CH678895A5

CH678895A5 -

Info

Publication number: CH678895A5
Application number: CH3255/89A
Authority: CH
Inventors: Klaus Duessel
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1988-09-27
Filing date: 1989-09-08
Publication date: 1991-11-15
Also published as: DE3833165A1

Description

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Beschreibung

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrischen Messtechnik bei der Hersteilung von kunst-stoffisoiierten Leitern und ist bei der Verbesserung eines Verfahrens anzuwenden, bei dem zur Erfassung elektrischer Fehlstellen in der Isolierung eine elektrische Prüfung der Isolierung und eine Oberflachenprüfung der Isolierung vorgenommen werden.

Zur Verbesserung der Qualität isolierter elektrischer Leiter, wie sie insbesondere in elektrischen Kabeln und Leitungen eingesetzt werden, und zur Rationalisierung der Herstellung ist es üblich, die zur Herstellung solcher Leiter verwendeten Extru-sionslinien messtechnisch auf umfangreiche Weise zu überwachen und zu steuern. Zu den hierfür verwendeten Messgeräten gehören u.a. ein sogenannter Trockenprüfer oder auch Sparktester zur Prüfung der Isolierung auf Fehlstellen und Messgeräte zur Prüfung der Oberfläche des isolierten elektrischen Leiters. Bei solchen Oberflächenmessgerä-ten kann es sich um ein Durchmessermessgerät, um einen Knotenwächter, um ein Oberflächenfehier-Prüfgerät - einen sogenannten Surface-Tester -oder auch um eine Kapazitätsmessbrücke handeln, die ebenfalls Rückschlüsse auf den Umfang der Isolierung ermöglicht (DE-Z «Draht», 1965, Seite 179 bis 185; DE-Z «Draht», 1983, Seite 177 bis 181 ; DE-Z «Drahtwelt», 1984, Seite 243 bis 245; DE-Z «Draht», 1987, Seiten 398 bis 399). Zu den bei Ex-trusionslinien überwachten physikalischen Grössen gehört dabei auch die Abzugsgeschwindigkeit des Leiters bzw. die vom isolierten Leiter zurückgelegte Weglänge (Meterzähler). Welterhin ist die Verwendung von Zeltgebern üblich.

Ausgehend von einem Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Verfahren so auszugestalten, dass räumlich ausgedehnte Fehlstellen der Isolation sowohl von kleineren Defekten wie Porenfehlem als auch von reinen Oberflächenfehlem unterschieden werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäss der Erfindung vorgesehen, dass das Messsignal der elektrischen Prüfung und das für denselben Oberflächenabschnitt der Isolierung erzeugte Messsignal der Oberflächenprüfung einer Logikstufe zugeführt werden, welche die beiden Messsignale derart miteinander verknüpft, dass im Falle des Vorhandenseins beider Messslgnale ein zusätzliches Ausgangssignal erzeugt wird.

Mit einem derart ausgebildeten Verfahren ist es möglich, die auftretenden Fehlstellen der Isolation, also diejenigen Fehler in der Isolierung, die zu einem Durchschlag bei der elektrischen Prüfung der Isolierung geführt haben, zu gewichten und zu klassifizieren. In Abhängigkeit von dieser Messwerterfassung ist es möglich, gezielt in den Fertigungspro-zess einzugreifen, beispielsweise durch Einschaltung eines Warnsignals, insbesondere aber in schwerwiegenden Fällen den Fertigungsprozess zu stoppen. Die Klassifizierung der ermittelten Fehlstellen erfolgt insbesondere in Abhängigkeit von der Dauer des Oberflächenfehlers, d.h. von der zeitlichen Länge des entsprechenden Messsignals. Mit diesem zusätzlichen Kriterium können auch statistische Auswertungen über Fehlerart und Fehlerhäufigkeit verknüpft werden.

Die elektrische Prüfung und die Oberflächenprüfung der Isolierung können im Rahmen des neuen Verfahrens mit zwei getrennt angeordneten Messgeräten durchgeführt werden. In diesem Fall werden die beiden entsprechenden Messsignale infolge der räumlichen Versetzung der Messeinrichtungen auch zeitlich versetzt erzeugt Zur eindeutigen Zuordnung dieser Messsignale ist es in diesem Fall notwendig, mittels der Logikstufe die zeitliche Versetzung der beiden Messsignale aufzuheben, und zwar aufgrund einer zusätzlichen Messung des vom isolierten Leiter zurückgelegten Weges. Dies kann mit einem Meterzähler oder durch Messung der Abzugsgeschwindigkeit des Leiters und unter Auswertung der Messsignale eines Zeitgebers erfolgen. - In diesem Zusammenhang erscheint es besonders zweckmässig, ein Messgerät einzusetzen, welches an der gleichen Messstelle gleichzeitig die elektrische Prüfung der Isolierung und die Oberflächenprüfung vornimmt.

Zwei Messanordnungen zur Durchführung des neuen Verfahrens sind in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Dabei zeigt Fig. 1 einen Aufbau mit räumlich getrennter Anordnung der beiden Messgeräte für die elektrische Prüfung und die Oberflächenprüfung und Fig. 2 einen Aufbau, bei dem die Messanordnung für die elektrische Festigkeit in das Prüfgerät für die Oberfläche integriert ist.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Kabelader 1, deren Leiter 2 mit einer Kunststoffisolierung 3 umgeben ist und unmittelbar im Anschluss an die Herstellung der Kunststoffisolierung ein Messgerät 4 zur elektrischen Prüfung der Isolierung und im Anschluss daran ein Messgerät 5 zur Prüfung der Oberfläche der Isolierung durchläuft. Weiterhin sind ein Meterzähler 6 und ein Zeitgeber 7 angeordnet.

Das vom Messgerät 4 erzeugte Messsignale 10, das vom Messgerät 5 erzeugte Messsignal 11, das vom Meterzähler 6 erzeugte Messsignal 12 sowie das Zeitsignal 13 des Gebers 7 werden einer Logikstufe 8 zugeführt, die in Abhängigkeit von diesen Messsignalen gegebenenfalls zusätzlich ein spezielles Ausgangssignal erzeugt.

Bei der Herstellung der Kabelader 1 oder auch in einem separaten Arbeitsgang durchläuft diese nacheinander das Messgerät 4 zur Spannungsprüfung und das Messgerät 5, das beispielsweise eine Durchmesserprüfung vornimmt. Fehlerfreie Isolierungen lösen dabei keine Messsignale aus. Beschädigungen oder Fertigungsfehler mit unzureichender Spannungsfestigkeit führen dagegen in der Hoch-spannungselektrode des Messgerätes 4 zu einem Durchschlag. Ein entsprechendes Messsignal aktiviert eine spezielle Auswertestufe der Logikschaltung und meldet das Vorhandensein eines elektrischen Fehlers. Anschliessend durchläuft die Fehlstelle die Messvorrichtung 5 und wird dort auf ihre Abweichung von der normalen Geometrie überprüft. Zeigt diese Geometrie keine messbare Veränderung, so hat es sich bei dem zuvor mit dem Mess5

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gerät 4 ermittelten Fehler offensichtlich um einen rein elektrischen Durchschlag gehandelt, d.h. um einen Porenfehler ohne grössere Veränderung des benachbarten Bereiches der Isolierung. Derartige sporadisch auftretende Miniaturfehler, die in üblicher Weise registriert werden, lassen sich leicht nachbessern und erfordern in der Regel keinen besonderen Eingriff in den Fertigungsprozess. -Zeigt dagegen die gemessene Geometrie der Kabelader 3 gravierende Abweichungen vom Sollwert, so wird dieser Fehler in seiner räumlichen Ausdehnung erfasst und nach Länge klassifiziert. Da ein solcher Fehler auf eine Störung des Fertigungsprozesses schliessen lässt, erfolgt neben der Fehler-protokollierung auch eine Warnung des Maschinenpersonals, indem mittels eines speziellen Ausgangssignals der Logikschaltung eine entsprechende Warneinrichtung angesteuert wird. - Zusätzlich kann in schwerwiegenden Fällen, d.h. bei entsprechender Klassifizierung des aufgetretenen Fehlers, ein automatischer Stop des Fertigungsprozesses eingeleitet werden.

Bei dem beschriebenen Verfahren werden die Messsignale des Meterzählers 6 und des Zeitgebers 7 als Hilfssignale für die logische räumliche und zeitliche Zuordnung der beiden Messsignale der Messgeräte 4 und 5 sowie für die Ermittlung der Längenausdehnung der Fehlstelle benötigt.

Die Anordnung gemäss Fig. 2 sieht abweichend von Fig. 1 vor, dass es sich bei dem Messgerät 9 um ein kombiniertes Messgerät handelt, das sowohl die Prüfung auf elektrische Festigkeit als auch die Oberflächenprüfung vornimmt. Der hier ebenfalls vorhandene Meterzähler 6 dient lediglich zur Registrierung des Fehlerortes.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Erfassung elektrischer Fehlstellen in der Isolierung von kunststoffisolierten elektrischen Leitern im Durchlaufverfahren, bei dem aufgrund einer elektrischen Prüfung der Isolierung und aufgrund einer Öberflächenprüfung der Isolierung jeweils ein Messsignal erzeugt und diese Messsignale ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsignal (10) der elektrischen Prüfung und das für denselben Oberflächenabschnitt der Isolierung erzeugte Messsignal (11) der Oberflächenprüfung einer Logikstufe (8) zugeführt werden, welche die beiden Messsignale derart miteinander verknüpft, dass im Falle des Vorhandenseins beider Messsignale ein zusätzliches Ausgangssignal (14) erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Logikstufe (8) das zusätzliche Ausgangssignal (14) in Abhängigkeit von der zeitlichen Länge des Messsignals (11) der Oberflächenprüfung erzeugt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Ausgangssignal (13) zur Beeinflussung des Fertigungsablaufes dient.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die beiden Messsignale (4, 5) infolge räumlicher Versetzung der beiden Messeinrichtungen zeitlich versetzt erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Logikstufe (8) aufgrund einer zusätzlichen Messung des vom isolierten Leiter zurückgelegten Weges die zeitliche Versetzung der beiden Messsignafe (4,5) aufgehoben wird.

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