AT413761B - Verfahren zur messung der dicke der isolierschichten einer elektrischen flachleitung sowie anordnung hierfür - Google Patents

Description

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Die gegenständliche Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der Dicken der auf den beiden Seiten einer elektrischen Flachleitung befindlichen Isolierschichten, wobei die Außenseiten der beiden Isolierschichten längs zweier diesen zugeordneter Elektroden geführt werden und die zwischen den elektrischen Leitern und den beiden Elektroden bestehenden Kapazitätswer-5 te, welche ein Maß für die Dicken der Isolierschichten darstellen, ermittelt und miteinander verglichen werden.

Bei der Herstellung von elektrischen Flachleitungen, welche aus mehreren bandförmigen metallischen Flachleitern und auf beiden Seiten dieser Leiter angeordneten Isolierschichten beste-io hen, muss gewährleistet werden, dass die beiden Isolierschichten angenähert die gleichen Dicken aufweisen. Unter Berücksichtigung des Sachverhaltes, dass einerseits die Dicke der metallischen Flachleiter, welche in sehr engen Toleranzen gehalten ist, und andererseits die Summe der Dicken der diese an beiden Seiten umgebenden beiden Isolierschichten bekannt sind, ist es hinreichend, das Verhältnis der Dicken der beiden Isolierschichten zu messen und 15 bei einen vorgegebenen Wert überschreitenden Abweichungen den Herstellungsprozess dahingehend zu steuern, dass die beiden Isolierschichten angenähert die gleichen Dicken aufweisen.

Die DE-A1 2921082 offenbart ein Verfahren, gemäß welchem mittels einer Ringspule in einer 20 durch dieselbe hindurchgeführten Leitung eine hochfrequente Spannung induziert wird und mittels einer Brückenschaltung die Kapazität der Isolierung gemessen wird. Um den Stromfluss in der Leitung zu ermöglichen, muss diese jedoch geerdet sein, weswegen dieses bekannte Verfahren eine relativ aufwendige Messanordnung bedingt. 25 Der gegenständlichen Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Verfahren anzugeben, durch welches eine Vereinfachung in der Messanordnung erzielt wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, dass die beiden Elektroden mit konstantem Strom auf ein gegenüber Erde oder einem Referenzpotential vorgegebenes Potential aufgeladen werden, dass die zur Erreichung dieses Potentials auftretenden Zeitspannen gemessen und miteinander verglichen wer-30 den und dass die Elektroden jeweils nach Erreichen des Referenzpotentials entladen werden. Aufgrund dieses Verfahrens sind die Erdungsverhältnisse nicht maßgeblich, soferne sie während eines Messzyklus unverändert bleiben. Diese Unempfindlichkeit gegenüber den Erdungsverhältnissen gewährleistet optimale Ergebnisse bei der Bestimmung der Dicken der beiden Isolierschichten. 35

Vorzugsweise sind die beiden Elektroden durch Walzen gebildet, um welche die beiden Außenseiten der Isolierschichten der Flachleitung geführt sind und welche jeweils mit elektrischem Strom beaufschlag werden. Dabei wird vorzugsweise die Flachleitung aufeinanderfolgend so über zwei Walzen geführt, dass die beiden Außenseiten von deren Isolierschichten an jeweils 40 eine der Walzen zur Anlage kommen, werden die beiden Walzen so lange mit elektrischem Strom beaufschlagt, bis sie gegenüber Erde oder gegenüber einem Bezugspotential ein vorgegebenes Referenzpotential erreicht haben, werden die Zeitspannen zum Erreichen des Referenzpotentials gemessen und miteinander verglichen und werden die Walzen nach Erreichen des Referenzpotentials entladen. 45

Gemäß einer bevorzugten Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens sind zwei Walzen vorgesehen, über welche die Flachleitung aufeinanderfolgend geführt ist, ist eine Stromquelle vorgesehen, welche über einen ersten Schalter wahlweise an jeweils eine der beiden Walzen anlegbar ist, ist eine Mess- und Steuerschaltung vorgesehen, welche durch einen zweiten so Schalter jede Walze nach dem Erreichen des Referenzpotentials entlädt und durch welche die Zeitspannen bis zum Erreichen des Referenzpotentials gemessen und miteinander verglichen werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten 55 Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: 3

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Fig.1, Fig.la eine Messanordnung in schematischer Darstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, in Seitenansicht und in Draufsicht, sowie Fig.2 eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 5 In den Fig.1 und 1a ist eine elektrische Flachleitung 1 dargestellt, welche aus vier bandartigen, aus Kupfer hergestellten Flachleitern 10 und diese an beiden Seiten umschließenden Isolierschichten 11 und 12 besteht. Bei der Herstellung dieser Flachleitung 1, welche durch ein Extrusionsverfahren erfolgt, muss gewährleistet werden, dass die beiden Isolierschichten 11 und 12 angenähert die gleichen Dicken aufweisen. 10

Um dies zu erzielen, sind längs der Bewegungsbahn der mit Isolierschichten umspritzten Flachleiter 10 eine der oberen Isolierschichte 11 zugeordnete erste Elektrode 2 und eine der unteren Isolierschichte 12 zugeordnete zweite Elektrode 4 vorgesehen. Weiters ist ein Messgerät 3 vorgesehen, durch welches die zwischen den elektrischen Leitern 10 und der ersten Elektrode 15 2 auftretende elektrische Kapazität mit der oberen Isolierschichte 11 als Dielektrikum gemessen wird und ist ein Messgerät 5 vorgesehen, durch welches die zwischen den elektrischen Leitern 10 und der zweiten Elektrode 4 auftretende elektrische Kapazität mit der unteren Isolierschichte 12 als Dielektrikum gemessen wird. Es wird hierzu darauf verwiesen, dass die sich aufgrund der beiden Isolierschichten 11 und 12 ergebenden elektrischen Kapazitäten jeweils Maße für die 20 Dicken der beiden Isolierschichten 11 und 12 darstellen. Die Ausgänge der beiden Messgeräte 3 und 5 sind an eine Schaltung 6 gelegt, durch welche der Herstellungsvorgang unter Bezug auf die Dicken der beiden Isolierschichten 11 und 12 steuerbar ist.

Anhand der Fig.2 ist nachstehend eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens erläu-25 tert:

In dieser Anordnung ist die der unteren Isolierschichte 12 zugeordnete Elektrode durch eine Walze 40 gebildet und ist die der oberen Isolierschichte 11 zugeordnete Elektrode durch eine Walze 20 gebildet. Die elektrische Flachleitung 1 ist um die beiden Walzen 40 und 20 gelegt, 30 wobei zwei Führungswalzen 13 und 14 vorgesehen sind, durch welche eine möglichst große Umschlingung der beiden Walzen 40 und 20 durch die Flachleitung 1 bewirkt wird. Zur Erhöhung der Genauigkeit der Messung können die metallischen Leiter 10 der Flachleitung 1 geerdet werden. Die beiden Walzen 40 und 20, welche aus elektrisch leitendem Material hergestellt sind, sind gegenüber der Erde isoliert. 35

Weiters ist eine Stromquelle 7 vorgesehen, durch welche die durch die beiden Walzen 40 und 20, die Isolierschichten 12 und 11 sowie die elektrischen Flachleiter 10 auftretenden Kapazitäten aufgeladen werden können. Der Stromquelle 7 sind zwei elektrische Schalter 71 und 72 nachgeschaltet. Die Stellung der Schalter 71 und 72 wird durch die Mess- und Steuerschaltung 40 6 bewirkt. Über den ersten Schalter 71 wird entweder die erste Walze 40 oder die zweite Walze 20 mit Strom beaufschlagt. Durch den zweiten Schalter 72 wird die jeweils anliegende Walze entweder an die Stromquelle 7 oder an Erde gelegt. An die Wurzel des Schalters 71 ist eine Vergleicherschaltung 8 angeschlossen, an welche eine Quelle 81 für ein Referenzpotential angelegt ist, deren Ausgang an die Mess- und Steuerschaltung 6 geführt ist. 45

Die Flachleitung 1, welche längs der Walzen 13, 40, 20 und 14 geführt wird, liegt mit ihrer unteren Isolierschichte 12 an die Walze 40 an. Sobald die Schalter 71 und 72 durch die Mess- und Steuerschaltung 6 in eine erste Stellung umgelegt worden sind, wird die Walze 40 von der Stromquelle 7 her mit elektrischem Strom beaufschlagt, wodurch die durch diese Walze 40, die so untere Isolierschichte 12 und die metallischen Leiter 10 gebildete Gruppe, welche eine Kapazität aufweist, aufgeladen wird. Sobald die Walze 40 dasjenige Potential erreicht hat, welches durch das Referenzpotential 81 vorgegeben ist, wird der zweite Schalter 72 durch die Mess-und Steuerschaltung 6 umgelegt, wodurch die durch die Leiter 10, die Isolierschichte 12 und die Walze 40 gebildete Gruppe entladen wird. In der Folge werden die beiden Schalter 71 und 72 55 umgelegt, wodurch der durch die Walze 20, die obere Isolierschichte 11 und die metallischen

Claims (5)

1. 4 AT 413 761 B Leiter 10 gebildete Gruppe, welche gleichfalls eine Kapazität aufweist, ebenso lange aufgeladen wird, bis die Vergleicherschaltung 8 anspricht. Hierauf wird der zweite Schalter 72 wieder umgelegt, wodurch die durch die metallischen Leiter 10, die obere Isolierschichte 11 und die Walze 20 gebildete Gruppe entladen wird. Der Lade- und Entladezyklus kann einmal oder 5 mehrfach durchgeführt werden. Die jeweiligen Zeitspannen der Lade- und Entladevorgänge werden durch die Mess- und Steuerschaltung 6 gemessen. Da einerseits die Ladezeiten den Kapazitätswerten direkt proportional sind und da andererseits die Kapazitätswerte den Dicken der Isolierschichten 11 und 12 indirekt io proportional sind, kann hierdurch das Verhältnis der Dicken der beiden Isolierschichten 11 und 12 bestimmt werden. Dadurch, dass die Flachleitung 1 an die beiden Walzen 40 und 20 über einen großen Winkel anliegt, wird eine hohe Messgenauigkeit erzielt. Die Messgenauigkeit ist auch deshalb sehr hoch, da die Toleranzen der Stromquelle, weiters der Quelle für das Referenzpotential und zudem der Vergleicherschaltung in die Messung deshalb nicht eingehen, da 15 jeweils nur deren Verhältnisse gemessen werden. Das Messergebnis wird für die Steuerung des Herstellungsverfahrens hinsichtlich der Dicken der beiden Isolierschichten 11 und 12 des Flachleiters 1 verwendet. 20 Patentansprüche: 1. Verfahren zur Messung der Dicken der auf den beiden Seiten einer elektrischen Flachleitung (1) befindlichen Isolierschichten (11,12), wobei die Außenseiten der beiden Isolier- 25 schichten (11,12) längs zweier diesen zugeordneter Elektroden (2,4) geführt werden und die zwischen den elektrischen Leitern (10) und den beiden Elektroden (2,4) bestehenden Kapazitätswerte, welche ein Maß für die Dicken der Isolierschichten (11,12) darstellen, ermittelt und miteinander verglichen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Elektroden (2,4) mit konstantem Strom auf ein gegenüber Erde oder einem Referenzpotential 30 vorgegebenes Potential aufgeladen werden, dass die zur Erreichung dieses Potentials auftretenden Zeitspannen gemessen und miteinander verglichen werden und dass die Elektroden (2,4) jeweils nach Erreichen des Referenzpotentials entladen werden.
2. 2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Elektroden 35 (4,2) durch Walzen (40,20) gebildet sind, um welche die beiden Außenseiten der Isolier schichten (12,11) der Flachleitung (1) geführt sind und welche jeweils mit elektrischem Strom beaufschlagt werden.
3. 3. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die 40 Flachleitung (1) aufeinanderfolgend so über zwei Walzen (40,20) geführt wird, dass die beiden Außenseiten von deren Isolierschichten (12,11) an jeweils eine der Walzen (40,20) zur Anlage kommen, dass die beiden Walzen (20,40) so lange mit elektrischem Strom beaufschlagt werden, bis sie gegenüber Erde oder einem Bezugspotential ein Referenzpotential erreicht haben, dass die Zeitspannen zum Erreichen des Referenzpotentials gemessen 45 und miteinander verglichen werden und dass die Walzen (40,20) nach Erreichen des Refe renzpotentials entladen werden.
4. 4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Walzen (40,20) vorgesehen sind, über welche die so Flachleitung (1) aufeinanderfolgend geführt ist, dass eine Stromquelle (7) vorgesehen ist, welche über einen ersten Schalter (71) wahlweise an eine der beiden Walzen (40,20) an-legbar ist, dass eine Mess- und Steuerschaltung (6) vorgesehen ist, welche durch einen zweiten Schalter (72) jede Walze (40,20) nach Erreichen eines Referenzpotentials entlädt und durch welche die Zeitspannen bis zum Erreichen des Referenzpotentials gemessen 55 und miteinander verglichen werden.
5. 5 5 AT 413 761 B Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55