DE1153541B

DE1153541B - Verfahren zum Messen des Aussendurchmessers von Glasrohren, insbesondere waehrend ihrer Fertigung

Info

Publication number: DE1153541B
Application number: DEJ20833A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Dr Norbert Neuroth
Original assignee: Jenaer Glaswerk Schott and Gen
Current assignee: Schott AG
Priority date: 1961-11-16
Filing date: 1961-11-16
Publication date: 1963-08-29
Also published as: GB979480A

Description

Verfahren zum Messen des Außendurchmessers von Glasrohren, insbesondere während ihrer Fertigung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Messen des Außendurchmessers von Glasrohren. Ein derartiges Verfahren hat besondere Bedeutung während der Fertigung der Glasrohre, da es von großem Interesse ist, möglichst frühzeitig den Außendurchmesser des gezogenen Rohres zu kennen, um die Fertigungsapparatur gegebenenfalls nachstellen zu können.
Für die Messung sind mechanische Abtastmittel ungeeignec, da das Glas noch heiß ist, durch Aufsetzen von Abtastfühlern ungleichmäßig abgekühlt und hierdurch verspannt würde. Es bestünde sogar die Gefahr, daß Risse im Glas auftreten.
Eine übliche fotoelektrische Messung mit Licht im sichtbaren Frequenzbereich kommt ebenfalls nicht in Betracht, weilGlas für diese Lichtwellenlängen durchlässig ist.
Es ist auch bereits eine Maschine bekannt, bei welcher zum Prüfen von Glasgelgenständen bestimmter Abmessungen eine mit einer Fotozelle mit Relais zusammenwirkende Lichtquelle Verwendung finden.
Hierbei soll der Glasgegenstand lediglich durch Abtasten mittels Lichtstrahlen überprüft werden. Voraussetzung zur Anwendung dieser bekannten Maschine ist, daß der zu prüfende Gegenstand mechanisch fest gehaltert wird, da nur Licht, welches in einem ganz bestimmten Winkel einfällt, die zum Prüfen erforderliche Totalreflektion bewirkt. Durch eine falsche Lagerung des Glasgegenstandes sind Meßfehler unvermeidlich. Weitere Mittel zum Festhalten oder Einführen des Glasgegenstandes müssen daher auge wendet werden, um mit der bekannten Maschine eine Messung durchführen zu können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Messen des Außendurchmessers von Glasrohren auf fotoelektrischem Wege zu schaffen, welches die geschilderten Nachteile vermeidet und eine vomTotalreflexionswinkel unabhängige Messung auch an bewegten Glasrohren ermöglicht.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das zu messende Glasrohr durch das von einer Uv-Lampe erzeugte Meßstrahlenbündel geführt und die durch die Änderung des Glasrohrdurchmessers bewirkte Änderung der Strahlungsintensität mittels einer Fotozelle und angeschlossenem Meßgerät gemessen wird.
Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete Uv-Lampe muß eine solche kurzwellige Strahlung aussenden, für die Glas undurchlässig ist. Bei Verwendung einer derartigen Strahlung bewirkt eine Änderung des Glasrohrdurchmessers, der durch das Meßstrahlenbündel geführt wird, eine Änderung der Strahlungsintensität, die zur Messung ausgenutzt werden kann. Bei einer vorteilhaften Aus führungsform der Erfindung wird zusätzlich die Strahlungsintensität eines von der gleichen UV-Lampe erzeugten Vergleichsstrahlenbündels mittels Fotozelle und angeschlossenem Meßgerät gemessen und mit dem Meßergebnis des Meßstrahlenbündels verglichen.
Gegenüber den bekannten Verfahren und Maschinen wird durch das Verfahren gemäß der Erfindung der ganz besondere Vorteil erreicht, daß genaue Messungen des Außendurchmessers von Glasrohren sichergestellt sind, auch wenn diese bewegt werden, und zwar nicht nur in der Längsrichtung, sondern auch in anderen Richtungen, beispielsweise senkrecht zur Richtung des Meßstrahlenbündeis.
Das zu messende Rohr befindet sich in einem parallelen Bündel desUV-Lichtes und entwirft somit einen totalen Schatten. Eine Bewegung in Richtung des parallelen Lichtbündels verändert die Intensität des durchgelassenen Lichtes nicht. Wenn eine gleichmäßige Ausleuchtung des Bündels gewährleistet ist, bewirkt auch eine Bewegung des Glasrohres in Richtung senkrecht zum parallelen Lichtbündel keine Intensitätsänderung des durchgelassenen Lichtes, solange das Rohr nicht außerhalb des Lichtbündels gerät. Wenn sich aber der Außendurchmesser des Glasrohres ändert, wird die Intensität des durchgelassenenUv-Lichtes verändert (und zwar proportional zur Anderung des Außendurchmessers). Es ist also möglich, durch Messung der durchgelassenen Lichtintensität die Änderungen des Außendurchmessers zu messen bei gleichzeitiger Bewegung des Rohres. Der Bewegungsspielraum richtet sich nach der Länge und dem Querschnitt des Lichtbündels und kann durch ungleichmäßige Ausleuchtung beeinträchtigt werden.
Das Verfahren gemäß der Erfindung bedeutet somit durch die Anwendung von UV-Strahlen einen erheblichen technischen Fortschritt gegenüber allen bekannten Methoden und Einrichtungen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung schematisch dargestellt.
Die Uv-Lampe 1 steht im Brennpunkt der Quarzglaslinse2, weiche ein paralleles Meßstrahlenbündel 3 erzeugt, durch welches das Glasrohr 4, dessen Außendurchmesser gemessen werden soll, geführt wird.
Zweckmäßig ist im Meßstrahlenbündel 3 ein Filter 5 vorgesehen, welcher nur die gewünschte kurzwellige UV-Strahlung durchläßt.
Hinter dem Glasrohr 4 gelangt das Meßstrahlenbündel auf die zweite Qualilinse 6, welche die Strahlen auf die Fotozelle 7 vereinigt. Die in der Fotozelle entstehenden Signale werden in bekannter Weise über einen Verstärker 8 dem Meßgerät 9 zugeführt.
Um Störungen, die beispielsweise durch Schwankungen der Strahlungsintensität der UV-Lampel auftreten können, auszuschalten, wird mittels einer weiteren Fotozelle 10 die Strahlungsintensität eines von der gleichen UV-Lampel ausgesandten Vergleichsstrahlenbündels 11 gemessen und im Meßgerät 9 mit den durch das Meßstrahlenbündel erzeugten Signalen verglichen.
Im Vergleichsstrahlenbündel ist ebenfalls eine Quarzlinse 12 und ein UV-Filterl3 angeordnet. Die Signale der Fotozelle 10 werden in bekannter Weise über einen Verstärker 14 geleitet.
Bei der Durchurung des Verfahrens wird zweckmäßig die Strahlungsintensität abgeglichen, wenn ein Glasrohr mit dem Solldurchmesser in den Strahlengang gebracht wird. Es werden dann lediglich Abweichungen vom Solldurchmesser angezeigt.
Das parallel ausgebildete Meßstrahlenbündel bringt den Vorteil, daß das Rohr in der Längsrichtung des Meßstrahlenbündels verschoben werden kann, ohne daß die Lichtintensität verändert wird.
Durch Einbringen einer Blende kann man bei genügend großem Strahlenbündel das Rohr auch in Richtung senkrecht zum Strahlengang eine gewisse Strecke bewegen, ohne daß die Strahlungsintensität verändert wird. Es ist ein großer Vorteil der Erfindung, daß auf dieseWeise eine Bewegungsmöglichkeit des Meßobjektes quer zum Strahlengang gegeben ist.

Claims

PATENTANSPRUCHE: 1. Verfahren zum Messen des Außendurchmessers von Glasrohren, vorzugsweise von bewegten Glasrohren, insbesondere während ihrer Fertigung, durch fotoelektrische Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß das zu messende Glasrohr (4) durch das von einer W-Lampe (1) erzeugte Meßstrahlenbündel (3) geführt und die durch die Anderung des Glasrohrdurchmessers bewirkte Änderung der Strahlungsintensität mittels einer Fotozelle (7) und angeschlossenem Meßgerät(9) gemessen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsintensität eines von der gleichen W-Lampe (1) erzeugten Vergleichsstrahlenbündels (11) mittels einer Fotozelle (10) und angeschlossenem Meßgerät (9) gemessen und mit der Strahlungsintensität des Meßstrahlenbündels (3) verglichen wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Meßstrahlenbündels (3) größer als der Außendurchmesser der zu messenden Glasrohre (4) bemessen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung B 24035 VIb/32 a (be kanntgemacht am 19. 8. 1954); Siemens-Zeitschrift, Bd. 19, Mai 1939, Heft 5, S. 234 bis 238.