DE2232224C3 - Vorrichtung zum Feststellen von Oberflächenfehlern an mit Kunststoff ummantelten Kabeln - Google Patents
Vorrichtung zum Feststellen von Oberflächenfehlern an mit Kunststoff ummantelten KabelnInfo
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- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
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- G01N21/952—Inspecting the exterior surface of cylindrical bodies or wires
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Description
Oberflächenbeschaffenheit der Kabel auftreten. Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der
Solche Fehler müssen jedoch vermieden bzw. ausge- Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert,
schieden werden, da bei beschädigter Oberfläche Es zeigt
oder bei reduzierter Wandstärke der Kunststoff- F i g. I das Blockschaltbild einer als Beispiel be-
schicht die Isolationseigenschaften des Kabels ver- 40 schriebcnen Vorrichtung,
schlechten werden können. Eine Kontrolle des Ka- Fig. 2 einen Schnitt durch die optische Abtastcin-
bels wird bisher meist durch einfache visuelle In- richtung der Vorrichtung gemäß F1 g. I in schematispektion
vorgenommen. Bei einer beispicisweisen scher Darstellung.
Abzugsgeschwindigkeit des KaKK von 30m pro Mi- Gemäß Fig. 1 treffen die von einer Lichtquelle 1
nute stellt dies jedoch sehr hohe Anforderungen an 45 ausgehenden gebündelten Lichtstrahlen auf cine Kadie
menschliche Konzentrationsfähigkeit. belobcrfläche 2. Dabei liegen die Lichtstrahlen vor-
F.s ist aber auch schon eine Vorrichtung de ein- zugsweise in einer durch die Achse des Kabels vergangs
genannten Art bekannt (deutsche OfTenlegungs- laufenden Ebene. Sie fallen unter einem spitzen Winschrift
1 573 828), bei der jedoch zur sicheren Erfas- kel auf die Kabeloberfläche auf. Die von der Kabelsung
des gesamten Umfangs nur drei Lichtquellen 50 oberfläche reflektierten Strahlen werden von minde-
und Lichtempfänger vorgesehen sind; dies ergibt eine stens einem Lichtempfänger 3 aufgenommen. Als
sehr geringe Auflösung bezüglich der Größe da fest- Lichlempfänger können beispielsweise Photozellen
zustellenden Fehler, was dort ausreichen mag, weil oder Photowiderstände vorgesehen sein. Bei glatter
(relativ großflächige) Schwärzungsunterschiedc bei Oberfläche des Kabels werden die auf die Kabelder
Beschichtung der Kabeloberfläche festgestellt 55 oberfläche auftreffenden Lichtbündel mit einem dem
werden sollen. Auch ist bereits eine Anordnung be- Eintrittswinkel entsprechenden Austrittswinkel zukannt
(deutsche Offenlegungsschrift 1573 795), die rückgeworfen. Bei ungleichmäßiger, fehlerhafter
nur eine Lichtquelle aufweist und im wesentlichen Oberfläche sind die auf den einzelnen Photozellen
mit der Durchleuchtung des transparenten Kabel- auftreffenden Lichtintensitäten nicht gleich groß,
mantels zur Feststellung von Einschlüssen im Mate- 60 Dieser Effekt wird, wie im folgenden beschrieben,
rial arbeitet. Schließlich gibt es auch schon Prüfein- zur Feststellung der Oberflächenqualität des Kabels
richtungen für bandförmiges oder kabeiförmiges Ma- herangezogen.
terial (britische Patentschrift 880135 und 894 570), Durch im Kreis um das Kabel angeordnete Licht-
bei denen jedoch keine zyklisch abwechselnde Abta- quellen 1 wird der gesamte Umfang des Kabels angestung
einzelner Oberflächensektoren erfolgt. Im übri- 65 strahlt. Die im Bereich der reflektierten Strahlen
gen ist ein Taktgeber zur zyklisch aufeinanderfolgen- ebenfalls kreisförmig um das Kabel angeordneten
den Umschaltung auf mehrere Meßwertgeber bei der Photozellen werden durch eine nachgeordnete Meß'
zerstörungsfreien Untersuchung von zylinderförmi- und Vergleichsschaltung 4 nacheinander abgefragt.
3 4
Diese Schaltung kann auch entsprechende Vorver- das an den Photozellen auftretende maximale Signal,
stärker enthalten. Die Photospannung der jeweils ab- Dazu kann zweckmäßigerweisc das Summensignal algefragten
Photozelle wird mit de» Mittelwert der ler Photozellen 3 verwendet werden. Die richtige
Spannung der übrigen Zellen verglichen. Das sich Einstellung, d.h. der richtige axiale Abstand zwiaus
diesem Vergleich ergebende Resultat wird in 5 sehen den Halterungen 10 und 11 für einen bestimmeiner
elektronischen Anzeigeeinheit 5 zur Darstellung ten Kabeldurchmesser ist dann erreicht, wenn dieses
gebracht. Ein mit der Meß- und Vergleichsschal- Summensignal bei einwandfreier Kabeloberfläche
tung4 verbundener Taktgeber 6 liefert das Sleuersi- seinen maximalen Wert annimmt. Winkelkorrekturen
gnal zur zyklischen Umschaltung auf die einzelnen der Lichtquellen oder der Photozellen sind nicht er-PhotozeUen.
Während des Abfragens einer Photo- io forderlich.
zelle können die übrigen Zellen entweder in Serie Je nach Kabeldurchmesser und je nach dem ge-
oder parallel geschaltet sein, um das für den Ver- wünschten Auflösungsvermögen können zwischen 6
gleich notwendige Summensignal zu liefern. Dieses und 30 Lichtquellen bzw. Photozellen über den Um-Summensignal
wird z. B. mittels eines Spannuugstei- fang verteilt sein. Bei konstant strahlenden Lichtler,
durch die Anzahl der Zellen dividiert. Die sich 15 quellen werden die Photozellen durch die vom Taktdaraus
ergebende Spannung kann dr-?kt mit der geber 6 gesteuerte Meß- und Vergleichsschaltung 4
Ausgangsspannung der gerade abgefragten Photo- nacheinander fortlaufend abgefragt. Diese Abfrage
zelle verglichen werden. Bei Verwendung von Photo- kann beispielsweise mit 500 Hz erfolgen. Bei einer
widerständen an Stelle von aktiven Photozellen kann angenommenen Abzugsgeschwindigkeit des Kabels
eine Schaltung aufgebaut werden, die den Wider- *o von 30 m pro Minute beträgt damit die Steigung
stand der jeweils abgefragten Einheit mit dem Sum- einer durch die abgefragten Photozellen längs der
tnenwiderstand der übrigen Lichtempfänger (in Par- Kabeloberfläche beschriebenen Spirale 1,0 mm. In
allel- oder Serienschaltung) vergleicht. der Annahme, daß eine einzelne Photozelle Lichtin-
An die Anzeigeeinheit 5 kann auch eine Alarmein- tensitäts-Unterschiede von 20 °/o einwandfrei regiheit
7 angeschlossen sein, welche ein optisches oder as strieren kann, wird in diesem Fall eine Auflösung des
akustisches Alarmsignal abgibt, wenn der auftretende Gerätes von etwa 0,2 mm2 erreicht. Eine Oberflächen-Fehler
eine vorgegebene Grenze überschratet. ungenauigkeit, welche nicht kleiner als 0,2 mm2 ist.
Außerdem kann ein Schreiber 8 vorgesehen sein, kann somit noch einwandfrei festgestellt werden,
welcher die gemessenen Werte zur späteren Auswer- Bei Kabeln, welche keinen exakt kreisförmigen tung aufzeichnet. 30 Querschnitt aufweisen, wie dies beispielsweise bei
welcher die gemessenen Werte zur späteren Auswer- Bei Kabeln, welche keinen exakt kreisförmigen tung aufzeichnet. 30 Querschnitt aufweisen, wie dies beispielsweise bei
Die Lichtquellen 1 und die Lichtempfänger 3 sind verseilten Adern unter dem Mantel der Fall sein
gemäß der Darstellung in F i g. 2 jeweils in einer kann, würde sich ohne weitere Maßnahmen ein konringförmigen
Halterung 10 bzw. 11 zusammengefaßt. stanter Störpegel am Geräteausgang bemerkbar ma-Mehrere
Lichtquellen 1, beispielsweise 6 bis chen.
30 Stück, sind in gleichmäßigen Winkelabständen um 35 Zur Vermeidung dieses Effektes können jeweils
den Umfang verteilt. Die Achsen aller Lichtquellen gleichzeitig mehrere Lichtempfänger 3 abgefragt und
schließen den gleichen Winkel mit der Achse des Ka- deren Signal mit einem entsprechenden Durch-
bels 12 ein. Die aus den Lichtquellen 1 austretenden schnittswert der anderen Lichtempfänger verglichen
Lichtbündel haben einen solchen Querschnitt, daß werden. Eine daraus resultierende geringfügige Ver-
bei Kabeldurchmessern zwischen etwa 5 bis 15 mm 40 schlechterung der Auflösung kann insbesondere bei
der auf der Kabeloberfläche sichtbare Lichtpunkt größereii Kabeldurchmessern ohne weiteres in Kauf
eine in der Längsrichtung des Kabels 12 gemessene genommen werden.
Ausdehnung zwischen 1 und 2 mm autweist. Die In Abwandlung des zuvor beschriebenen Ausfüh-
Halterung U mit den Lichtempfängern 3 ist in glei- rungsbeispieles ist es auch möglich, eine Steuervor-
cher Weise aufgebaut wie die Lichtquellenhalterung 45 richtung vorzusehen, welche die Lichtquellen 1 nach-
10. Die Photozellen 3 sind entsprechend dem norma- einander impulsweise einschaltet. Auf der Lichtemp-
len Reflexionswinkel der von den Lichtquellen 1 aus fängerseite genügt dann eine einfache Summenbil-
gesendeten und von der Kabeloberfläche reflektierten dung der Photozellen-Signale und eine Überwachung
Strahlen ausgerichtet. dieses Sutnmensignals. Gepulste Lichtquellen lassen
F.ntweder die Lichtquellenhalterung oder die Hai- 50 sich beispielsweise in Form von Laser-Dioden realiterung
der Lichtempfänger gemäß F i g. 2 ist längs sieren. Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil,
der Kabelachse verschiebbar angeordnet. Dadurch daß die Meß- und Vergleichsschaltung 4 gegenüber
kann die Vorrichtung verschiedenen Kabeldurchmes- der im ersten Ausführungsbeispiel verwendeten versern
angepaßt werden. Als Kinstellkriterium c1k'«t einfacht werden kann.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- l 2gen Werkstücken an sich bekannt (USA.-Patent-Patentanspruch: scbrift 3 385059). Ebenso ist auch schon der durcheinen Taktgeber gepulste Betrieb einer licbtcjuelieVorrichtung zam Feststellen von Oberflächen- bei der zerstörungsfreien Werkstückunteisuchung unfehlem an mit Kunststoff ummantelten Kabeln, 5 ter Überwachung des Suramensignals zweier Uchtrait mehreren am Kabelumfang verteilten Licht- empfänger bekannt (schweizerische Patentschrift quellen und diesen zugeordneten, das von einzel- 396458).nen Oberflächensektoren in Abhängigkeit von Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einederen Beschaffenheit reflektierte Licht der Licht- Vorrichtung der einleitend genannten Art so auszuquellen aufnehmenden Lichtempfänger, da- io bilden, daß bei solchen mit Kunststoff ummantelten durch gekennzeichnet, daß die Licht- Kabeln auftretende schadhafte Stellen auch kleinerer empfänger (3) an eine Meß- und Vergleichs- Abmessungen selbsttätig und mit hoher Zuverlässigschaltung (4) angeschlossen sind, welche jeweils keil ermittelt werden können. Diese Aufgabe wird erdas Ausgangssignal mindestens eines Liohtemp- ßndungsgemäß bei einer solchen Vorrichtung dafängers mit dem momentanen mittleren Aus- 15 durch gelöst, daß die Lichtempfänger an eine Meßgangssigna! der übrigen Lichtempfanger ver- and Vergleichsschaltung angeschlossen sind, welche gleicht und welche mit einem an sich bekannten jeweils das Ausgangssignal mindestens eines Licht-Taktgeber (6) verbunden ist, der Steuersignale empfängcrs mit dem momentanen mittleren Auszur zyklisch aufeinanderfolgenden Umschaltung gangssignal der übrigen Lichtempfänger vergleicht auf die einzelnen Lichtempfänger (3) abgibt. ao und welche mit einem an sich bekannten Taktgeberverbunden ist, der Steuersignale zur zyklisch aufeinanderfolgenden Umschaltung auf die einzelnen Licht-empfänger abgibt. Hierbei erfolgt also keine zeitliche Mittelung, wie dies bei der Bestimmung und »5 Klassierung von Querschnittsabweichungen an Gar-Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fest- nen schon bekannt ist (deutsche Auslegeschrift stellen von Oberflächenfehlern an mit Kunststoff 1115 475), sondern es wird der momentane Signalummantelten Kabeln, mit mehreren am Kabelumfang mittelwert der Mehrzahl der jeweils gerade nicht akverteilten Lichtquellen und dieien zugeordneten, das tiven Lichtempfänger gebildet. Durch eine solche zyvon einzelnen Oberflächensektoren in Abhängigkeit 30 fclisch aufeinanderfolgende Abtastung der einzelnen von deren Beschaffenheit reflektierte Licht der Oberflächensektoren über de.: Kabelumfang und den Lichtquellen aufnehmenden Lichtempfängern. Vergleich des Ausgangssignals des jeweils aktivenBei der Herstellung solcher Kabel, welche mit Lichtempfängers mit dem momentanen Signalmittcl-Kunststoff isoliert oder ummantelt sind, können wäh- wert der übrigen Lichtempfänger läßt sich eine hohe rend der Extrusion des Kunststoffes Fehler in der 35 Auflösung erzielen.
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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