DE1573787A1

DE1573787A1 - Cable test procedure

Info

Publication number: DE1573787A1
Application number: DE19651573787
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Jost Lemmerich; Dipl-Ing Gerhard Schroeder
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-06-18
Filing date: 1965-06-18
Publication date: 1970-03-26

Description

Kabelprüfverfahren Bei der Herstellung von elektrischen Kabeln oder Zeitungen, bei denen auf die Ader oder den Leiter mit Hilfe einer Spritz-oder Preßvorrichtung die Isolierung aus einem thermoplastischen Kunststoff aufgebracht wird, kommt es darauf an, die'Isolierung frei von Fremdkörpereinsehlüssen zu halten. Solche Freadkörpereinschlüsse können nämlich beim Betrieb des Kabels oder der Zeitung zu Glimmerscheinungen führen und damit einen Durchschlag gm.dieser Stelle einleiten. Nun läßt es sich häufig nicht vermeiden, daß bei der Fertigung von Kabeln oder Zeitungen, beispielsweise beim Umpressen des elektrischen Leiters mit Polyäthylen, Fremdkörper., etwa in Form von Metallteilchen, Fäden,. Papierschnitzeln und dergl., mit in die Leiterisolierung gelangen. Diese Fremdkörper müssen festgestellt und zur Vermeidung von Durchschlägen beim Betrieb des Kabels oder der Leitung z.B. durch Herausschneiden der Isolierung an der betreffenden Stelle entfernt werden. Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Prüfung kunststoffisolierter Kabel und Leitungen auf Fremdkörper, die in der aus einem durchscheinenden oder durchsichtigen thermoplastischen Kunststoff, insbesondere aus Polyäthylen., bestehenden Isolierung eingeschlossen sind. Gemäß der Erfindung wird die Isolierung des Kabels oder der Leitung von mindestens einem scharf gebündelten Lichtstrahl, dessen Wellenlänge entsprechend der Größe der noch anzuzeigenden Fremdkörper ausgewählt ist, -fortlaufend abgetastet. Hierdurch ist erreicht, daß gegebenenfalls in der Isolierung vorhandene Metallteilchen, Fäden, Papierschnitzel und dergl. herausgefunden und ihre Zage festgestellt wird, so daß das Kabel oder die Leitung an der betreffenden Stelle ausgebessert werden kann und damit eine einwandfreie Isolierung über die gesamte Länge gewährleistet ist.Cable testing method In the manufacture of electrical cables or Newspapers in which on the vein or the conductor with the help of a spraying or pressing device the insulation is applied from a thermoplastic material, it comes on keeping the insulation free of foreign matter. Such fiber body inclusions can lead to glowing phenomena when operating the cable or newspaper and thus initiate a breakthrough at this point. Now it can often be done not avoid that in the manufacture of cables or newspapers, For example, when crimping the electrical conductor with polyethylene, foreign bodies., for example in the form of metal particles, threads ,. Shredded paper and the like, with in the Get conductor insulation. These foreign bodies need to be detected and avoided of breakdowns when operating the cable or line, e.g. by cutting it out the insulation at the relevant point must be removed. The invention is concerned deal with a method for testing plastic-insulated cables and lines Foreign matter in the made of a translucent or translucent thermoplastic Plastic, in particular made of polyethylene., Existing insulation included are. According to the invention, the insulation of the cable or line is at least a sharply bundled light beam, the wavelength of which corresponds to the size the foreign body still to be displayed is selected, -continuously scanned. Through this it is achieved that any metal particles, threads, Shredded paper and the like. Found out and their fear is determined, so that the cable or line can be repaired at the relevant point and so that perfect insulation is guaranteed over the entire length.

Beim Auswählen der Wellenlänge des scharf gebündelten Lichtstrahles geht mhn, wie oben ausgeführt, von der Größe der Fremdkörper aus, die in der Isolierung festgestellt werden sollen und deren Vorhandensein zu Glimmerscheinungen Anlaß geben könnte. Die Wellenlänge wird demnach so ausgewählt, daB solche Fremdkörper mit Sicherheit erkannt, also ein hinreichendes Auflösungsvermögen des Lichtstrahles gewährleistet ist, gleichzeitig aber Beugungserscheinungen an den festzustellenden Fremdkörpern vermieden werden.When choosing the wavelength of the sharply focused light beam As explained above, it is based on the size of the foreign bodies in the insulation should be determined and their presence leads to glimmering phenomena Could give cause. The wavelength is selected so that such foreign bodies recognized with certainty, i.e. a sufficient resolution of the light beam is guaranteed, but at the same time diffraction phenomena on the to be determined Foreign bodies are avoided.

Durch die Aneinanderreihung der drei Medien Luft, Isolierung und Leitertverkatoff macht sich der Ubergang des scharf gebündelten Lichtstrahles an den Grenzflächen zwischen den einzelnen Medien durch eine sprunghafte Änderung der Intensität des das Kabel oder die Leitungsdurchdringenden Lichtstrahles bemerkbar.-Das gleiche gilt für den Fall, daß in der Isolierung Fremdkörper Y eingebettet sind, die vom Lichtstrahl erfaßt vrerden. Nenn man nun in Durchführung des Erfindungsgedankens der Intensität des die Isolierung durchdringenden Lichtstrahles an jeder Stelle über den gesamten Querschnitt einen Spannungswert als Sollwert zuordnet, dann machen sich Fremdkörper in der Isolierung durch eine mehr oder weniger große Abnahme der Spannung von Sollwert an der betreffenden Stelle bemerkbar. Diese Abnahme der Spannung, die sich als Schatten z.B. auf dem Leuchtschirm eines Bildrandlern bemerkbar macht, kann vom Bedienungspersonal zur Kennzeichnung der Stelle des festgestellten Fremdkörpers auf der. Kabel oder der Leitung herangezogen werden. Zur Erzielung eines reibungslosen Fertigungsablaufes empfiehlt es sich jedoch, die durch einen Fremdkörper hervorgerufene Abnahme der Spannung zur ,Steuerung einer Kennzeichnungsvorrichtung zu verwenden, so daß die Feststellung von Fremdkörpereinschlüssen in der Isolierung des Kabels oder der Zeitung selbsttätig erfolgt.The juxtaposition of the three media air, insulation and conductor converter makes the transition of the sharply bundled light beam at the interfaces between the individual media noticeable through a sudden change in the intensity of the light beam penetrating the cable or the line. The same applies in the event that Foreign bodies Y are embedded in the insulation and can be detected by the light beam. If, in carrying out the inventive concept, the intensity of the light beam penetrating the insulation is assigned a voltage value as a nominal value at every point over the entire cross-section, then foreign bodies in the insulation become noticeable through a more or less large decrease in the voltage from the nominal value at the point in question . This decrease in voltage, which is noticeable as a shadow, for example on the luminescent screen of a picture fringe, can be used by the operating personnel to identify the location of the foreign body detected on the. Cable or line are used. In order to achieve a smooth production process, however, it is advisable to use the decrease in voltage caused by a foreign body to control a marking device, so that the detection of foreign body inclusions in the insulation of the cable or the newspaper takes place automatically.

Man kann aber auch so vorgehen, daß die. Intensität des die Isolierung durchdringenden Lichtstrahles mit der Intensität eines Lichtstrahles gleicher Stärke und Wellenlänge verglichen wird, der eine von Fremdkörpern freie Isolierung gleichen Aufbaues durchdrungen hai. So kann das von dem die Isolierung durchdringenden Lichtstrahl erzeugte Bild mit dem Bild einer als Vergleichsnormal dienenden, von Fremdkörpern freien Isolierung verglichen werden. Zur Abtastung des Kabels oder der Leitung werden in Weiterführung des Erfindungsgedankens zwei in senkrecht zueinander stehenden Ebenen auf die Isolierung auftreffende Lichtstrahlen verwendet. Auf diese Weise ist eine vollständige Durchleuchtung der Isolierung und damit eine sichere Feststellung von Fremdkörpern gewährleistet. Die Abtastung der Isolierung erfolgt zweckmäßig unmittelbar im Anschluß an das aufbringen des thermcßlaStischen Kunststoffes auf die Kabelader oder den Leiter, da in der Regel zur Vermeidung von Glimmentladungen längs der Oberfläche der Isolierung eine schwachleitende Schicht, beispielsweise aus Ruß oder Graphit, aufgebracht wird, die eine Durchleuchtung der Isolierung erschweren bzw. verhindern würde.But you can also proceed in such a way that the. Intensity of the light beam penetrating the insulation is compared with the intensity of a light beam of the same strength and wavelength, which has penetrated an insulation of the same structure free of foreign bodies. In this way, the image generated by the light beam penetrating the insulation can be compared with the image of an insulation free of foreign bodies and serving as a reference standard. In a continuation of the inventive concept, two light beams impinging on the insulation in planes perpendicular to one another are used to scan the cable or the line. In this way, a complete fluoroscopy of the insulation and thus a reliable detection of foreign bodies is guaranteed. The insulation is expediently scanned immediately after the application of the thermoclastic plastic to the cable core or conductor, since a weakly conductive layer, for example made of carbon black or graphite, is usually applied along the surface of the insulation to avoid glow discharges Illumination of the insulation would make it difficult or even prevent it.

Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist vor allem eine möglichst punktförmige Lichtquelle geeignet, <<iie sie beispielsweise unter der Bezeichnung "Zaser" bekannt ist. Die 'von einem solchen Zaser erzeugte Lichtstrahlung zeichnet sich .neben der Kohärenz vor allen durch eine starke Bündelung sowie durch eine hohe Leistungsdichte und ein hohes Auflösungsvermögen -aus. Gerade durch das hohe Auflösungsvermögen der vom Laser erzeugten Lichtstrahlung ist die Gewähr gegeben, saß Fremdkörper -in der Isolierung elektrischer Kabel -oder Leitungen erfaßt und entfernt werden können, so saß Glimmentladungen und damit Durchschläge in der Isolierung vermieden sind.To carry out the method according to the invention is above all a point-like light source as possible, << iie them for example known as "Zaser". The 'produced by such a Zaser In addition to coherence, light radiation is characterized above all by a strong focus as well as through a high power density and high resolution. Just due to the high resolution of the light radiation generated by the laser, the Assuredly, there were foreign bodies in the insulation of electrical cables or lines can be detected and removed, so there sat glow discharges and thus breakdowns are avoided in isolation.

Um ein fortlaufendes Abtasten des Kabels oder der Zeitung über die gesamte Oberfläche zu erzielen, kann man die Lichtquelle oder bei Verwendung zweier Lichtquellen auch beide um das Kabel oder die Zeitung in Umfangsrichtung herumschwenken. Demgegenüber wird der Aufwand bedeutend verringert, wenn man im Strahlengang zwischen der Lichtquelle bzw. den Lichtquellen und dem Kabel oder der Leitung Dreh- oder Schwingspiegel anordnet, die die auftreffenden Lichtstrahlen auf die Oberfläche der Isolierung in kürzesten Abständen reflektieren. Die Erfindung sei an Hand der in der Figur als Ausführungsbeispiel dargestellten Abtastung der isolierten Ader eines elektrischen Kabels näher erläutert.In order to have a continuous scan of the cable or the newspaper over the To achieve the entire surface, one can use the light source or when using two Swivel light sources both around the cable or the newspaper in the circumferential direction. In contrast, the effort is significantly reduced if you are in the beam path between the light source or the light sources and the cable or line rotating or Arranges oscillating mirror that directs the incident light rays onto the surface reflect the insulation at the shortest possible intervals. The invention is based on the Sampling of the insulated wire shown in the figure as an exemplary embodiment an electrical cable explained in more detail.

Die Kabelader 9, die in einer nicht dargestellten Spritz- oder - Preßvorrichtung mit der Isolierung 2 aus Polyäthylen umgeben wir-'d, ist, wie in der Figur angedeutet, im Strahlengang der beiden Zaser 3 und 6, beispielsweise Gaslaser, die eine kohärente Lichtstrahlung mit kojpstanter Intensität und einer Wellenlänge 1. von etwa 68G' nm aussenden, fortlaufend geführt. Damit ein Abtasten der Isolierung 2 über den gesamten Umfang der Kabelader möglich ist, wird die vom Laser 3 ausgehende Lichtstrahlung auf den Drehspiegel 4 und die von Laser 6 ausgesandte Lichtstrahlung auf den Drehspiegel ? geworfen und anschließend von . diesen in zwei senkrecht zueinander stehenden Ebenen auf die Oberfläche des Isolierung 2 reflektiert. Auf der den Drehspiegeln 4 und 7 abgekehrten Seite der Kabelader 1 sind die Strahlenempfänger 5 und 8, beispielsweise tnfrarotbildwandler, angeordnet, auf deren Bildschirmen die Isolierung 2 abgebildet wird: Die auf die Infrarotbildwandler 5 und 8 auftreffenden Strahlen der Zaser 3 und 6 werden von diesen in elektrische Impulse ungewandeit, so daß auf den Bildschirmen nicht dargestellter Oszillographen eine der Intensität der Strahlung der Zaser 3 und 6 entsprechende Spannung in Abhängigkeit von der Zage des Abtastpunktes auf dem Radius der Kabelader 1 .dargestellt werden kann. Ebenso, wie sich hierbei der Übergang vom Leiterwerkstoff zum Isoliermaterial infolge der Änderung der Strahlungsintensität von schwarz zu einem Grauton durch einen sprunghaften Spannungsanstieg bemerkbar macht, können auf diese geize FAmd- a körpereinschlüsse in der Isolierung 2 an einer plötzlichen Abnahme der Spannung in dem im Bereich der Isolierung an sich stetigen Spannungsverlauf festgestellt werden. . Um eine selbsttätige Kennzeichnung der Kabelader 1 an der Stelle des Fremdkörpereinschlusses durchzuführen und damit einen reibungslosen Fertigungsablauf zu gewährleisten, wird eine solche Abnahme der Spannung durch Vergleich mit einer geeignetere Sollspannung, die der Transparenz einer einwandfreien Isolierung entspricht, über nicht dargestellte Schaltelemente zur Steuerung einer Kennzeichnungseinrichtung benutzt, die an der Stelle der in der Isolierung eingebetteten Fremdkörper eine Kerbe in die Isolierung 2 eindrückt. Nach Fertigstellung der gesamten Kabellänge wird dann die Isolierung an der Kerbe entfernt und durch Aufwickeln mehrerer Zagen einer Polyäthylenfolie, die miteinander verschweißt werden, eine neue Isolierung aufgebracht.The cable core 9, which is in a not shown injection or - pressing device surrounded by insulation 2 made of polyethylene, is, as indicated in the figure, in the beam path of the both Zaser 3 and 6, for example gas lasers, which is a coherent light radiation with constant intensity and a wavelength 1. Emit from about 68G 'nm, continuously guided. With that a sampling of the insulation 2 is possible over the entire circumference of the cable core, the one emanating from laser 3 becomes Light radiation on the rotating mirror 4 and the light radiation emitted by the laser 6 on the rotating mirror? thrown and then by. these in two perpendicular to each other standing planes are reflected on the surface of the insulation 2. On the rotating mirrors 4 and 7 facing away from the cable core 1 are the radiation receivers 5 and 8, for example tnfrarotbildwandler, arranged, on the screens of the insulation 2 mapped becomes: The rays of the Zaser 3 that hit the infrared image converters 5 and 8 and 6 are converted by these into electrical impulses, so that on the screens Oscillograph (not shown) one of the intensity of the radiation from the Zaser 3 and 6 corresponding voltage as a function of the magnitude of the sampling point the radius of the cable core 1 .can be displayed. Just like the Transition from conductor material to insulating material as a result of the change in radiation intensity from black to a shade of gray noticeable through a sudden increase in voltage makes, can on this stingy FAmd- a body inclusions in the insulation 2 at a sudden decrease in tension in the area of the insulation itself is steady Voltage curve can be determined. . To an automatic identification the cable core 1 to carry out at the point of the foreign body inclusion and thus To ensure a smooth production process is such an acceptance the tension by comparison with a more suitable target tension, that of the transparency Corresponds to perfect insulation, via switching elements not shown used to control a marking device, which takes the place of the in Foreign bodies embedded in the insulation press a notch into the insulation 2. After completing the entire length of the cable, the insulation is then attached to the notch removed and by winding several tongues of a polyethylene film, which together are welded, a new insulation is applied.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Procedure for testing plastic-insulated Cables and wires for foreign objects that come in from a translucent or transparent thermoplastic material, in particular made of polyethylene Isolation are included, characterized in that die'Isolierung the cable or the newspaper from at least one sharply bundled light beam whose wavelength is selected according to the size of the foreign bodies still to be displayed, @ continuously is scanned.

2. The method according to claim 1, characterized in that the intensity of the light beam penetrating the insulation with the intensity of a light beam of the same strength and wavelength is compared, the one free from foreign bodies Insulation of the same structure has penetrated. .

3. The method according to claim 1, characterized. that for scanning the insulation of the cable or newspaper two in perpendicular to each other light rays hitting the insulation are used in standing planes.

4. The method according to claim 1, characterized in that the scanning of the insulation of the cable or conduit immediately following the application of the thermoplastic Plastic is made on the Ydb-elader or the ladder.

5. Arrangement for carrying out the method according to one or more of the claims 1 to ¢, characterized by the use of as punctiform a light source as possible.

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that a one as the light source coherent laser emitting light radiation is used. ?.

Arrangement according to claim 5, characterized by one in the beam path between the light source and the cable or the Zeitupg arranged rotating or oscillating mirror, which the incident light beam reflected on the surface of the insulation. B.

Arrangement according to claim 5, characterized characterized in that on the side facing away from the light source of the cable or the Line a radiation receiver is arranged, which the incident light rays transformed into electrical impulses.

9. Arrangement according to claim 8, characterized in that that the electrical impulses control a the surface of the insulation the location of the device that marks the foreign body embedded in the insulation those.

10. The arrangement according to claim 9, characterized in that a notch device is used to identify the insulation, with the aid of which a notch is pressed into the surface of the insulation.