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Die Erfindung betrifft eine Messeinrichtung zum Messen des elektrischen Widerstandes von Leitern mit flächenhafter Ausdehnung, die mit einer Einrichtung ausgestattet ist, die eine Relativbewegung zwischen dem Leiter und der Messanordnung aufrecht erhält. Es ist bereits bekannt, Leitfähigkeitsmessungen an flächigen Körpern durchzuführen, wobei zur Messung der Feuchtigkeit dienende Elektroden an entgegengesetzten Seiten der zu vermessenden Bahn angeordnet sind. Mit diesen Anordnungen wird die Leitfähigkeit der Bahn an bestimmten Punkten mit Bezug auf ihre Dicke gemessen. Hiezu wird nach einem bekannten Vorschlag eine Walzenelektrode verwendet, auf der Metallamellen und Lamellen aus Isoliermaterial einander abwechseln. Dabei ist es möglich, von einer Lamelle zur andern Lamelle zu messen.
Die Erfindung stellt sich insbesondere die Aufgabe, Widerstände dünner flächenförmiger Schichten auf
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das mit einer Heizleiterdispersion gefüllt ist. Es bleibt so eine gewisse Schicht der Heizleiterdispersion an dem Gewebe haften. Vorzugsweise können so mehrfache Beschichtungen (also mehrere Teilbeschichtungen) durchgeführt werden. Die so entstehenden Schichten müssen nicht durchwegs gleich starke Dicken aufweisen.
Kommt noch dazu, dass in der Heizleiterdispersion die elektrisch leitenden Elemente (z. B. Kohlenstoffteilchen) nicht immer gleichmässig verteilt sind. Es besteht somit unter Umständen die Gefahr, dass die elektrische Widerstandsverteilung in den hergestellten Leitern eine ungleichmässige ist. Im Gebrauch kann dies zu Übelständen führen, da der elektrische Strom nicht bandförmig den ganzen Leiter (Heizleiter) durchfliesst, sondern sich auf schmale Wege mit kleineren Widerstandswerten konzentriert. Es treten dann dort z. B. unzulässige Erwärmungen auf.
Um die obengenannten Nachteile auszuschalten, wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, dass Messorgane vorhanden sind, welche während der Relativbewegung zwischen dem Leiter und die Widerstandwerte zwischen netzartig über den Leiter mit flächenhafter Ausdehnung verteilten Messpunkten fortlaufend erfassen und dass gegebenenfalls ein Computer vorgesehen ist, der die Registrierung und Auswertung der Messwerte, beispielsweise zur Korrektur des Leiters oder entsprechenden Adjustierung vornimmt.
Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Bahn des Leiters zwei Kontaktgruppen vorgesehen sind, die in Bewegungsrichtung des Leiters voneinander entfernt angeordnet sind und wobei in an sich bekannter Weise die Kontaktgruppen auf Kontaktwalzen vorgesehen sind.
Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, dass zwischen den Kontaktwalzen eine Andruckwalze, die vorzugsweise mit einem elastischen Reibbelag versehen ist, angeordnet ist.
Gemäss der Erfindung ist weiters vorgesehen, dass die Kontakte in an sich bekannter Weise in Form von Schleifringen ausgebildet und dazugehörige Schleifkontakte auf einer Halteleiste vorgesehen sind.
Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Kontaktwalzen und die Andruckwalze mit gleichen Umfangsgeschwindigkeiten umlaufen.
An Hand der Zeichnungen kann die Messeinrichtung gemäss der Erfindung in einer Ausführungsform beispielsweise erklärt werden. Die Fig. l und 2 veranschaulichen Leiterteile, deren elektrische Widerstände gemessen werden sollen. Die Darstellung in Fig. l ist stark vergrössert, der Massstab in Fig. 2 entspricht ungefähr den tatsächlichen Verhältnissen. Fig. 3 ist eine schaubildliche Darstellung der erfindungsgemässen Einrichtungen ; Fig. 4 zeigt die Seitenansicht dieser Einrichtung in etwas verkleinertem Massstab, wobei für die Erfindung nicht wesentliche Konstruktionselemente weggelassen sind. Die Zeichnungen sind im grossen und ganzen schematisch gehalten. Aus den Fig. 5 und 6 ist eine netzförmige Vermessung unter Verwendung eines Computersystems zu ersehen.
Gemäss Fig. l ist auf einem Träger-2-eine elektrische Leiterschicht-l-aufgebracht. Wie in Fig. 1 angedeutet ist, besitzt die Schicht verschiedene Dicken. Der Träger --2-- ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Kunststoffäden gebildet, die netzförmig miteinander verbunden sind (s. auch Fig. 2). Die einzelnen Fäden des Trägers --2-- haben ebenfalls verschiedene Dicken. Fernerhin ist durch die netzartige Ausbildung der Träger geometrisch unregelmässig ausgebildet. Durchläuft dieser unregelmässige Träger (wie schon oben gesagt) ein Dispersionsbad, so liegt es auf der Hand, dass die entstehende elektrisch leitende Schicht - l-gleichfalls unregelmässig ist.
Eine Messung des gesamten Widerstandes der Schicht von einem Ende des Trägers zum andern Ende würde keinen Aufschluss über die tatsächliche Verteilung des elektrischen Widerstandes geben. Hier setzt die Erfindung ein, um pro Flächeneinheit des Leiters z. B. jeweils eine gleiche Heizleistung zu gewährleisten.
Gemäss Fig. 3 (s. auch die einfachere Darstellung nach Fig. 4) wird der Leiter-1, 2- in Richtung des
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--1, 2-- läuft- wird der Leiter--1, 2--an die Kontaktwalzen gedrückt. Wie man sieht, sind die Kontaktwalzen --4-- und die Andruckwalze-5-in Seitenschildern-9-drehbar gelagert. Streben --10-- stellen die erforderliche mechanische Festigkeit für die Messeinrichtung sicher.
Von den Kontakten --3-- ist eine elektrische Leitung über Schleifkontakte --7-- zu Anschlussstellen --12-- gegeben. Man hat es so in der Hand, zwischen verschiedenen Kontakten --3-- einer Kontaktwalze
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--4-- oder auch zwischen verschiedenen Kontakten--3--der beiden einander gegenüberliegenden Kontaktwalzen --4-- elektrische Widerstandsmessungen durchführen zu können. In einfacher Weise können
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2Fehlerstelle vor (Unterbrechung der Leiterschicht oder allzu dicke Leiterschicht) so wird diese Fehlerstelle beim Durchlaufen des Leiters--1, 2--unter den Kontaktpunkten-13, 14- sichtbar (z. B. Ausschlag an einem Ohmmeter).
Bei dieser Anordnung der Fehlerstelle wird der Widerstand des Leiters--1, 2--in seiner Querrichtung kontrolliert.
Ordnet man ausgehend vom Kontaktpunkt --13-- den zweiten Kontakt des Messinstrumentes bei --15-- an, so erfolgt eine Kontrolle des elektrischen Widerstandes in der Längsrichtung. Selbstverständlich ist auch denkbar, ausgehend vom ersten Kontaktpunkt --13-- den zweiten Pol des Messinstrumentes bei --16, 17 und 18--anzuordnen. Man hat es auf diese Weise in der Hand, auch diagonalliegende Widerstandsbereiche zu messen. Dabei ist es nicht erforderlich, dass der erste Pol des Messinstrumentes immer bei - angeordnet wird. Bei der Ausführungsform gemäss der Fig. 3 sind links und rechts neun Kontakte - angeordnet. Die Anschlüsse eines Messinstrumentes an den Anschlussstellen-12-können jeweils beliebig gewählt werden. Im Zuge einer Fabrikation derartiger Leiter kann es z.
B. bekannt sein, dass bestimmte Zonen (vielleicht Randzonen) insoweit gefährdet sind, so dass dann eine Messung dieser bestimmten Zonen vordringlich ist. Dabei können mit mehreren Messgeräten gleichzeitig verschiedene Zonen gemessen werden. Beim Durchlaufen des Leiters--1, 2--durch die Messeinrichtung müssen dann die verschiedenen Messinstrumente beobachtet werden.
An Stelle von Messgeräten können auch optische oder akustische, an sich bekannte, Anzeigeeinrichtungen Verwendung finden, die beim Auftreten einer Fehlerstelle ansprechen. Wieder kann man diese Anzeigeeinrichtungen auf bestimmte Zonen richten. Wesentlich bleibt allemal, dass im Zuge des Durchlaufens des Leiters durch die Messeinrichtung eine dauernde zonenweise Kontrolle des elektrischen Widerstandes durchgeführt wird, ohne dass die laufende Fabrikation gestört wird. Ist eine Fehlerstelle festgestellt, so kann man dann im Zuge der laufenden Fabrikation an nachgeschalteten Fabrikationseinrichtungen eine Korrektur der Fehlerstelle durchführen, was aber nicht Gegenstand der Erfindung ist.
In der schematischen Darstellung Fig. 5 sind wieder mit-4-die beiden Kontaktwalzen und mit
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elektronische Registrierung, wie sie für aufeinanderfolgende Zeitpunkte aus Fig. 6 zu ersehen ist. Zur übersichtlicheren graphischen Darstellung sind gemäss Fig. 6 die Zeitpunkte herausgegriffen, innerhalb der sich jeder Messpunkt des Leiters um die Entfernung der beiden Kontaktwalzen--4--verschoben hat.
Zwischenstellungen und dazwischenliegende elektronische Registrierungen sind nicht veranschaulicht. Wie die verschiedenen Pfeile aus Fig. 6 erkennen lassen, sind innerhalb einzelner Felder dieses Netzes, wie auch zwischen allen näher oder entfernter liegenden Punkten Messungen und somit eine elektronische Registrierung möglich. Es sind Messungen, z. B. zwischen den Messpunkten-21, 31 bzw. 21,25 usw.-möglich, fernerhin Messungen zwischen-22, 32 und 26,36 usw.-wie auch Diagonalmessungen innerhalb einzelner Felder und auch über mehrere Felder. Das Computersystem kann einfach so eingerichtet sein, dass über bestimmte Zonen Summenwerte des Widerstandes erfasst werden oder Durchschnittswerte. Liegen solche Werte innerhalb bestimmter Toleranzen, so ist der Leiter in Ordnung.
Bei Werten, die ausserhalb der Toleranzen liegen, muss eine Korrektur erfolgen.
Wie man aus diesen überlegungen ersieht, erfolgt die Messung von Zonen (bzw. Feldern) netzförmig über den gesamten Bereich des Leiters ober über Teilbereiche. Die netzförmig Messung hat den Vorteil, dass die einzelnen Messwerte zwischen den netzförmig verteilten Messpunkten einzeln oder in Gruppen bzw. im Gesamten elektronisch mittels Computersystemen erfasst und registriert werden können. Auf geeigneten Anzeigegeräten kann dann eine laufende Kontrolle in einem kontinuierlichen Betrieb durchgeführt werden. Die einzelnen Werte können fernerhin automatisch und kontinuierlich auf dem Heizleiter markiert werden, was vorerst beim Herstellungsverfahren der Leiter und dann auch bei der Adjustierung eine entsprechende Berücksichtigung finden kann.
Die Erfindung ist auf das dargestellte Ausführungsbeispiel nicht beschränkt. Unter Umständen kann man mit einer einzigen Kontaktwalze das Auslangen finden. Anderseits ist es auch möglich, mehr als zwei Kontaktwalzen vorzusehen. Es ergeben sich dann die verschiedensten Möglichkeiten einer zonenweisen
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Vermessung. Ordnet man gegenüberliegende Kontaktstellen relativ zur Durchlaufrichtung versetzt an, so ergeben sich weitere Möglichkeiten, den Flächenleiter genau zu kontrollieren. Eine Messung muss nicht immer während des Durchlaufens erfolgen, sondern es kann unter Umständen auch bei stillstehenden Kontaktwalzen gemessen werden (z. B. für Diagonalmessungen). Die Schichtdicken des Leitermaterials können zwischen 1 und 100 li liegen. Selbstverständlich sind auch plattenförmige Träger verwendbar.
Unter Umständen kann auch eine Messung bei feststehendem Leiter und bewegter Messanordnung durchgeführt werden. Die Kontaktwalzen bzw. die Andruckwalze können leer mitlaufen oder auch angetrieben sein. Dabei ist auch denkbar, z. B. die Kontaktwalzen schneller umlaufen zu lassen, was den Übergangswiderstand zwischen den Kontakten und dem Leiter herabsetzen kann. Das Auftragen der elektrisch leitenden Schichten in ungleichmässiger Dicke ist z. B. durch Schlierenbildung gegeben. Die Herstellung derartiger Leiter, insbesondere Heizleiter, ist z. B. Gegenstand österreichischer Patentschriften der gleichen Patentinhaberin.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Messeinrichtung zum Messen des elektrischen Widerstandes von Leitern mit flächenhafter Ausdehnung, die mit einer Einrichtung ausgestattet ist, die eine Relativbewegung zwischen dem Leiter und der Messanordnung
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Relativbewegung zwischen dem Leiter und die Widerstandswerte zwischen netzartig über den Leiter mit flächenhafter Ausdehnung verteilten Messpunkten fortlaufend erfassen und dass gegebenenfalls ein Computer vorgesehen ist, der die Registrierung und Auswertung der Messwerte, beispielsweise zur Korrektur des Leiters oder entsprechenden Adjustierung, vornimmt.
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