DE3105845C2 - Vorrichtung zum Prüfen elektrischer Kabel - Google Patents

Abstract

Bei der Herstellung von Kabel aus mindestens einem metallischen Leiter und einem isolierenden Kunststoffmantel sind Prüfvorrichtungen bekannt, die zum Auffinden eines Fehlers in dem Kunststoffmantel dienen. Insbesondere werden dabei Spannungsprüfgeräte eingesetzt, wobei das Kabel in der Kabellinie kontinuierlich durch die Prüfeinrichtung hindurchgeführt wird. Bisher werden fehlerhafte Kabelstücke nach dem Anhalten der Kabelherstellungsmaschine herausgeschnitten. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Produktion des Kabels in der Kabellinie beim Auftreten eines Fehlers nicht mehr zu unterbrechen, sondern das Kabel an der Fehlstelle maschinell so zu kennzeichnen, daß der Fehler jederzeit maschinell wieder aufgefunden werden kann. Dies wird durch eine mechanische Markierungseinrichtung zum reproduzierbaren Beschädigen des Kunststoffmantels im Bereich des Fehlers erreicht, wobei in Abhängigkeit von einem von der Prüfeinrichtung bei Fehlerortung abgegebenen Impuls die mechanische Markierungseinrichtung mit dem Kabel in Wirkverbindung tritt. Damit wird jeder Fehler zunächst einmal vergrößert und vergleichmäßigt, so daß er leicht auffindbar ist.

Description

Die Erfindung bezieh» sich auf eine Vorrichtung zum Prüfen elektrischer Kabel mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 aufgeführten Merkmalen.

Die Prüfung findet also in der Kabellinie statt. Unter einer Kabellinie versteht man üblicherweise eine Fertigungsstraße für Kabel, also mit einer Zuführeinrichtung für den metallischen Leiter, beispielsweise in Litzenform, einem Extruder zum Umspritzen des metallischen Leiters mit einer Kunststoffisolierung sowie einer Abzugs- und Aufwickelvorrichtung.

Eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art ist aus der DE-OS 15 73 787 bekannt Dabei findet eine Kunststoffisolierung aus einem durchscheinenden oder durchsichtigen Kunststoff Verwendung. Die Kunststoffisolierung des Kabels wird mit mindestens einem scharf gebündelten Lichtstrahl fortlaufend abgetastet, um in der Kunststoffisolierung befindliche Fremdkörper aufzuspüren. Als Markierungseinrichtung findet eine Kerbvorrichtung Verwendung, mit deren Hilfe in die Oberfläche der Isolierung eine Kerbe eingedrückt wird. Die Markierungseinrichtung hinterläßt damit eine Kerbe, die der Größe des eingebetteten Fremdkörpers entspricht Die Kerbe erstreckt sich auf die Oberfläche der Isolierung. Um das Kabel oder die Leitung an der bets treffenden Stelle auszubessern, wird die mit der Kerbe versehene Kunststoffisolierung entfernt und durch eine einwandfreie Isolierung ersetzt Die Abtastung der Kunststoffisolierung erfolgt mit dem scharf gebündelten Lichtstrahl, dessen Wellenlänge entsprechend der Grö-Be der noch anzuzeigenden Fremdkörper ausgewählt ist. Eine eingedrückte Kerbe zeigt somit an, daß sich an dieser Stelle ein Fremdkörper in der Kunststoffisolierung befindet. Die Kerbe kann dann zum Wiederauffinden des Fremdkörpereinschlusses dienen.

Es ist auch bereits bekannt, in einer solchen Kabellinie mehrere Prüfeinrichtungen anzuordnen, von denen eine meist ein Spannungsprüfgerät ist, in welchem das Kabel auf Durchschlagsfestigkeit innerhalb einer Hochspannungsstrecke geprüft wird. Findet ein Durchschlag statt, dann verschmort die Kunststoffisolierung an der betreffenden Fehlstelle. Diese Fehlstelle markiert sich gleichsam von selbst, wobei allerdings auch hier der Nachteil auftritt, daß die verschmorte Stelle eine proportionale Größe der Fehlstelle besitzt Sehr kleine Fehler können daher nur bei aufmerksamster Beobachtung gesehen werden. Wenn der Kabelmantel zusätzlich noch aus dunklem oder schwarzem Kunststoff besteht ist das optische Wiederauffinden des Fehlers weitgehend unmöglich.

Die DD-PS 28 646 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kennzeichnung von Fehlerstellen an der Isolation strangähnlicher Gebilde, vorzugsweise elektrischer Kabel und Leitungen, mit dem die Fehlerstellen während des Produktionsablaufes markiert werden.

Hierbei wird die Kunststoffisolierung — ebenfalls nur auf der Oberfläche — durch eine Farbbedruckung gekennzeichnet. Es werden Farbkissen an das Kabel angelegt, die in der Anlegestellung Farbe auf die Oberfläche des Kunststoffmantels übertragen. Dabei wird eine genaue Kennzeichnung des Fehlers angestrebt, also eine Kennzeichnung, die sich auf die Größe bzw. den Bereich des Fehlers erstreckt. Hierzu ist es erforderlich, die Ansprechzeiten des Relais und von Zugmagneten auf die Abzugsgeschwindigkeit des Kabels in der Kabellinie abzustimmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß der oder die festgestellten Fehler in Einheitsfehler mit festgelegter Mindestgröße umgeformt werden, damit diese Fehler — auch durch andere Prüfeinrichtungen — während späterer Bearbeitungsschritte leicht aufgefunden werden können.

Erfindungsgemäß wird dies durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale erreicht.

Die Erfindung geht damit von dem Gedanken aus, von einem Herausschneiden oder Reparieren des fehlerbeliaftcten Kabelstücks in der Kabellinie abzusehen

und stattdessen die Fehlstelle so deutlich zu kennzeichnen, daß sie im weiteren Produktionsablauf schnell und zuverlässig auffindbar ist Die Prüfeinrichtung weist ein Spannungsprüfgerät auf, welches mit Hochspannung arbeitet, so daß damit die Durchschlagssicherheit überprüft wird. Freilich kann die Prüfeinrichtung zusätzlich noch andere Prüfgeräte aufweisen. Durch die Einschaltung eines Zeitrelais mit einer einstellbaren Abfallverzögerung wird das Fehlersignal vergrößert und vergleichmäßigt, so daß mit Hilfe der als Schneidvorrichtung ausgebildeten Markierungseinrichtung die Kunststoffisolierung bis zum metallischen Leiter in Abhängigkeit von der Dauer des Fehlersignals durchtrennt wird. Damit ist die Möglichkeit geschaffen, in jedem späteren Produktionsschritt den Fehler mit einem Spannungsprüfgerät wieder aufzufinden, und zwar auch dann, wenn beispielsweise der metallische Leiter an einem odc· beiden Enden der Spule o. dgl. nicht geerdet werden kann. Damit entsteht der entscheidende Vorteil, daß eine Einheitsfehlstelle — auch entsprechender Länge — geschaffen wird, die in jedem beliebigen späteren Produktions- bzw. Bearbeitungsschritt des Kabels durch eine Prüfeinrichtung, die mit relativ niedriger Spannung arbeiten kann, sofort wieder aufgefunden wird. Es ergibt sich die Möglichkeit, das fehlerbehaftete Kabelstück in einem solchen Produktionsschritt zu entfernen, in welchem es die kontinuierliche Produktion am wenigsten stört. Beispielsweise ist es möglich, das ganze Kabel mit der Fehlstelle durch alle Produktions- und Bearbeitungsstufen hindurchlaufen zu lassen und erst als fertig bearbeitete Endprodukte, also beispielsweise das abgelängte, mit verzinnten Enden oder angeschlagenen Schuhen versehene Lautsprecherkabel auszusondern. Durch die vorliegende Erfindung tritt eine beachtliche Steigerung der einhaltbaren Qualitätsnormen während der Herstellung ein. Es ergibt sich eine größere Sicherheit für das Bedienungspersonal. Mehrere Kabellinien können von einer Dedienungsperson bedient werden. Es besteht kein Pausenproblem. Die mechanische Markierungseinrichtung kann an sich mit jeder beliebigen Prüfeinrichtung oder auch mit mehreren Prüfeinrichtungen innerhalb der Kabellinie zusammengeschaltet werden, so daß der weitere Vorteil entsteht, daß Fehler unterschiedlicher Art auf diese Weise in einen Einheitsfehler überführt werden, der einfachst auffindbar ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Markierungseinrichtung zwei im unvollständigen Eingriff miteinander stehende, frei drehbar gelagerte Zahnräder aufweisen, die rundum auf einem Teil der Breite der Verzahnung derart abgearbeitet sind, daß ein Durchtrittsschlitz für das berührungslose Hindurchlaufen des Kabels entsteht, und daß zumindest eines der Zahnräder mit einer Einrichtung zum Verschieben seiner Drehachse in Richtung auf das andere Zahnrad versehen ist. Eine solche Markierungseinrichtung stört die lineare Führung des Kabels in der Kabellinie nicht. Durch den unvollkommenen Eingriff der Zahnräder untereinander, die bei fehlerfreier Produktion stillstehen, ist eine sofortige Kupplung der beiden Zahnräder vorhanden, so daß sie ordnungsgemäß arbeiten, d. h. die Kunststoffisolierung bis zum metallischen Leiter durchbrechen können, wenn ein Fehlersignal auftritt. Diese mechanische Markierungseinrichtung braucht keinen Antrieb für die Zahnräder, weil dieser Antrieb vom Kabel selbst abgegriffen wird.

Die Einrichtung zum Verschieben des einen Zahnrades kann eine pneumatisch betriebene Zylindereinheit aufweisen, beispielsweise einen doppeltwirkenden Zylinder in Verbindung mit einer Ventileinheit und einer Druckluftversorgung.

Die mechanische Markierungseinrichtung kann in Verbindung mit einer zusätzlichen Farbmarkierungseinrichtung vorgesehen sein, die zweckmäßig zwei Spritzdüsen mit jeweils unterschiedlicher Farbe aufweist Die beiden Spritzdüsen sollten auf unterschiedlichen Seiten der Kabellinie angeordnet sein, damit nicht die eine Farbmarkierung durch die andere verdeckt

ίο wird. Eine solche zusätzliche optische Farbmarkierung, die dann gleichzeitig mit der mechanischen Markierungseinrichtung arbeitet, bzw. mit dieser parallelgeschaltet wird, macht den Fehler im Kabel für die Bedienungsperson noch leichter erkennbar, so daß beispielsweise bei einem vorzunehmenden Rollenwechsel an irgendeiner Stelle der Weiterverarbeitung diese so gelegt werden kann, daß mit dem Herausschneiden der fehlerbehafteten Stelle ein Rollenwechsel vorgenommen wird bzw. sich der Rollenwechsel nach der vorhandenen Fehlstelle richtet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Kabellinie mit der beschriebenen Vorrichtung,

F i g. 2 eine schematisierte Darstellung der wesentlichen Teile der mechanischen Markierungseinrichtung und

F i g. 3 das Zusammenspiel der mechanischen Markierungseinrichtung und der optischen Farbmarkierungseinrichtung.

Die in F i g. 1 dargestellte Kabellinie arbeitet kontinuierlich von Rolle zu Rolle. Von der Rolle 1 wird der metallische Leiter 2 in Richtung des Pfeiles 3 abgezogen und durch einen Extruder 4 geführt, in dessen Mundstück 5 der metallische Leiter 2 mit einer Kunststoffisolierung umspritzt wird, so daß das Kabel 6 das Mundstück 5 des Extruders 4 gemäß Pfeil 7 verläßt. Das Kabel 6 wird in gerader Linie durch eine erste Prüfeinrichtung 8, die beispielsweise als Prüfeinrichtung auf zentrische Lage des metallischen Leiters in der Kunststoffisolierung ausgebildet ist, und durch eine zweite Prüfeinrichtung 9, die beispielsweise als mit Hochspannung arbeitendes Spannungsprüfgerät ausgebildet ist, hindurchgeführt. Anschließend gelangt das Kabel 6 in die mechanisehe Markierungseinrichtung 10, die über Leitungen 11 und 12 an die beiden Prüfeinrichtungen 8 und 9 angeschlossen ist. Wenn auch nur eine der beiden Prüfeinrichtungen 8 und 9 einen Fehler am Kabel 6 feststellt, wird die mechanische Markierungseinrichtung 10 in Tätigkeit gesetzt und damit der Fehler vereinheitlicht, vergrößert und angezeigt, ohne daß die Produktion des Kabels 6 unterbrochen wird. Am Ende der Kabellinie sind ein oder mehrere Umlenkwalzen 13 und Aufwickelb/w. Abzugswalzen 14, 15 vorgesehen.

F i g. 2 verdeutlich die Wirkungsweise der mechanischen Markierungseinrichtung in einer besonderen Ausführungsform, wobei zwei Zahnräder 16 und 17 eingesetzt werden, die etwa gemäß der Schnittangabe H-II in Fig. 1 dargestellt sind. Das Zahnrad 16 ist um eine

bo vertikale Drehachse 18 ortsfest und frei drehbar gelagert. Das Zahnrad 17 ist um eine Drehachse 19 frei drehbar gelagert, die jedoch bei vertikaler Anordnung der Drehaensen 18 und 19 horizontal in Richtung auf Drehachse 18 bzw. wieder weg von dieser, verschoben werden kann. Zur Verschiebung dient eine pneumatisch angetriebene Zylindereinheit 20, die über eine Ventileinheit 21 und die Leitungen 22 und 23 angesteuert wird. Die Ventileinheit 21 ist mit einer pneumatischen Versor-

gung 24 versehen bzw. an eine solche angeschlossen. Zwischen der Prüfeinrichtung 9 und der mechanischen Markierungseinrichtung 10 ist ein Zeitrelais 25 mit einstellbarer Zeitverzögerung vorgesehen, welches über eine elektrische Leitung 26 auf Magnetventile der Ventileinheit 21 einwirkt.

Die beiden Zahnräder 16 und 17 sind in ihrer Normallage dargestellt, die sie einnehmen, wenn kein Fehler vorliegt. Die Verzahnung ist an beiden Zahnrädern 16 und 17 in gleicher Weise abgearbeitet, so daß etwa nur noch die halbe Zahnhöhe stehenbleibt. Die Kanten an der abgearbeiteten Stelle können scharf oder auch mit Hohlschliff ausgebildet sein, um die Kunststoffisolierung mit Sicherheit zu durchbrechen, um in einem in einem späteren Bearbeitungsschritt eingesetzten Spannuiigsprüfgeräi ein vergleichsweise niedrigeres Potenti al an dem metallischen Leiter durch die Durchbrechungen anlegen zu können, beispielsweise mit Hilfe rotierender Drahtbürstenwalzen. Die Achsen 18 und 19 sind in einer solchen gegenseitigen Entfernung vorgesehen, daß die Verzahnung der Zahnräder 16 und 17 in den nicht abgearbeiteten Bereich noch miteinander im Eingriff ist. An der abgearbeiteten Stelle ergibt sich ein Durchtrittsspalt 27 für das Kabel 6 mit seinem metallischen Leiter 2 und der Kunststoffisolierung 28.

Tritt nun ein Fehler im Bereich der Kunststoffisolierung 28 auf, der durch die als Spannungsprüfgerät ausgebildete Prüfeinrichtung 9 infolge eines Durchschlages entdeckt wird, dann wird ein Impuls über die Leitung 12 an das Zeitrelais 25 gegeben. Dieser Impuls wird dort gedehnt, so daß über die Leitung 26 die Ventileinheit 21 angesprochen wird. Dies führt schließlich zu einer Beauflagung einer pneumatischen Zylindereinheit 20, die die Achse 19 und damit die Lagerung des Zahnrades 17 in Richtung auf die Achse 18, die ortsfest angeordnet ist, verschiebt. Diese Verschiebung ist möglich, weil die Zahnräder in der Ausgangsstellung nur in unvollkommenem Eingriff waren. Durch diese Verschiebung verengt sich der Durchtrittsspalt 27 so weit, daß die abgearbeiteten Zähne an der Kunststoffisolierung 28 zur AnIage kommen. Hierdurch und durch den ununterbrochenen Abzug des Kabels 6 werden die Zahnräder 16 und 17 mitgenommen und in Drehung versetzt, so daß die abgearbeitete Verzahnung die noch weiche Kunststoffisolierung beschädigt bzw. durchbricht und wechselseitig verformt, so daß einerseits Einheitsfehlstellen in Größe und Länge geschaffen sind und andererseits ein durch Fühlen mit der Hand oder auch bereits optisch sichtbare Markierung an dem Kabel 6 geschaffen ist, ohne daß die Kabelherstellung unterbrochen wird. Sobald der Fehler verschwindet bzw. das Zeitrelais 25 abfällt, Li in die rneciisnisciic iViarkicrurigscinriCi.tur.g :" v/jeder außer Wirkung.

F i g. 3 zeigt das Zusammenspiel zwischen der mechanischen Markierungseinrichtung 10 und einer optischen Farbmarkierungseinrichtung 29, die im wesentlichen aus den beiden Spritzdüsen 30 und 31 besteht, die mit Abstand zueinander und auf verschiedenen Seiten des Kabels 6 angeordnet sind, welches gemäß Pfeil 7 sich in der Kabellinie bewegt Die Spritzdüse 30 wird beispielsweise mit roter Farbe und die Spritzdüse 31 mit weißer Farbe versorgt, so daß bei dem Spritzen der Kunststoffisolierung 28 aus einer beliebigen Farbe mindestens eine Farbmarkierung sichtbar ist und bleibt Die Zahnräder 16 und 17 sind nur schematisch angedeutet

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Prüfen elektrischer Kabel, bestehend aus einem metallischen Leiter und einer Kunststoffisolierung, mit einer Prüfeinrichtung zum Auffinden eines Fehlers in der Kunststoffisolierung und einer die Oberfläche der Kunststoffisolierung durch Eindrücken kennzeichnenden Markierungseinrichtung, welche mit der Prüfeinrichtung verbunden ist und bei welcher das Kabel in der Kabellinie kontinuierlich und ohne Produktionsun;erbrechung geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung ein Spannungsprüfgerät (9) aufweist, welches Hochspannung an die Kunststoffisolierung (28) anlegt und beim Auftreten eines Fehlers in der Kunststoffisolierunj (28) ein Fehlersignal abgibt, daß an das Spannungsprüfgerät (9) ein Zeitrelais (25) mit einer einstellbaren Abfallverzögerung angeschlossen ist, welches das Fehlersignal verlängert, daß an das Zeitrelais (25) die Markierungseinrichtung (10) angeschlossen ist, und daß die Markierungseinrichtung (10) als Schneidvorrichtung ausgebildet ist, welche die Kunststoffisolierung (28) bis zum metallischen Leiter (2) in Abhängigkeit von der Dauer des Fehlersignales durchtrennt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungseinrichtung (10) zwei in unvollständigem Eingriff miteinander stehende, frei drehbar gelagerte Zahnräder (16, 17) aufweist, die rundum auf einem Teil der Breite der Verzahnung derart abgearbeitet sind, daß ein Durchtrittschlitz (27) für das berührungslose Hindurchlaufen des Kabels (6) entsteht, und daß zumindest eines der Zahnräder (17) mit einer Einrichtung zum Verschieben seiner Drehachse (19) in Richtung auf das andere Zahnrad (16) versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verschieben des einen Zahnrades (17) eine pneumatisch betriebene Zylindereinheit (20) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Markierungseinrichtung (10) in Verbindung mit einer zusätzlichen optischen Farbmarkierungseinrichtung (29) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Farbmarkierungseinrichtung (29) zwei Spritzdüsen (30,31) mit jeweils unterschiedlicher Farbe aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spritzdüsen (30, 31) auf unterschiedlichen Seiten der Kabellinie angeordnet sind.