickenmessung an Folien anzugeben, mit dem einerseits eine berührungslose Dickenmessung, ins¬ besondere auch an Blasfolien, möglich ist und andererseits Meßfehler bedingt durch die Bewegung der Folie im Fertigungsprozeß weitgehend vermieden werden.

Der erfindungsgemäße Sensor löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Danach ist der eingangs genannte Sensor derart ausgebil¬ det, daß die Position des Sensorkopfes derart regelbar ist, daß der Sensorkopf wäh¬ rend des gesamten Meßvorgangs in einem vorgebbaren, zumindest weitgehend kon¬ stanten Abstand zu der Folie gehalten ist, um eine definierte Relativlage zwischen dem Sensorkopf und der sich zufällig auf den Sensorkopf zu oder von diesem weg bewegenden Folie einzuhalten.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß insbesondere für Messungen an Folien während des Herstellungsprozesses berührungslos arbeitende Sensorelemente zu bevorzugen sind, da diese den Verformungsprozeß des Folienmaterials keinesfalls beeinflussen können. Es ist ferner erkannt worden, daß die Wahl des Sensor¬ elements bzw. eines geeigneten Meßverfahrens wesentlich von den physikalischen Eigenschaften des Folienmaterials abhängt. Schließlich ist noch erkannt worden, daß bei allen berührungslos arbeitenden Sensorelementen Voraussetzung für eine mög¬ lichst zuverlässige Meßwerterfassung ein definierter Abstand zwischen dem Sensor¬ element und dem Meßobjekt, hier der Folie, ist. Davon ausgehend ist erkannt wor¬ den, daß ein definierter Abstand zwischen Sensorkopf bzw. Sensorelement und der Folie nicht notwendigerweise eine Fixierung der Folie gegenüber dem Sensorkopf erfordert, sondern daß lediglich eine definierte Relativlage zwischen der Folie und dem Sensorkopf eingehalten werden muß. Erfindungsgemäß wird daher vorgeschla¬ gen, die Position des Sensorkopfes dynamisch an die Lage der Folie anzupassen. Die Position des Sensorkopfes soll also nicht lediglich einmal auf die voraussichtliche Lage der Folie eingestellt werden sondern soll derart regelbar sein, daß der Sensor¬ kopf während des gesamten Meßvorganges in einem vorgebbaren, zumindest weit¬ gehend konstanten Abstand zu der Folie gehalten ist. Das heißt, erfindungsgemäß wird nicht ausschließlich die Folienlage fixiert sondern auch die Lage des Sensor¬ kopfes auf die Bewegung der Folie abgestimmt.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensors liefert das Sensorelement in einem kleinen Abstandsbereich zwischen Sensorkopf und Folie abstandsunabhängige Meßergebnisse. Auf diese Weise können kleinere Ungenauigkeiten bei der Positionsregelung des Sensorkopfes vernachlässigt werden. Auch ein gewisser Zeitversatz zwischen der Folienbewegung und der Bewegung des

Sensorkopfes wirkt sich dann noch nicht negativ auf die Meßgenauigkeit des Sensors aus, wenn der Abstand zwischen Sensorkopf und Folie innerhalb des Abstandsbe¬ reichs der abstandsunabhängigen Meßergebnisse liegt.

insbesondere zur Dickenmessung an Blasfolien haben sich kapazitiv arbeitende Sensorelemente bewährt. Blasfolien werden nämlich in der Regel aus einem Kunst¬ stoffmaterial hergestellt, welches als Dielektrikum die Kapazität einer Kondensator¬ anordnung beeinflußt. Im Gegensatz dazu bieten sich induktive Sensorelemente im Falle eines elektrisch leitfähigen Folienmaterials an. Derartige Materialien wechsel¬ wirken mit dem Feld einer Meßspule und beeinflussen dadurch die Induktivität der Meßspule. Berührungslose Dickenmessungen können auch mit optisch arbeitenden Sensorelementen durchgeführt werden, was dann eine entsprechende Meßanord¬ nung und ein geeignetes Folienmaterial erfordert.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sensors ist der Sensor¬ kopf in der Halterung verschiebbar gelagert. Dies ist insbesondere deshalb vorteil¬ haft, weil die Position des Sensorkopfes im wesentlichen nur senkrecht zur Trans¬ portrichtung der Folie geregelt werden muß. Bei entsprechender Orientierung der Halterung ist also lediglich eine eindimensionale Beweglichkeit des Sensorkopfes erforderlich, die sich am einfachsten in einer Linearverschiebung realisieren läßt.

Grundsätzlich sind ganz unterschiedliche Antriebsmittel zur Positionsregelung des Sensorkopfes denkbar.

Besonders vorteilhaft ist eine Positionsregelung mit Hilfe einer Gaszuführung im Sensorkopf und mindestens einer meßseitig angeordneten Austrittsöffnung. Über die Gaszuführung und die Austrittsöffnung wird Gas mit einem vorbestimmten Druck auf das Meßobjekt, nämlich die Folie, geleitet. Dabei überlagern sich zwei Effekte, so daß sich zwischen dem Sensorkopf und der Folie ein Luftpolster ausbildet. Einerseits wird die Folie aufgrund des Gasdrucks vom Sensorkopf weggedrückt, während die Folie andererseits zumindest im Randbereich des Sensorkopfes aufgrund des seitlich zwischem dem Sensorkopf und der Folie wegströmenden Gases und des dadurch entstehenden Unterdrucks angezogen wird. Wird nun der Gasdruck auf die Anord¬ nung und geometrische Ausgestaltung der Austrittsöffnung abgestimmt sowie auf

den Gegendruck der Folie, so bildet sich ein Luftpolster zwischen dem Sensorkopf und der Folie aus, dessen Dicke den Abstand zwischen dem Sensorkopf und der Fo¬ lie bestimmt. Besonders vorteilhaft bei dieser Vorgehensweise ist, daß sich bei ge¬ eigneter Wahl der Betriebsparameter nach einem kurzen Einschwingvorgang ein an¬ nähernd konstanter Abstand zwischen Sensorkopf und Folie einstellt, der sich prak¬ tisch während des gesamten Meßvorgangs selbst einregelt.

Die Verwendung von Druckgas als Mittel zur Positionsregelung des Sensorkopfes hat außerdem noch mehrere positive Randeffekte. Zum einen dient das durch den Sen¬ sorkopf auf die Folie geleitete Gas zur Temperaturstabilisierung und Innenkühlung der Meßanordnung. Dadurch können auch temperaturbedingte Meßfehler weitge¬ hend vermieden werden. Zum anderen kann das Gas je nach Zusammensetzung gegebenenfalls noch zur Weiterbehandlung des Folienmaterials verwendet werden.

Besonders einfach, kostengünstig und daher vorteilhaft ist es, wenn als Gas Druck¬ luft verwendet wird. Denkbar wäre aber auch der Einsatz eines Schutzgases oder ei¬ nes Gases, das sich günstig auf das Folienmaterial auswirkt.

Der selbstregulierende Effekt der voranstehend beschriebenen Sensoranordnung kann noch durch die spezielle konstruktive Ausgestaltung des Sensorkopfes positiv verstärkt werden. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Meßseite des Sensorkopfes plattenförmig ausgebildet ist und mehrere Austrittsöffnungen vor¬ zugsweise konzentrisch um die Position des Sensorelements, vorzugsweise in der Plattenmitte, angeordnet sind. In diesem Falle kann sich ein relativ großes Luftpolster im Bereich des Sensorelements ausbilden.

Der Ansaugeffekt zwischen der Platte und der Folie, kann dadurch reguliert werden, daß meßseitig in der Platte des Sensorkopfes Nuten bzw. Rillen ausgebildet sind, in die die Austrittsöffnungen münden. Ein derartiger Sensorkopf zeigt je nach der Ori¬ entierung der Nuten und Rillen ein unterschiedliches Positionsregelverhalten. Insge¬ samt läßt sich also der Abstand zwischen dem Sensorkopf und der Folie bei vorge¬ gebenem Gegendruck der Folie in vorteilhafter Weise über den Gasdruck in Verbin¬ dung mit der Dimensionierung und Anordnung der Austrittsöffnungen sowie der Di¬ mensionierung, Anordnung und Orientierung der Nuten oder Rillen regeln.

Als Gaszuführung bietet sich in einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsge¬ mäßen Sensors ein endseitig am Sensorkopf angeordnetes Rohr an. Zusätzlich von Vorteil ist es, wenn der Sensorkopf über das Rohr verschiebbar in der Halterung ge¬ lagert ist. Im Hinblick auf eine Selbstregelung der Position des Sensorkopfes sollte die Lagerung des Sensorskopfes bzw. des Rohres möglichst reibungsarm sein. Eine bevorzugte Möglichkeit besteht darin, den Sensorkopf über Luftlager in der Halterung anzuordnen, so daß der Sensorkopf im wesentlichen reibungsfrei verschiebbar ist. Die Halterung könnte dazu ein Führungsrohr für das den Sensorkopf tragende Rohr umfassen, in dessen Wandung Durchtrittsöffnungen zur Einleitung von Luft ausgebil¬ det sind. Das Rohr würde dann quasi auf einem Luftkissen innerhalb des Führungs¬ rohres hin und her gleiten können.

Zusätzlich zu der Feineinstellung der Sensorkopfposition könnte die Halterung für den Sensorkopf eine ZuStelleinrichtung zur Grobeinstellung der Position des Sensor¬ kopfes und zur "Versteifung" der Halterung des Sensorkopfes umfassen. Die Ver¬ steifung soll eine Dämpfung des Systems bewirken, durch die eine hochfrequente Bewegung des Sensorkopfes unterdrückt wird. Eine solche ZuStelleinrichtung könnte in vorteilhafter Weise einen geregelten Antrieb umfassen, wobei der Abstand zwi¬ schen Sensorkopf und Folie als Regelgröße dient. Um nun auch die Grobeinstellung der Position des Sensorkopfes soweit wie möglich zu automatisieren, könnte der er¬ findungsgemäße Sensor zur berührungslosen Dickenmessung einen zusätzlichen Abstandssensor umfassen. Dieser könnte beispielsweise kapazitiv, induktiv oder nach dem Ultraschall-Meßprinzip arbeiten. Denkbar wären aber auch andere Me߬ verfahren in Abhängigkeit von dem Folienmaterial, wie z.B. das optische Meßprinzip. Da der Abstandssensor der Grobeinstellung des Sensorkopfes dienen soll, ist es vorteilhaft, wenn der Abstandssensor auch selbst am Sensorkopf angeordnet ist.

Genauso wie ganz unterschiedliche Antriebsmittel zur Positionsregelung des Sensor¬ kopfes eingesetzt werden können, sind auch unterschiedliche Antriebsformen für die ZuStelleinrichtung denkbar.

Der Antrieb der ZuStelleinrichtung könnte bspw. pneumatisch erfolgen, was insbe¬ sondere in Verbindung mit einer Positionsregelung des Sensorkopfes mit Hilfe einer

Gaszuführung im Sensorkopf vorteilhaft ist. Im Falle der in diesem Zusammenhang bereits beschriebenen Sensoranordnung könnte dazu in dem Führungsrohr eine Druckkammer ausgebildet sein, durch die das den Sensorkopf tragende Rohr geführt ist. Das Rohr könnte mit einer im Bereich der Druckkammer angeordneten und senk¬ recht zur Bewegungsrichtung des Sensorkopfes orientierten Druckplatte versehen sein, so daß die Druckplatte die Druckkammer in zwei Teilkammern aufteilt. Ist nun jede der Teilkammern mit einem Anschluß an eine Gasleitung versehen, welche in den Sensorkopf geführt ist, so wirken sich Veränderungen der Druckverhältnisse vor dem Sensorkopf und damit Änderungen des Abstandes zwischen dem Sensorkopf und der Folie direkt auf die Druckverhältnisse in den beiden Teilkammern der Druck¬ kammer aus. Durch entsprechenden Anschluß der beiden Teilkammern an die Gas¬ leitungen kann einer hochfrequenten Bewegung des Sensorkopfes entgegengewirkt werden und also eine Art Dämpfung und Stabilisierung der Lage des Sensorkopfes erzielt werden.

Der Antrieb der ZuStelleinrichtung könnte aber auch elektrisch oder magnetisch erfol¬ gen. Als Antrieb könnte beispielsweise ein Piezomotor dienen oder auch im Falle ei¬ ner mechanischen Variante eine Spindel.

Die Dämpfung der Halterung des Sensorkopfes bzw. das Unterdrücken von sehr hochfrequenten Bewegungen des Sensorkopfes ist insbesondere dann wichtig, wenn Leitungsverbindungen zur Energieeinspeisung in den Sensorkopf und/oder zur Si¬ gnalübertragung zwischen dem Sensorkopf und einer Auswerte-/Regeleinheit vorge¬ sehen sind. In der Praxis können diese Leitungsverbindungen durch sehr dünne Ko¬ axialkabel realisiert sein, die die Bewegung des Sensorkopfes möglichst wenig be¬ einträchtigen, aber dennoch eine mechanische Kopplung zwischen dem verschiebbar gelagerten Sensorkopf und einem stationären Sensorteil darstellen. Solche Leitungs¬ verbindungen sind besonders anfällig gegen hochfrequente Bewegungen. Bei einer Dämpfung des Systems, d.h. durch Unterdrückung von hochfrequenten Bewegun¬ gen, läßt sich diese Schwachstelle des erfindungsgemäßen Sensors jedoch weitge¬ hend beheben.

In einer besonders vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Sensors erfolgt die Energieeinspeisung in den Sensorkopf berührungslos, d.h. ohne eine entsprechende

Leitungsverbindung zwischen dem beweglich gelagerten Sensorkopf und einem sta¬ tionären Sensorteil. Die Energieeinspeisung könnte dazu induktiv nach dem Trans¬ formatorprinzip erfolgen. Wenn außerdem auch die Signalübertragung zwischen dem Sensorkopf und einer Auswerte-/Regeleinheit berührungslos erfolgt, besteht keine mechanische Kopplung zwischen dem Sensorkopf und dem stationären Sensorteil mehr, so daß die Bewegung des Sensorkopfes ungehindert erfolgen kann. Ein Lei¬ tungsbruch aufgrund hochfrequenter Bewegungen des Sensorkopfes kann hier auch nicht mehr auftreten. Die Signalübertragung zwischen dem Sensorkopf und der Aus- werteVRegeleinheit könnte optisch, induktiv oder auch kapazitiv erfolgen. Besonders vorteilhaft ist es, eine Sender/Empfänger-Einrichtung zur Signalübertragung einzu¬ setzen. Verfügt diese Sender/Empfänger-Einrichtung über eine entsprechende Mo¬ dulationseinrichtung, so lassen sich die aus der Signalübertragung bekannten Si¬ gnalmodulationsverfahren, Puls-Code-Modulation, Frequenzmodulation und Amplitu¬ denmodulation, auf die zu übertragenden Signale anwenden, so daß sich auch eine gewisse Fehlerunanfälligkeit bei der Signalübertragung gewährleisten läßt. In jedem Falle ist es vorteilhaft, die Meßsignale vor der Signalübertragung vom Sensorkopf zu der AuswerteVRegeleinheit mit Hilfe eines Vorverstärkers zu verstärken.

Hinsichtlich der im Rahmen des erfindungsgemäßen Sensors eingesetzten Auwerte- /Regeleinheit sei noch angemerkt, daß diese auch teilweise in den Sensorkopf inte¬ griert sein kann. Zum Beispiel kann im Sensorkopf bereits ein Schwingkreis als Teil der Auswerteschaltung angeordnet sein. Mit Hilfe der Auswerte-/Regeleinheit sollen in erster Linie die Meßsignale ausgewertet werden, d.h. die Dicke der Folie bestimmt werden. Zusätzlich läßt sich aber auch der Abstand zwischen dem Sensorkopf und der Folie bestimmen und zur Regelung des Antriebs der ZuStelleinrichtung einsetzen. Die Auswerte-/Regeleinheit könnte zusätzlich noch mit einer Elektronik ausgestattet sein zur Überwachung des Einbauzustandes des Sensorkopfes, zur Funktionskon¬ trolle des Sensors insgesamt, bspw. zur Kontrolle des Gasdrucks, und zur Zuord¬ nung der Dickenmeßwerte zum Meßort, d.h. zur Position an der Folie. Dazu könnten zusätzlich zwei Timer vorgesehen sein, die zusätzlich zu den Dickenmeßwerten auch Zeitinformationen erfassen, über die sich dann der Meßort bestimmen läßt.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die

dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfol¬ gende Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbei¬ spiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert.

In der Zeichnung zeigt

Figur 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Sensor zur berührungslosen Dickenmessung an Folien,

Figur 2 einen erfindungsgemäßen Sensor mit einer pneumatisch arbei¬ tenden ZuStelleinrichtung,

Figur 3 einen weiteren erfindungsgemäßen Sensor mit einer einen Ak- tuator umfassenden ZuStelleinrichtung und

Figur 4 einen erfindungsgemäßen Sensor, bei dem die Energieeinspei¬ sung und Signalübertragung berührungslos erfolgt.

Der Sensor 1 ist insbesondere geeignet zur berührungslosen Dickenmessung an Blasfolien. Zur Herstellung derartiger Folien wird das erwärmte Ausgangsmaterial extrudiert und gleichzeitig geblasen. Die Dickenmessung mit Hilfe des erfindungsge¬ mäßen Sensors 1 erfolgt während des Herstellungsverfahrens zu einem Zeitpunkt, an dem das Folienmaterial 2 noch nicht vollständig ausgekühlt und erhärtet ist. Der¬ artige Dickenmessungen werden zur Qualitätskontrolle während des Herstellungs¬ prozesses vorgenommen, um frühzeitig material- oder verfahrensbedingte Produk¬ tionsfehler zu erkennen und Gegenmaßnahmen ergreifen zu können. Die berüh¬ rungslose Dickenmessung ermöglicht hier eine Qualitätskontrolle, ohne daß die noch verformbare Folie in irgendeiner Weise beeinträchtig wird.

Der hier dargestellte Sensor 1 umfaßt einen Sensorkopf 3 und eine Halterung 4 für den Sensorkopf.

Erfindungsgemäß umfaßt der Sensorkopf 3 mindestens ein hier nicht dargestelltes berührungslos, in Abstimmung auf die physikalischen Eigenschaften der Folie 2 ar¬ beitendes Sensorelement zur Dickenmessung. Die Position des Sensorkopfes 3 ist derart regelbar, daß der Sensorkopf 3 während des gesamten Meßvorganges in ei¬ nem vorgebbaren, zumindest weitgehend konstanten Abstand zu der Folie 2 gehal¬ ten ist.

Prinzipiell kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Sensors jedes zur Dickenmes¬ sung geeignete, berührungslos arbeitende Sensorelement eingesetzt werden. Wel¬ che Meßmethode letztlich angewendet wird, hängt entscheidend von den physikali¬ schen Eigenschaften der Folie 2 ab. Vorteilhaft ist es, wenn das Sensorelement zu¬ mindest in einem kleinen Abstandsbereich zwischen Sensorkopf 3 und Folie 2 ab- standsunabhängige Meßergebnisse liefert und der Abstand zwischen Sensorkopf 3 und Folie 2 auch innerhalb des Abstandsbereiches der abstandsunabhängigen Me߬ ergebnisse liegt. Dann nämlich lassen sich vergleichsweise fehlerunanfällige Mes¬ sungen durchführen.

Im vorliegenden Fall der Dickenmessung an Blasfolien, die in der Regel aus einem als Dielektrikum wirkenden Kunststoff hergestellt werden, umfaßt der erfindungsge¬ mäße Sensor 1 ein kapazitiv arbeitendes Sensorelement zur Dickenmessung.

Der Sensorkopf 3 des hier dargestellten Sensors 1 ist in der Halterung 4 verschieb¬ bar gelagert, was durch den Doppelpfeil 5 angedeutet ist. Der Sensorkopf 3 kann da¬ nach senkrecht zur Folie 2 bzw. zur Transportrichtung der Folie 2 bewegt werden. Als Antrieb dieser Bewegung und also als Mittel zur Positionsregelung weist der Sen¬ sorkopf 3 eine Gaszuführung 6 und meßseitig mehrere Austrittsöffungen 7 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Meßseite des Sensorkopfes 3 plattenförmig (8) ausgebildet. Von den Austrittsöffnungen 7 ist lediglich beispielhaft eine darge¬ stellt. Insgesamt sind die Austrittsöffnungen 7 konzentrisch in einem bestimmten Ab¬ stand um die Plattenmitte angeordnet, wo das Sensorelement lokalisiert ist. Vor¬ teilhafterweise münden die Austrittsöffnungen 7 in meßseitig in der Platte 8 ausgebil¬ deten Nuten oder Rillen, die Figur 1 nicht zu entnehmen sind.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird Druckluft durch den Sensorkopf 3 auf die Folie 2 geleitet. Bei geeigneter Abstimmung von Druck, Anzahl, Anordnung und Geometrie der Austrittsöffnungen 7 und Nuten und Rillen sowie des Gegendrucks der Folie 2, die an dem Sensorkopf 3 vorbeigeführt wird, bildet sich ein Luftkissen im Be¬ reich des Sensorelements, also der Plattenmitte, zwischen Sensorkopf 3 und Folie 2 aus. Dies ist einerseits auf den durch die Druckluft auf die Folie 2 ausgeübten Druck und andererseits auf den Unterdruck zwischen dem Sensorkopf 3 bzw. der Platte 8 und der Folie 2 in den Randbereichen der Platte 8 zurückzuführen. Dadurch nämlich wird die Relativlage zwischen dem Sensorkopf und der Folie 2 stabilisiert. Nach einer kurzen Einschwingphase besteht dann ein konstanter Abstand zwischen Sensorkopf 3 und Folie 2. Dies gilt auch während des Transports der Folie 2 bei etwaig auftre¬ tendem Flattern der Folie 2. Dadurch ist eine berührungslose und abstandsunabhän- gige Dickenmessung auch an der laufenden, noch weichen elastischen Folie 2 mög¬ lich.

Die aus dem Sensorkopf 3 austretende Druckluft hat zusätzlich noch einen Kühlef¬ fekt, so daß die Dickenmessungen in einem konstanten Temperaturbereich durch¬ geführt werden und also auch Meßfehler bedingt durch Temperaturschwankungen weitgehend vermieden werden.

In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sen¬ sors 1 ist der Sensorkopf 3 endseitig an einem Rohr 9 angeordnet, das gleichzeitig als Gaszuführung 6 für den Sensorkopf 3 dient. Der Sensorkopf 3 ist über das Rohr 9 in der Halterung 4 verschiebbar gelagert. Genauer gesagt umfaßt die Halterung 4 ein Gehäuse 10 mit einem Führungsrohr 11 für das Rohr 9. In der Wandung des Füh¬ rungsrohrs 11 sind Durchtrittsöffnungen 12 zur Einleitung von Luft ausgebildet, die letztlich als Luftlager 13 für das Rohr 9 und also für den Sensorkopf 3 dienen. Über die Luftlager 13 ist der Sensorkopf 3 im wesentlichen reibungsfrei in der Halterung 4 verschiebbar gelagert.

Die Halterung des Sensors 1 könnte zusätzlich noch eine ZuStelleinrichtung zur Grobeinstellung und Stabilisierung der Position des Sensorkopfes umfassen. In Figur 2 ist ein solcher Sensor 1 mit einer pneumatisch arbeitenden ZuStelleinrichtung dargestellt. Der Sensorkopf 3 ist hier ebenfalls verschiebbar gelagert, was durch den

Doppelpfeil 5 angedeutet ist. Dazu ist der Meßkopf 3 an einem Rohr 9 befestigt, wel¬ ches in einem Führungsrohr 1 1 verschiebbar gelagert ist. In dem Führungsrohr 1 1 ist eine Druckkammer 14 ausgebildet, durch die das Rohr 9 geführt ist. Im Bereich der Druckkammer 14 ist eine Druckplatte 15 an dem Rohr 9 angeordnet, die so dimen¬ sioniert ist, daß sie die Druckkammer 14 in zwei Teilkammern 16 und 17 unterteilt. Jede der beiden Teilkammern 16 und 17 ist an eine Gasleitung 18, 19 angeschlos¬ sen, welche wiederum in den Sensorkopf 3 geführt sind. Dadurch wirkt sich der Staudruck, der sich zwischen dem Sensorkopf 3 und der in Figur 2 nicht dargestellten Folie aufbaut, direkt auf die in den Teilkammern 16 und 17 herrschenden Drücke aus. Der Staudruck wiederum ist abhängig vom Abstand zwischen dem Meßkopf 3 und der Folie. Eine Veränderung des Abstandes resultiert in einer Druckdifferenz zwi¬ schen den in den beiden Teilkammern 16 und 17 herrschenden Drücken. Dadurch wird eine Kraft auf die Druckplatte 15 und somit auf das Rohr 9 ausgeübt. Bei ent¬ sprechendem Anschluß der Teilkammern 16 und 17 an die Gasleitungen 18 und 19 lassen sich so hochfrequente Bewegungen des Meßkopfes 3 unterdrücken.

Im Zusammenhang mit Figur 2 sei angemerkt, daß es sich hier lediglich um eine schematische Darstellung handelt, die verdeutlichen soll, daß eine Grobeinstellung der Position des Sensorkopfes 3 und auch eine Dämpfung der Bewegung des Sen¬ sorkopfes 3 auf pneumatischem Wege erreichbar ist.

Figur 3 soll veranschaulichen, daß sich die Position des Sensorkopfes 3 auch mit Hilfe einer einen Aktuator umfassenden ZuStelleinrichtung stabilisieren läßt. Dazu ist an der Halterung 4 des Sensorkopfes 3 ein Aktuator 20 angeordnet, über den sich das Rohr 9 innerhalb des Führungsrohrs 11 verschieben läßt. Bei dem Aktuator 20 kann es sich um einen elektrisch oder auch magnetisch betriebenen Antrieb handeln. In Frage kommt beispielsweise auch ein Piezomotor oder eine Spindel als mechani¬ scher Antrieb. Zur Regelung der Position des Sensorkopfes 3 umfaßt der Sensor 1 zusätzlich zu dem Sensorelement 21 , mit dem die Dicke der Folie erfaßt wird, noch einen Abstandssensor 22, mit dem der Abstand zwischen dem Sensorkopf 3 und der Folie ermittelt wird. Dieser Abstandswert dient als Regelgröße für den Aktuator 20, was in Figur 3 durch einen PID-Regler, proportional integrierter und differenzierender Regler 23 angedeutet ist.

In Verbindung mit Figur 3 sei noch angemerkt, daß hier das Sensor im Sensor-Sy¬ stem realisiert ist, indem nämlich der Abstandssensor 22 um das die Dicke der Folie erfassende Sensorelement 21 angeordnet ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß mit dem Abstandssensor 22 auch tatsächlich der für die Messung relevante Ab¬ stand zwischen dem Sensorelement 21 und der Folie bestimmt wird.

Mit Hilfe der in Verbindung mit den Figuren 2 und 3 erläuterten ZuStelleinrichtungen lassen sich - wie bereits mehrfach erwähnt - sowohl eine Grobeinstellung der Posi¬ tion des Sensorkopfes als auch eine Stabilisierung dieser Position, d.h. eine Unter¬ drückung von hochfrequenten Bewegungen des Sensorkopfes, durchführen. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn die Energieeinspeisung und/oder die Signalüber¬ tragung vom Sensorkopf zu einer AuswerteVRegelschaltung über Leitungsverbin¬ dungen erfolgt. Derartige Leitungsverbindungen müssen so dünn und filigran sein, daß sie die Bewegung des Sensorkopfes möglichst wenig beeinträchtigen. Dadurch weisen sie aber nur eine sehr geringe mechanische Stabilität auf, so daß sie insbe¬ sondere durch hochfrequente Bewegungen schnell brechen.

In Figur 4 ist nun eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensors 1 darge¬ stellt, bei dem die Energieeinspeisung berührungslos, nämlich induktiv nach dem Transformatorprinzip erfolgt. Dazu ist sowohl im Bereich des Führungsrohrs 11 als auch im entsprechenden Bereich des Rohres 9 jeweils eine Spule 24 angeordnet, über die die Energieeinspeisung in den Sensorkopf 3 erfolgt. Die Übertragung der Meßsignale vom Sensorkopf 3 zu einer Auswerte-/Regeleinrichtung 25, die extern, beispielsweise im Gehäuse des Sensors 1 angeordnet ist, erfolgt hier ebenfalls be¬ rührungslos mit Hilfe einer Sender/Empfänger-Einrichtung 26. Die Signalübertragung könnte beispielsweise aber auch auf optischem Wege erfolgen. Im Bereich des Sen¬ sorkopfes 3 bzw. dem sich anschließenden Rohr 9 ist ein Teil der Auswerteschaltung angeordnet, der einen Vorverstärker 27 umfaßt. Das verstärkte Signal wird dann an die AuswerteVRegelschaltung 25 gesendet. Um die Fehleranfälligkeit einer solchen Signalübertragung zu verringern kann vorher auch noch eine Modulation des Meßsi¬ gnals erfolgen, beispielsweise eine Puls-Code-Modulation, eine Frequenzmodulation oder auch eine Amplitudenmodulation.

Zusammenfassend sei an dieser Stelle nochmals hervorgehoben, daß bei den hier dargestellten Ausführungsbeispielen von erfindungsgemäßen Sensoren zur berüh¬ rungslosen Dickenmessung an Folien in der Regel zunächst eine Grobeinstellung des Abstandes zwischen Sensorkopf und Folie mit Hilfe eines zusätzlichen Ab¬ standssensors vorgenommen wird. Die Feineinstellung des Abstandes zwischen Sensorkopf und Folie erfolgt automatisch, indem mit Hilfe von Druckluft ein kleiner Luftspalt bzw. ein Luftpolster zwischen Sensorkopf und Folie erzeugt wird, dessen Breite vorzugsweise im Bereich der abstandsunabhängigen Meßergebnisse des Sensorelements zur Dickenmessung liegt. Zur Einstellung des Luftspalts wird Druck¬ luft über den Sensorkopf auf die Folie geleitet, so daß sich am Rande des Sensor¬ kopfes ein Unterdruck ausbildet und die Folie dadurch angesaugt wird, jedoch ohne den Sensorkopf selbst zu berühren. Daneben ist der Sensorkopf noch reibungsfrei innerhalb der Halterung des Sensors gelagert, so daß nicht nur die Position der Folie selbst modifiziert wird sondern auch die Position des Sensorkopfes. Bei dem erfindungsgemäßen Sensor wird der Abstand zwischen Sensorkopf und Folie also durch Regelung der Relativlage zwischen Sensorkopf und Folie konstant gehalten.

Hinsichtlich weiterer in der einzigen Figur nicht gezeigter Merkmale wird auf den all¬ gemeinen Teil der Beschreibung verwiesen.

Abschließend sei hervorgehoben, daß die erfindungsgemäße Lehre nicht nur zur Dickenmessung an Blasfolien geeignet ist, sondern sich generell zur Dickenmessung an Folien aus beliebigem Material eignet.