DE2837065C3

DE2837065C3 - Device for the continuous detection of insulation faults on electrical wires for low voltage

Info

Publication number: DE2837065C3
Application number: DE2837065A
Authority: DE
Inventors: Guy Roland Pont de Cheruy Baudelocque
Original assignee: TREFIMETAUX 92115 CLICHY FR
Current assignee: TREFIMETAUX 92115 CLICHY FR
Priority date: 1977-08-26
Filing date: 1978-08-24
Publication date: 1982-03-11
Also published as: CH625627A5; DE2837065A1; GR66027B; ES472773A1; PT68470A; NL7808761A; DE2837065B2; IT7826984A0; IT1098141B; GB2004657B; LU80158A1; SE7808762L; GB2004657A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Feststellen von Isolationsfehlern an elektrischen Adern für Niederspannungskabel, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs I.The invention relates to a device for the continuous detection of insulation faults in electrical ones Cores for low voltage cables, according to the preamble of claim I.

Zum Herstellen von isolierten elektrischen Adern wird der elektrische Leiter durch einen Spritzkopf hindurchgeführt, der eine Isolationsschicht mit einer Dicke in der Größenordnung von ein bis fünf Zehntelmillimeter aufträgt Dabei treten zwei Hauptfehlerarten auf: einmal kann die Isolationsschicht zu dünn sein und zum anderen kann sie lokal ganz fehlen. Die erste Fehlerart hat im allgemeinen keine unangenehmen Folgen, ein lokales Fehlen der Isolationsschicht hingegen kann die Gefahr von Leckströmen insbesondere in feuchter Umgebung oder gar Kurzschlüssen herbeiführen. Es ist daher sehr wichtig, -die Stellen fehlender Isolierung sicher feststellen und zählen zuTo produce insulated electrical wires, the electrical conductor is fed through an extrusion head passed through, which is an insulation layer with a thickness on the order of one to five Tenth of a millimeter is thick There are two main types of defects: On the one hand, the insulation layer can clog be thin and, on the other hand, it can be completely absent locally. The first type of error does not generally have any unpleasant ones Consequences, on the other hand, a local lack of the insulation layer can increase the risk of leakage currents in particular in a damp environment or even cause short circuits. It is therefore very important - the posts Determine the lack of insulation and count

in können. Der Begriff Isolationsfehler wird im folgenden im Sinne des lokalen Fehlens der Isolationsschicht verwendetin can. The term insulation fault is used in the following used in the sense of the local lack of the insulation layer

Bei einer bekannten gattungsgemäßen Vorrichtung (FR-PS 13 99 611) läuft eine Ader mit einem Leiter und einer Isolationsschicht über eine Trommel aus elektrisch leitendem Material. Die Trommel ist mit der Basis eines Transistors verbunden, an dessen Emitter eine Steuerspannung liegt Bei einem Fehler in der Isolationsschicht fließt zwischen der Trommel und dem Leiter ein Strom, welcher wiederum zur Folge hat, daß durch den Emitter und Kollektor des Transistors infolge einer am Kollektor liegenden Spannung ein Strom fließt, der ein Relais bzw. eine von diesem betätigte Anzeigeeinrichtung ansteuert Die bekannte Vorrichtung ist für moderne Ummantelungsanlagen, bei der Leiter mit einer Geschwindigkeit von unter Umständen mehr als 2000 m/min mit Isolationsschichten versehen werden, nicht geeignet Der Grund dafür liegt in der begrenzten Ansprechgeschwindigkeit der bekannten Vorrichtung, die für kleine Fehler in der Isolationsschicht, die nur entsprechend kurz zu einer unmittelbaren Berührung zwischen Trommel und Leiter führen, nicht ausreicht Des weiteren besteht die Gefahr, daß Fehler unerkannt bleiben, wenn sie beispielsweise auf der von derIn a known generic device (FR-PS 13 99 611) runs a wire with a conductor and an insulating layer over a drum made of electrically conductive material. The drum is with the base of a A transistor connected to the emitter of which a control voltage is applied. In the event of a fault in the insulation layer a current flows between the drum and the conductor, which in turn has the consequence that through the emitter and collector of the transistor as a result of a voltage applied to the collector, a current flows which is a Relay or a display device actuated by this controls the known device is for modern jacketing systems, with the ladder at a speed of possibly more than 2000 m / min to be provided with insulation layers, not suitable. The reason for this is the limited Response speed of the known device, which for small defects in the insulation layer, which only correspondingly briefly lead to direct contact between the drum and the conductor is not sufficient Furthermore, there is a risk that errors remain undetected if, for example, they are based on the

" Trommel abgewandten Seite der Isolationsschicht vorhanden sind."The side of the insulation layer facing away from the drum is present.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Feststellen von Isolationsfehlern an elektrischen Aircrn für Niederspan-The invention is based on the object of a device for the continuous detection of Insulation faults in electrical air conditioning for low voltage

•w nungskabel anzugeben, welche auch für hohe Durchlaufgeschwindigkeiten der elektrischen Ader geeignet ist und zu sicheren Ergebnissen führt.• Specify cables that are also suitable for high throughput speeds the electrical wire is suitable and leads to reliable results.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 im einzelnen beschriebenen Merkmalen gelöst.This object is achieved according to the invention with the in the characterizing part of claim 1 im individual features described solved.

Die Vorrichtung arbeitet mit einer rohrförmigen, die zu prüfende Ader umschließenden Elektrode, welcher eine gleichgerichtete und geglättete Hochspannung zugeführt wird. Isolationsfehler der sich durch dieThe device works with a tubular electrode surrounding the wire to be tested, which a rectified and smoothed high voltage is supplied. Insulation failure caused by the

so Elektrode hindurch bewegenden Ader führen zu Entladungen zwischen der Elektrode und dem Leiter uer Ader, welche als Spannungsverminderungen abgreifbar und nach entsprechender Signalverarbeitung auswertbar sind. Die Anpassungsschaltung hat die Funktion, die Empfindlichkeit der Vorrichtung einzustellen und die maximale Signalspannung auf einen für die Detektorschaltung geeigneten Wert zu begrenzen.so lead wire moving through electrode Discharges between the electrode and the conductor on the wire, which can be tapped off as voltage reductions and can be evaluated after appropriate signal processing. The matching circuit has the Function to adjust the sensitivity of the device and set the maximum signal voltage to one for limit the detector circuit suitable value.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 2 wird erreicht, daß mittels eines der Impulsformerschaltung nachschaltbaren Zählers Fehler gezählt werden können und mittels einer der Diskriminatorschaltung nachschaltbaren Warneinrichtung bei großen Isolationsfehlern eine Warnung ausgelöst werden kann.With the features of claim 2 it is achieved that errors can be counted by means of one of the pulse shaping circuit after switchable counter and a warning can be triggered by means of a warning device that can be connected downstream of the discriminator circuit in the event of large insulation defects.

Die Ansprüche 3 und 4 kennzeichnen vorteilhafte Ausführungsformen der Diskriminatorschaltung.Claims 3 and 4 characterize advantageous embodiments of the discriminator circuit.

Mit der Zenerdiode gemäß dem Anspruch 5 kann die Empfindlichkeit der Vorrichtung in einfacher Weise an die Detektorschaltung angepaßt werden.With the Zener diode according to claim 5, the sensitivity of the device can be increased in a simple manner the detector circuit can be adapted.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 6 läßt sich die Empfindlichkeit der Vorrichtung auf ein Rauschen des Fehlersignals infolge äußerer parasitärer Störungen abstimmen.With the features of claim 6, the sensitivity of the device to a noise of the Adjust error signal due to external parasitic interference.

Die Vorrichtung ist für die Fertigungskontrolle bei der Herstellung isolierter Niederspannungskabel verschiedenster Verwendungszwecke anwendbar. Beispielsweise für Fernsprech- und Fernmeldeleitungen oder für KaK¹I verschiedener Verseilarten. Mit der Vorrichtung kann nicht nur die Zahl der Fehler je Längeneinheit der Ader gezählt werden, sondern können auch kurze und lange Signale voneinander unterschieden werden und übermäßige, einen vorbestimmten Wert übersteigende Fehler erfaßt werden. Dies ist unabhängig von der Durchlaufgeschwindigkeit is der zu prüfenden Ader möglich.The device can be used for production control in the manufacture of insulated low-voltage cables for a wide variety of purposes. For example for telephone and telecommunication lines or for KaK ¹ I of various types of stranding. With the device, not only can the number of defects per unit length of the wire be counted, but also short and long signals can be distinguished from one another and excessive defects exceeding a predetermined value can be detected. This is possible regardless of the throughput speed of the wire to be tested.

Es lassen sich gleichzeitig mehrere isolierte Adern prüfen. Die Prüfung wird beispielsweise vor dem Einlauf in eine Verseilmaschine vorgenommen, wo isolierte Adern in großer Anzahl zusammenlaufen, um ein Kabel zu bilden.Several insulated wires can be tested at the same time. The exam is for example before the enema made in a stranding machine, where insulated cores converge in large numbers to form a cable to build.

Es ist auch möglich, Fehler an bestimmte.« Verseilarten, beispielsweise an Fernmeldeaderpaaren und -vierern (Verseilung von zwei oder vier isolierten Adern), die später zu Kabelseelen zusammengefaßt werden, festzustellen.It is also possible to identify errors in certain. which will later be combined to form cable cores.

Die Vorrichtung ist auf alle Arten isolierter Adern für Niederspannungskabel anwendbar, die eine geringe Isolationsschichtdicke aufweisen. Sie eignet sich vorzüglich für die kontinuierliche Prüfung von Adern und Kabeln für Fernsprech-, Signal-, Fernmelde- und Stromversorgungssysteme, die mit Niederspannung betrieben werden. Sie gestattet eine zerstörungsfreie Prüfung und bietet einen hohen Grad an Sicherheit Auch ist die Feststellung solcher Fehler möglich, die weit unter der Schwelle liegen, die als unschädlich für die Anwendung der geprüften Erzeugnisse betrachtet wird.The device is applicable to all types of insulated cores for low-voltage cables that have a low Have insulation layer thickness. It is ideally suited for the continuous testing of cores and Cables for telephone, signaling, telecommunication and power supply systems using low voltage operate. It allows non-destructive testing and offers a high level of security It is also possible to detect errors that are far below the threshold that is considered harmless for the application of the tested products is considered.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen erläutert Es stellt darAn embodiment of the invention is explained below with reference to schematic drawings It shows

F i g. 1 den Hochspannungsgenerator und die Teilerschaltung zum Abgreifen des Fehlersignals,F i g. 1 the high-voltage generator and the divider circuit for tapping the error signal,

Fig.2 die Stromeinspeisung in die elektronische Schaltung,Fig.2 the power supply to the electronic Circuit,

Fig.3 die elektronische Fehler-Such-, -Zähl- und -Anzeigeschaltung,Fig. 3 the electronic error search, counting and -Display circuit,

F i g. 4 dieselbe Schaltung, jedoch mit zur Dutchlaufgeschwindigkeit der zu prüfenden Ader proportional eingestellter Zeitkonstante der Diskriminatorschaltung, undF i g. 4 the same circuit, but proportional to the Dutch running speed of the wire to be tested set time constant of the discriminator circuit, and

F i g. 5 eine Fehlersuchelektrode in ungefähr natürlicher Größe.F i g. 5 a debugging electrode approximately natural size.

Der Gleichstrom-Hochspannungs-Generator hat nach dem Netzanschlußteil einen Leistungsschalter 1 und zwei Schutzschalter 2 und 3, welche die Stromzufuhr beim öffnen des die Fehlersuchelektrode umgebenden Schutzkastens unterbrechen, einen Trenntransformator 4, der einen Spartransformator 5 mit Schleiferabgriff speist, der seinerseits einen Aufwirts- ^M transformator 6 mit einer auf den gewünschten Wert regulierbaren Spannung speist. Eine Abgreifstelle 7 an der Primärwicklung gestattet das Messen der Spannung mit einem Spannungsmesser 8. Ein als Doppelweggleichrichter ausgebildeter Gleichrichter hat eint: Diodenbrücke Dt und drei Filter-Kondensatoren Ci, Cl und C3 von 0,1 Mikrofarad, die in Reihe geschaltet sind und drei Potentialausgleichswiderstände Ri, R2 The direct current high voltage generator has a circuit breaker 1 and two circuit breakers 2 and 3, which interrupt the power supply when the protective box surrounding the debugging electrode is opened, an isolating transformer 4, which feeds an autotransformer 5 with a slider tap, which in turn feeds a Aufwirts- ^M transformer 6 with a voltage that can be regulated to the desired value. A tap 7 on the primary winding allows the voltage to be measured with a voltmeter 8. A rectifier designed as a full-wave rectifier has one: diode bridge Dt and three filter capacitors Ci, Cl and C3 of 0.1 microfarads, which are connected in series, and three potential equalization resistors Ri, R2 und /?3 von 100 Megoh.n aufweisen. Die Prüfspannung wird am Ende 9 eines Widerstandes A4 abgegriffen, dessen Widerstand normalerweise zwischen 1 und 1,5 Megohm beträgtand /? 3 in 100 Megoh.n. The test voltage is tapped at the end 9 of a resistor A4, its resistance is typically between 1 and 1.5 megohms

Widerstände /75 von 12 Megohm und R 6 von 165 Kiloohm bilden eine Teilerbrückenschaltung, und das Signal, das sich aus den Fehlern ergibt und einen Anteil der Prüfspannung ausmacht, wird an der Verbindungsstelle 10 der Widerstände R 5 und R 6 ausgesondert Der Widerstand Ä6 ist von zwei paraüelgeschalteten Widerständen von gleichem Widerstandswert (330 Kiloohm) gebildet von denen der eine an den Speisekreis, der andere an den Eingang der Detektorschaltung angeschlossen istResistors / 75 of 12 megohms and R 6 of 165 kilohms form a divider bridge circuit, and the signal that results from the errors and makes up a portion of the test voltage is separated out at the junction 10 of the resistors R 5 and R 6 formed by two parallel connected resistors of the same resistance value (330 kiloohms), one of which is connected to the supply circuit, the other to the input of the detector circuit

Die Baugruppe mit den Widerständen RA, R5, R6, Widerständen R6, R10, Ä9 und Ztnerdioden Dl und D 8, deren Aufgabe weiter unten näher erläutert wird, bildet eine als Doppelbrücke ausgebildete Teilerschaltung, die das Aussondern des Signals und seine Eingabe in die Detektorschaltung gestattetThe assembly with the resistors RA, R5, R6, resistors R6, R 10, Ä9 and Ztnerdioden Dl and D 8, the task of which is explained in more detail below, forms a double bridge designed divider circuit, which separates the signal and its input into the Detector switching permitted

Der Einspeisungstei! der elektronischen Schaltung weist einen Abwärtstransformator 11 auf, der die Netzspannung von 220 V auf 16 V abspannt; letztere wird durch eine Diodenbrückenschaltung 12 gleichgerichtet.The feed part! the electronic circuit has a step-down transformer 11, which stepped down the line voltage from 220 V to 16 V; latter is rectified by a diode bridge circuit 12.

Die gleichgerichtete Spannung wird über eine Leitung 13 direkt in Betätigungsrelais für Zähl- und Warngeräte eingespeist Die für die Versorgung der elektronischen Schaltungen benötigte Spannung wird durch eine Diode D 2 abgeleitet, durch einen Elektrolytkondensator CA von 100 Mikrofarad gefiltert durch eine Zenerdiode D 3 und einen Widerstand Rt von 1 Kiloohm auf 12 V stabilisiert und dann durch einen Elektrolytkondensator C5 von 100 Mikrofarad gefiltertThe rectified voltage is fed directly into actuating relays for counting and warning devices via a line 13.The voltage required to supply the electronic circuits is derived through a diode D 2, filtered by an electrolytic capacitor CA of 100 microfarads, filtered through a Zener diode D 3 and a resistor Rt stabilized from 1 kiloohm to 12 V and then filtered through an electrolytic capacitor C5 of 100 microfarads

Eine Spannungserniedrigung in drei Siliciumdioden DA, D5 und D6 (z. B. vom Typ 1 N 4002) gestattet, eine negative Spannung von etwa 2 V zu erhalten, die auf eine Leitung 14 gegeben wird. Wenn die Sparnung an der Verbindungsstelle 10 einen Rauschanteil aufweist herrührend von äußeren parasitären Störungen, läßt s:;h durch Kurzschließen von einer oder zwei der Dioden DA, D5 und D6 die negative Spannung, und damit die Empfindlichkeit erniedrigen.Lowering the voltage in three silicon diodes DA, D5 and D6 (e.g. of the 1 N 4002 type) allows a negative voltage of about 2 V to be obtained, which is applied to a line 14. If the savings at the junction 10 have a noise component resulting from external parasitic interference, short-circuiting one or two of the diodes DA, D5 and D6 can reduce the negative voltage and thus the sensitivity.

Das an der Verbindungsstelle 10 der Brückenschaltung abgenommene Signal wird dem Eingang der Detektorschaltung zugeführt Mit den beiden Zenerdioden Dl und DS läßt sich die Restgleichspannung um 2 χ 12 V verschieben, wodurch das Signal-Restspannungs-Verhältnis, also die Feststellempfindlichkeit sehr merklich vergrößert wird Das auf diese Weise abgetrennte Signal wird der Basis eines Transistors Ti zugeführt, der beispielsweise vom Typ 2 N 2222 ist und ein" Vorspannung über zwei Widerstände R 9 von 1,8 Kiloohm und R10 von 10 Kiloohm erhält. Eine Diode D9, beispielsweise vom Typ IN 914, begrenzt den Polaritätswechsel des Transistors Tl bei fehlendem Signal. Der Kollektor des Transistors 7*1 hat einen doppelten Ausgang, der von Lastwiderständen R i 1 und R12 von 22 Kiloohm und vier Dioden D10, D11, D12 und D13 gebildet ist und gestattet, das Signal der Warnschaltung und zugleich der Zählschaltung zuzuführen. Die Zählschaltung weist eine mooostabile Kippschaltung auf, die gebildet ist von einem npn-Transistor 72 (des Typs 2 N 2222), einem pnp-Transistor T3 (des Typs 2 N 2907), Vorspannungswiderständen R 13 und R14 von 10 Kiloohm, die dem Transistor Tl zugeordnet sind, einem Vorspannungswiderstand R 15 von 2,2 Kiloohm und einem VorspannungswiderstandThe removed at the junction 10 of bridge circuit signal is fed to the input of the detector circuit with the two Zener diodes Dl and DS, the residual DC voltage whereby the signal residual voltage ratio, that is, the detection sensitivity is increased very appreciably can be displaced by 2 χ 12 V, the on The signal separated in this way is fed to the base of a transistor Ti which is, for example, of the type 2N 2222 and receives a "bias voltage via two resistors R 9 of 1.8 kilohms and R 10 of 10 kilohms. A diode D9, for example of the IN type 914, limits the polarity change of the transistor Tl in the absence of a signal. The collector of the transistor 7 * 1 has a double output, that of load resistors R i 1 and R 12 of 22 kilohms and four diodes D 10, D 11, D 12 and D 13 is formed and allows the signal to be fed to the warning circuit and at the same time to the counting circuit of an npn transistor 72 (of the type 2 N 2222), a pnp transistor T3 (of the type 2 N 2907), bias resistors R 13 and R 14 of 10 kilohms, which are assigned to the transistor Tl , a bias resistor R 15 of FIG , 2 kiloohms and a bias resistor

Λ 16 von 10 Kiloohm, die dem Transistor T3 zugeordnet sind, einem Rückkopplungskreis R 17 von 10 Kiloohm und einem Kondensator C6 von 1 Mikrofarad. Diese monostabile Kippschaltung gestattet das Umwandeln des Fehlersignals, das von den mehr oder weniger rächen und mehr oder weniger gleichmäßigen Spannungsvcränderungen gebildet ist, in »in Rechtecksignal, welches das Zählwerk zu betätigen vermag. Das aus der monostabilen Kippschaltung austretende Signal wird an die Basis eines Transistors 7 4 des Typs 2 N 2222 angelegt, der im Ruhezustand normalerweise durch einen Vorspannungswiderstand R 18 von 10 Kiloohm und einen Vorspannungswiderstand R 19 von 2.2 Kiloohm gesperrt ist. Eine Wicklung 15 des das Zählwerk betätigenden Relais bildet die Last des Kollektors des Transistors TA. Der zusätzliche Unterbrechungsstrom, der in der Wicklung 15 auftritt und den Transistor TA beschädigen könnte, läßt sich mit einer Diode D 14 des Typs 1 N 4002 aufnehmen.Λ 16 of 10 kilohms associated with transistor T3 , a feedback circuit R 17 of 10 kilohms and a capacitor C6 of 1 microfarad. This monostable multivibrator allows the conversion of the error signal, which is formed by the more or less revenge and more or less uniform voltage changes, into a square-wave signal which the counter is able to operate. The signal emerging from the monostable multivibrator is applied to the base of a transistor 74 of the type 2 N 2222, which in the idle state is normally blocked by a bias resistor R 18 of 10 kilohms and a bias resistor R 19 of 2.2 kilohms. A winding 15 of the relay actuating the counter forms the load of the collector of the transistor TA. The additional interruption current which occurs in the winding 15 and which could damage the transistor TA can be absorbed by a diode D 14 of the 1 N 4002 type.

Das am Eingang der monostabilen Kippschaltung an der Verbindungsstelle der Diode D10 und des Lastwiderstandes R 11 über die Diode DIl abgegriffene Fehlersignal wird der Warnschaltung über eine Zeitkonstanten-Schaltung C7 — R2O zugeführt, welche nicht auf kurze oder nicht sich wiederholende Signale reagiert, wohl aber auf lange oder sich wiederholende kurze Signale. Durch Regulieren der Zeitkonstanten dieser Schaltung läßt sich die Feststellschwelle bestimmen. Mit Werten von 1 Mikrofarad für C6 und von 22 Kiloohm für R 20 läßt sich der Alarm bei einer Geschwindigkeit von 1600 m/min bei einem Isolationsfehler auslösen., der 4 cm oder darüber beträgt. The error signal tapped at the input of the monostable multivibrator at the junction of the diode D 10 and the load resistor R 11 via the diode DIl is fed to the warning circuit via a time constant circuit C7 - R2O , which does not react to short or non-repetitive signals, but it does on long or repetitive short signals. The detection threshold can be determined by regulating the time constants of this circuit. With values of 1 microfarad for C6 and 22 kiloohms for R 20, the alarm can be triggered at a speed of 1600 m / min in the event of an insulation fault of 4 cm or more.

Die Alarmauslöseschaltung weist eine bistabile Kippschaltung auf. die von zwei Transistoren Γ5 (2 N 2222) und Γ6 (2 N 2907) und von ihren Vorspannungs- und Rückkopplungskreisen (R21 und R22 von 4.7 Kiloohm. R23 von 2,2 Kiloohm. R2A von 10 Kiloohm. R 25 von 47 Kiloohm, CS von 1 Mikrofarad) gebildet ist. Das aus der bistabilen Kippschaltung austretende kontinuierliche Signal wird der Basis eines Transistors Tl zugeführt, an die über einen Widerstand R 26 von 10 Kiloohm und einen Widerstand R 27 von 2,2 Kiloohm eine Vorspannung angelegt ist. Der Transistor Tl betätigt eine über eine Schutzdiode D14 (1 N 4002) parallelgeschaltete Spule 16 des Relais für das Wanrsystem.The alarm trigger circuit has a bistable trigger circuit. that of two transistors Γ5 (2 N 2222) and Γ6 (2 N 2907) and their bias and feedback circuits (R 21 and R22 of 4.7 kilo ohms . R23 of 2.2 kilo ohms. R2A of 10 kilo ohms. R 25 of 47 kilo ohms , CS of 1 microfarad). The continuous signal emerging from the bistable multivibrator is fed to the base of a transistor T1 to which a bias voltage is applied via a resistor R 26 of 10 kilohms and a resistor R 27 of 2.2 kilohms. The transistor T1 actuates a coil 16 of the relay for the Wanrsystem, which is connected in parallel via a protective diode D14 (1 N 4002).

Das Rechtecksignal kann, wenn ein bedeutender Fehler oder eine vorbestimmte Anzahl von Fehlern erfaßt worden ist, auch andere Vorrichtungen zugeführt werden, z. B. einem Zähler oder Auswahl-Zähler, oder einer Ausschaltvorrichtung für die Ummantelungsanlage. Durch vorübergehendes Anschließen der Verbindungsstelle der Widerstände R 21 und R 25 an Masse ist es mit einem Schalter 17 möglich, das für die die Ummantelungsanlage überwachende Person bestimmte akustische und/oder optische Warnsignal zu unterbrechen. The square wave signal can also be fed to other devices, e.g. B. a counter or selection counter, or a switch-off device for the jacketing system. By temporarily connecting the connection point of the resistors R 21 and R 25 to ground, it is possible with a switch 17 to interrupt the acoustic and / or optical warning signal intended for the person monitoring the jacketing system.

An das Ende 9 des Prüfspannungs-Generators ist eine Fehlersuchelektrode 21 angeschlossen. Das Anschließen des elektrischen Leiters 18 einer isolierten Ader 19 an Masse geschieht an seinem noch nicht isolierten Ende. Nach dem Austreten aus der vereinfacht dargestellten Umspritzmaschine 20 läuft die isolierte Ader 19, deren Außendurchmesser beispielsweise etwa 1 mm beträgt, in die Fehlersuchelektrode 21 ein, die beim gezeigten Beispie! eine Länge von 30 mm und einen Innendurchmesser von 6 mm hat Jeder Isolationsfehler zeigt sich durch eine Entladung zwischen der A troubleshooting electrode 21 is connected to the end 9 of the test voltage generator. The connection of the electrical conductor 18 of an insulated wire 19 to ground happens at its not yet insulated End. After exiting the injection molding machine 20, shown in simplified form, the insulated one runs Wire 19, the outer diameter of which is, for example, about 1 mm, into the troubleshooting electrode 21, the in the example shown! a length of 30 mm and has an inside diameter of 6 mm. Every insulation fault is indicated by a discharge between the

Fehlersuchelektrode 21 und der Ader 19. Diese Entladung ruft eine momentane Spannungserniedrigung am Ende 9 hervor, der ein Wiederanstieg der Spannung auf ihren normalen Wert folgt, der beispielsweise 8000 V beträgt, jedoch abhängig vom Innendurchmesser der Fehlersuchelektrode 21 ist. Bei nichtvorhandenem Fehler beträgt die Spannung an der Verbindungsstelle 10 etwa 30 V.Troubleshooting electrode 21 and wire 19. This Discharge causes a momentary decrease in voltage at the end 9, which causes the voltage to rise again follows its normal value, which is, for example, 8000 V, but depending on the inner diameter the debugging electrode 21 is. If there is no fault, the voltage at the connection point is 10 about 30 V.

Die Abmessungen der Fehlersuchelektrode 21 sind nicht kritisch. Eine rohrkörperförmige Elektrode, deren Innendurchmesser beispielsweise das 2- bis lOfache des Außendurchmessers der zu prüfenden Ader beträgt, ist absolut zweckdienlich. Ihre Länge kann äußerst gering sein und sogar nur einige Millimeter betragen. So könnte eine einfache, in Maschinen gebräuchliche Beilagscheibe von 1,5 mm Dikce verwendet werden.The dimensions of the debugging electrode 21 are not critical. A tubular electrode whose Internal diameter, for example, 2 to 10 times the Outside diameter of the wire to be tested is absolutely appropriate. Their length can be extremely short and even be a few millimeters. So could be a simple one that is used in machines A 1.5 mm thick washer can be used.

Bei einer Elektrode von vorgegebenem Innendurchmesser ist es möglich, isolierte Adern innerhalb eines großen Durchmesserbereiches zu prüfen, ohne daß die Piüfspannung verändert wird. Hinsichtlich der Adern von kleinem Durchmesser besteht grundsätzlich keine Beschränkung: bei den Leitern größeren Durchmessers ergibt sich die einzige Beschränkung aus mechanischen Überlegungen und aus der Notwendigkeit, ein Reiben des Isolierstoffes bzw. der Isolationsschicht an der Elektrode zu verhindern, wodurch der Isolierstoff abgerieben werden könnte. In der Praxis ist das Verhältni« 2 :1 bis 10 :1 zwischen dem Innendurchmesser der Elektrode und dem Außendurchmesser der Ader für fast die Gesamtheit aller Fälle geeignet.With an electrode with a given inner diameter, it is possible to use insulated wires within a large diameter range without changing the test voltage. Regarding the veins There is basically no restriction for small-diameter conductors: for larger-diameter conductors the only limitation arises from mechanical considerations and from the need for rubbing to prevent the insulating material or the insulating layer on the electrode, whereby the insulating material could be rubbed off. In practice the ratio between the inside diameter is 2: 1 to 10: 1 the electrode and the outer diameter of the wire are suitable for almost all cases.

Bei Verwendung eines mechanischen Summenzählers ist die Zählgeschwiridigkeit auf einige zehn Felder je Sekunde begrenzt. Wenn beispielsweise der Zähler auf eine Geschwindigkeit von 25 Fehlern je Sekunde begrenzt ist, lassen sich nur Fehler unterscheiden, die durch ein Intervall von wenigstens 40 Millisekunden, das bei 1600 m/min etwa 1 m entspricht, voneinander getrennt sind. Im Bereich darüber sind elektroniche Zähler aller bekannten Typen verwendbar, die direkt numerisch anzeigen und deren Zählgeschwindigkeit praktisch nicht begrenzt ist.When using a mechanical totalizer, the counting speed is a few tens of fields each Second limited. For example, if the counter runs at a rate of 25 errors per second is limited, errors can only be distinguished by an interval of at least 40 milliseconds, the at 1600 m / min corresponds to about 1 m, are separated from each other. In the area above there are electronic Counters of all known types can be used, which display numerically directly and their counting speed is practically not limited.

Auch ist es unbedingt erforderlich, daß die elektronischen Fehler-Feststell- und -Formerschaltungen selbst ausreichend schnell arbeiten.It is also imperative that the electronic fault detection and shaping circuits themselves work fast enough.

Bei 1600 m/min durchläuft ein vorgegebener Punkt die Ader die Elektrode in 500 Mikrosekunden. Sollen Fehler, deren Abmessungen deutlich kleiner sind als 1 mm, richtig festgestellt werden, müssen die Schaltungen in der Lage sein, ein Signal von einer Dauer unter 500 Mikrosekunden, was bei den vorstehend beschriebenen Schaltungen zutrifft, deren Durchlaßbereich in der Größenordnung von mehreren Megahertz liegtAt 1600 m / min, a given point the wire passes through the electrode in 500 microseconds. Should Defects, the dimensions of which are significantly smaller than 1 mm, must be correctly detected, the circuits must be able to generate a signal of a duration below 500 microseconds, which is the case with those described above Circuits applies whose pass band is on the order of several megahertz

Wenn jedoch eine solche Fehlerfeststellvorrichtung in einer Maschine benutzt wird, deren Durchlaufgeschwindigkeit innerhalb von Grenzen veränderlich ist, die 10 bis 20% nach oben oder nach unten überschreiten, beispielsweise in Verseilmaschinen, deren Geschwindigkeit sich in einem Verhältnis von wenigstens 1 :5, beispielsweise von 24 bis 120 m/min, verändern kann, ist es nicht mehr möglich, einen »übermäßigen« Fehler festzustellen, d. h. einen Fehler, der einen im voraus festgelegten Wert überschreitetHowever, if such a fault detection device is used in a machine, its passage speed is variable within limits that are 10 to 20% up or down exceed, for example in stranding machines, their Speed is in a ratio of at least 1: 5, for example from 24 to 120 m / min, can change, it is no longer possible to detect an "excessive" error; H. an error, which exceeds a predetermined value

!Diese Schwierigkeit läßt sich dadurch überwinden, daß der Laststrom des Kondensators, der die Zeitkonstante der Diskriminatorschaltung festlegt proportional tut DurchSaafgesAwindigkeit der zu prüfenden Ader oder des Kabels eingestellt wird.! This difficulty can be overcome by that of the load current of the capacitor, which determines the time constant of the discriminator does proportional DurchSaafgesAwindigkeit which is set to be tested wire or cable.

Hierfür werden die Signale am Ausgang desFor this purpose, the signals at the output of the

Kollektors des Transistors 71 verzweig!, und zwar einerseits über die Dioden D 12 und O13 in den Zahl- und Warnkreis, andererseits über einen Widerstand R 28 von etwa K)C Ohm und eine Silieium-Diode D 18 in einen speziellen Kreis mit einem ρηρ-Transistor TS. z. H. des Typs 2 N 2907. dessen Emitter über einen Widerstand R 29 von 4700 Ohm geladen wird, und dessen Kollektor einerseits an das finde der Silicium-Hiode υ 18 und andererseits an den Kondensator Cl ^geschlossen ist, der die Zeitkonstante der Diskriniinatorschaltnng festlegt.Collector of the transistor 71 branch !, on the one hand via the diodes D 12 and O13 in the number and warning circuit, on the other hand via a resistor R 28 of about K) C Ohm and a silicon diode D 18 in a special circle with a ρηρ -Transistor TS. z. H. type 2N 2907. whose emitter is charged via a resistor R 29 of 4700 ohms, and its collector on the one hand υ to the find the silicon Hiode 18 and on the other hand closed at the capacitor Cl ^, which defines the time constant of Diskriniinatorschaltnng .

Die Biisis des Transistors /8 erhalt eine Vorspannung über einen Widerstand R 30 von 1000 Ohm. der an ■lie · Ι2Λ I.eiiung angeschlossen ist Me ist direkt mit einem npn Transistor 7 9. beispielsweise des l\ps I N 2222. verbunden. Der Lmitter des Transistors 7'9 ist lurch einen Widerstand R 31 von 1000 Ohm an eine Spam'ingsqiielle von - !.2 V angeschlossen: die Basis !es ! ^:i;/!S!.st'*r*·. Γ® ¹³Th^!! ^üi** yyircn'n^nn.· iiK*»r ^i >>»■!> in Masse eingeschlossenen Widerstand R 32 von 'OOOnlini. Ihr wird ai;Uer<!em hin h emen Widerstand /V i? '.on 22 000 0hm. der :-.iit einem einstellbaren ■■"dorstand R 34 von 10 000 Ohm in Reihe geschaltet ■st, ein de· Durchlaufgeschwindigkcit des /u prüfenden Leiters proportionales Signal, /H die von einem Tachodynamo gelieferte Spannung, zugeführt, wobei dciTachodynamo synchron mit der Durchlaufgesehw in-■ ligkeit des genannten Leiters angetrieben wird. Dieses Signal wird an einer Stelle 22 eingeleitet. Absolut geeignet für diese Aufgabe ist ein gewöhnlicher Tachodynamo, der eine (ileichspanriung von 60 mV je I 'mdrehung/Minute erzeugt.The bisis of the transistor / 8 receives a bias voltage via a resistor R 30 of 1000 ohms. which is connected to lie · Ι2Λ I.eiiung Me is connected directly to an npn transistor 7 9, for example the l \ ps I N 2222.. The transmitter of transistor 7'9 is connected through a resistor R 31 of 1000 ohms to a spam source of -! .2 V: the base! Es! ^: i; /! S! .st '* r * ·. Γ® ¹³ Th ^ !! ^ üi ** yyircn'n ^ nn. · iiK * »r ^ i >>» ■!> Resistor R 32 enclosed in ground from 'OOOnlini. Your will ai; Uer <! Em have a resistance / V i? '.on 22 000 ohm. which: -. connected in series with an adjustable R 34 resistor of 10,000 ohms, a signal proportional to the passage speed of the / u testing conductor, / H the voltage supplied by a speedometer, with the speedometer being synchronized with This signal is initiated at a point 22. An ordinary tacho dynamometer, which generates a calibration of 60 mV per 1 turn / minute, is absolutely suitable for this task.

Die Arbeitsweise ist dann folgende: Die vom Tachodynamo abgegebene (ilen hspannung wird in Strom umgesetzt, der durch die beiden Transistoren Γ9 und /8 verstärkt wird die als direkt gekoppelter Verstarker geschaltet sind. Wenn kein fehler vorliegt, befindet sich der Transistor 71 in leitendem Zustand, de: gesamte, aus dem Kollektor des Transistors 7'8 austretende ( ίί'Ίί hstroni wird iilvr die Diode /> IH und den Widerstand R 28 zum Kollektor des Transistors / I umgeleitet, ind der Kondensator ('7 bleibt entladen Hei Auftieien eines lehlers wid der transistor /I gesperrt, und der von den Transistoren Γ9 und / 8 an«· der \om I aclmds namo abgegebenen Spannung erzeug ;e (ile:i iis'rom ladt dann den Kondensator ( 7.The operating principle is then as follows: The ilen hvoltage delivered by the speedometer is converted into current, which is amplified by the two transistors 9 and / 8, which are connected as a directly coupled amplifier. If there is no fault, transistor 71 is conducting , de: the entire (ίί'Ίί hstroni exiting from the collector of transistor 7'8 is diverted iilvr the diode /> IH and the resistor R 28 to the collector of the transistor / I, and the capacitor ('7 remains discharged The transistor / I is blocked, and the voltage delivered by the transistors Γ9 and / 8 to the \ om I aclmds namo is generated; e (ile: i iis'rom then charges the capacitor (7.

\t , ι. Ii j ι . r. λ ι , i.ir I- _t>hlpr Λ ii*.r»»n Jkmii ί Liη ν I^I iihi^r /iii-\ t, ι. Ii j ι. r. λ ι, i.ir I- _t > hlpr Λ ii * .r »» n Jkmii ί Liη ν I ^ I iihi ^ r / iii-

Dii.len /'Ituii.1 /)lft. die Transistoren Γι. /'6 und 7 7 ίγκι die Spule Ιβ de«. Relais Je^r Alarm ausgelost u inlDii.len /'Ituii.1 /) lft. the transistors Γι. / '6 and 7 7 ίγκι the coil Ιβ de «. The relay ^r Alarm drawn and domestic

I).ι du MHi i achoc> n.iiiio abgegebene (ileiihspan-'Hing der Diirchlauftresvhw mdigkeit proportional ist. ;·,ι latriit die l.aJegesi.hvv ι tu! t'k ¹U vies Kondensators proportional zur Durchlaufgeschw indigkeit der Anlage gemacht.I) .ι du MHi i achoc> n.iiiio delivered (ileiihspan-'Hing the diirchlauftresvhw fatigue is proportional.; ·, Ι latriit die l.aJegesi.hvv ι tu! T'k ¹ U vies vies proportional to the throughput speed of the condenser Plant made.

Das Alarm- bzw. Warnsystem lal.tt sich somit an einen großen Gesehu indigkeitsbereich anpassenThe alarm or warning system can thus be connected to one adapt to a large area of visibility

Hierzu 3 Blatt Zeichniineen For this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for the continuous detection of insulation faults on electrical wires for low-voltage cables, with a generator with a large internal resistance to generate a direct voltage between the conductor of the wire and an external electrode, with an evaluation device that detects voltage changes on the electrode that occur as a result of insulation defects , responds, characterized in that the generator for generating the DC voltage is designed as a high-voltage generator with voltage smoothing, that the electrode (21) is tubular, has a short length and has an inner diameter which is between 2 and 10 times the outer diameter of the to test wire is that a double bridge designed divider circuit (R 4, R 6, R 9, R 10) is provided, from which the resulting voltage change is picked up as an error signal in the event of an insulation failure of a wire (19) passed through the electrode without loading, and that the T eilerschaltung a detector circuit (D 7, DS, Ti, R9-R12, DlQ-D 13) provided with a matching circuit (11, 12, D2-D6, R7, RS, CA, CS ) and the evaluation device are connected downstream.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that; the evaluation device contains an adjustable discriminator circuit (CT, R 20) and a monostable toggle switch (T2, TZ, Λ13-Λ 16, CS)

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the discriminator circuit contains a time constant element with a capacitance (Cl) and a resistor (R 20)

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that a generator is connected to the time constant element (C 7, Ä20) which generates a signal proportional to the speed of the ads to be tested: r (19) through the electrode (21).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the input of the detector circuit (DT, DS, Ti, R9-Ri2, D10-D13) has at least one series-connected Zener diode (D 7, DS) .

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the detection sensitivity of the detector circuit (Dl, DS, TX, R9-RX2, D 10- D 13) lying by adjusting the other base of an input transistor (T 1) of the detector circuit negative voltage is adjustable.