DE3345198A1

DE3345198A1 - Device for detecting surface defects of strand-shaped products

Info

Publication number: DE3345198A1
Application number: DE19833345198
Authority: DE
Inventors: Kurt 6085 Nauheim Euler; Wolfgang 6832 Hockenheim Völker
Original assignee: KABEL- und LACKDRAHTFABRIKEN GmbH; Kabel & Lackdrahtfab GmbH; Kabel- und Lackdrahtfabriken 6800 Mannheim GmbH
Current assignee: Suedkabel GmbH
Priority date: 1983-12-14
Filing date: 1983-12-14
Publication date: 1985-06-27

Abstract

Device for detecting surface defects of strand-shaped products, in particular of plastic-coated metal cables or metal wires, which has a frame-shaped support (10) on which a plurality of rods (12) are fastened at one end. Their free ends are aligned with the centre of the frame and extend beyond the latter in such a way that by spreading they are capable of tangentially embracing a strand-shaped product (30) extending axially relative to the frame. The surface defects of the product (30) effect vibrating of the rods (12) which is transferred to the support (10), where they are detected, and possibly displayed, by a sensor (22) mounted there. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zumThe invention relates to a device for

Erfassen von Oberflächenfehlern strangförmiger Produkte, insbesondere von kunststoffbeschichteten Metallseilen oder -drähten oder dgl. Die bisher bekanntgewordenen Vorrichtungen der obengenannten Gattung bedienen sich ausschließlich einer Messung des Produktdurchmessers, wobei Abweichungen nach oben oder unten als Verdickungen bzw. Vertiefungen bzw. als Tropfen bzw. Blasen oder Löcher bewertet werden. Dabei läuft in aller Regel das strangförmige Produkt über einen plattenförmigen Träger und auf der der Auflagefläche gegenüberliegenden Seite befindet sich ein elastisch auf dem durchlaufenden strangförmigen Produkt aufliegender Meßfühler. Die mechanischen Auf- und Abbewegungen des Meßfühlers bei unterschiedlicher Dicke des zu überprüfenden Stranges können im einfachsten Fall auf mechanischem Weg oder meist auf elektrischem Wege dann aufgezeichnet werden, wobei es üblich ist, bei Uberschreiten eines bestimmten Toleranzwertes ein optisches oder akustisches Signal auszulösen.Detection of surface defects in strand-like products, in particular of plastic-coated metal ropes or wires or the like. The previously known Devices of the above-mentioned type only use a measurement of the product diameter, with deviations upwards or downwards as thickenings or depressions or as drops or bubbles or holes. Included As a rule, the strand-like product runs over a plate-shaped carrier and on the side opposite the support surface there is an elastic measuring sensor resting on the continuous strand-like product. The mechanical Up and down movements of the sensor with different thicknesses of the to be checked In the simplest case, strands can be mechanical or mostly electrical Paths are then recorded, whereby it is customary when a certain value is exceeded Tolerance value to trigger an optical or acoustic signal.

Solche herkömmlichen Kontrolleinrichtungen sind nicht nur teuer, sondern auch insofern unbefriedigend, als sie das zu überprüfende strangförmige Produkt nur an zwei sich gegenüberliegenden Seiten sozusagen eindimensional erfassen. Ein Loch oder ein Klunker, der beim Durchlaufen gerade eine Seitenlage aufweist, wird nicht erfaßt. Außerdem müssen solche Kontrolleinrichtungen auf den jeweiligen Strangdurchmesser neu einjustiert werden.Such conventional control devices are not only expensive, but also expensive also unsatisfactory insofar as it is the strand-like product to be checked only capture one-dimensionally, so to speak, on two opposite sides. A Hole or a block that is lying on its side when passing through not recorded. In addition, such control devices must be on the respective strand diameter readjusted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obengenannten Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und insbesondere eine Vorrichtung zu schaffen, welche es bei einfacher und kostengünstiger Bauart gestattet, Oberflächenfehler mit ausreichender Empfindlichkeit und unabhängig von ihrer radialen Lage zuverlässig zu erfassen.The invention is based on the above-mentioned disadvantages to eliminate the state of the art and in particular to create a device which, with a simple and inexpensive design, allows surface defects with sufficient sensitivity and reliable regardless of their radial position capture.

Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung wird diese Aufgabe nun gemäß der Erfindung gelöst durch einen rahmenförmigen Träger an dem mehrere Stäbe an dessen Umfang verteilt einseitig befestigt sind, deren freie Enden auf das Rahmen zentrum hin ausgerichtet sind und sich über dasselbe noch hinaus erstrecken derart, daß sie ein axial zum Rahmen verlaufendes strangförmiges Produkt unter Aufspreizung tangential zu umfassen vermögen, und weiterhin durch einen die Schwingungsamplitude des Trägers erfassenden Sensor.In the case of a device of the type mentioned at the outset, this task becomes now solved according to the invention by a frame-shaped carrier on which several Bars are attached to one side distributed on the circumference, their free ends on the frame are aligned towards the center and extend beyond the same in such a way that they spread a strand-like product extending axially to the frame able to include tangentially, and furthermore by means of the oscillation amplitude of the wearer sensing sensor.

Auf diese Weise ist es möglich, die Produktoberfläche rundum abzutasten und demgemäß an beliebiger radialer Stelle gelegene Fehler zu erfassen. Dabei ist eine Justierung der Vorrichtung innerhalb ihres Einsatzbereiches überflüssig. Im übrigen läßt sich eine solche Vorrichtung mit einfachen Mitteln verwirklichen und geeignete kostengünstige Sensoren sind - etwa in der besonders bevorzugten Form als piezoelektrische Aufnehmeram Markt als Massenware erhältlich.In this way it is possible to scan the product surface all around and accordingly to detect errors located at any radial point. It is an adjustment of the device within its field of application is superfluous. in the Otherwise, such a device can be realized with simple means and suitable inexpensive sensors are - for example in the particularly preferred form mass-produced as piezoelectric transducers in the market.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous embodiments of the invention are set out in the subclaims marked.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, aus dem sich weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung entnehmen lassen.In the following the invention is based on an exemplary embodiment explained in more detail, from which further features and advantages of the invention can be found permit.

In der zugehörigen Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine Vorderansicht einer Vorrichtung mit ringförmigem Träger im ungenutzten Zustand; Fig. 2 eine der Figur 1 entsprechende Ansicht im Betriebszustand; Fig. 3 eine Seitenansicht einer Vorrichtung mit ringförmigem Träger im Betriebszustand einschließlich Gegenrahmen, im Schnitt.The accompanying drawing shows: FIG. 1 a front view of a Device with an annular carrier in the unused state; Fig. 2 is one of the figure 1 corresponding view in the operating state; Fig. 3 is a side view of a device with ring-shaped carrier in the operating state including counter frame, in section.

In den Figuren 1 und 2 ist die Vorrichtung in Draufsicht in Richtung des durch sich hindurchgeführten strangförmigen Produktes gezeigt. Der ringförmige bzw. zylindrisch ausgebildete Träger ist mit 10 bezeichnet. In ihn sind vier Paare von Drähten bzw. Stäben 12 eingelassen, und zwar derart, daß die beiden ein Paar bildenden Stäbe 12 sich an gegenüberliegenden Stellen in der Trägerinnenseite befinden und dabei in axialer Richtung gegeneinander etwa um das Maß der Stabdicke versetzt sind, so daß sie frei hintereinander zu liegen kommen. Ihre freie Enden verlaufen fast bis zur gegenüberliegenden Seite. Die vier Paare sind nun als Ganzes wieder zueinander in axialer Richtung so weit versetzt, daß sie sich in der Mitte nicht gegenseitig behindern. Der rahmenförmige Träger 10 kann seinerseits nochmals in einen geeigneten Ständer eingespannt bzw. anderweitig so be- festigt sein, daß das Schwingungsverhalten des Trägers 10 nicht ernsthaft behindert wird.In Figures 1 and 2, the device is in plan view in the direction of the strand-like product passed through it is shown. The ring-shaped one or a cylindrical carrier is designated by 10. There are four couples in it embedded by wires or rods 12, in such a way that the two are a pair forming rods 12 are located at opposite points in the inside of the carrier and offset from one another in the axial direction by approximately the amount of the rod thickness are so that they come to lie freely one behind the other. Your free ends run almost to the opposite side. The four couples are now back as a whole offset to each other in the axial direction so far that they are not in the middle hinder each other. The frame-shaped carrier 10 can in turn again in clamped in a suitable stand or otherwise solidifies be that the vibration behavior of the carrier 10 is not seriously hindered.

Im Falle der besonders bevorzugten Verwendung solcher erfindungsgemäßen Vorrichtungen für die Produktionsüberwachung bei Lackdrähten, kann die Vorrichtung z.B.In the case of the particularly preferred use of such according to the invention Devices for monitoring the production of enamelled wires, the device e.g.

am Maschinengestell vor Einlauf in die Aufwickelspule befestigt sein.be attached to the machine frame before it enters the take-up spool.

Figur 2 zeigt die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung nun im Betriebszustand. Das zu überwachende Produkt, z.B.Figure 2 shows the device shown in Figure 1 now in the operating state. The product to be monitored, e.g.

ein 2 mm starker Lackdraht 30 wird so zwischen die vier Stabpaare 12 eingeführt, daß sich diese irisblendenartig aufspreizen und die radiale Außenfläche des Lackdrahtes 30 tangential umfassen. Die Figur macht deutlich, daß schon durch vier Stabpaare die radiale Außenfläche des zu prüfenden Produktes sehr weitgehend erfaßt wird. In bestimmten Fällen reicht es auch aus, mit beispielsweise nur drei Stabpaaren zu arbeiten, in den meisten Fällen ist es aber besser und zuverlässiger, mindestens vier - insbesondere auch 5 bis 6 - Stabpaare in dem Rahmen vorzusehen.a 2 mm thick enamelled wire 30 is placed between the four pairs of rods 12 introduced that these spread like an iris diaphragm and the radial outer surface of the enamelled wire 30 include tangentially. The figure makes it clear that already through four pairs of rods the radial outer surface of the product to be tested very largely is detected. In certain cases it is sufficient, for example with only three Working pairs of rods, but in most cases it is better and more reliable to at least four - in particular also 5 to 6 - rod pairs to be provided in the frame.

Passiert nun das strangförmige Produkt 30 diese Stabpaare 12 beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 50 m/min. und weist dieses z.B. in bestimmten Abständen Knoten auf, im Falle von Lackdrähten also etwa tropfenartige einzelne Verdickungen der Kunststoffbeschichtung, so wird ein Druck zumindest auf ein Paar von Stäben 12 ausgeübt, dem diese momentan durch weiteres Aufspreizen nachgeben, um nach der Fehlerstelle sofort wieder zurück zuschwingen in die Ausgangslage. Eine umgekehrte, die Spreizung verringernde Bewegung ergibt sich beim Passieren einer Querschnittsverringerung infolge Loch-oder Blasenbildung. Die Schwingung, die ein einzelner größerer Oberflächenfehler oder auch mehrere Oberflächenfehler verursachen, wird von den Stäben 12 an den Träger 10 weitergegeben. Es versteht sich, daß Stäbe und Träger aus einem Material bestehen müssen, das entsprechend geeignete Schwingungseigenschaften aufweist.If the strand-like product 30 now passes through these rod pairs 12, for example at a speed of 50 m / min. and shows this e.g. at certain intervals Knots, in the case of enamelled wires, that is, drop-like, individual thickenings the plastic coating, a pressure is applied to at least a pair of rods 12 exercised, to which this momentarily give in by further spreading in order to after the Immediately swing back to the starting position. A reverse, the Movement that reduces spreading occurs when passing a Reduction in cross-section due to the formation of holes or bubbles. The vibration that a cause single larger surface defects or several surface defects, is passed on from the rods 12 to the carrier 10. It goes without saying that rods and supports must be made of a material that has suitable vibration properties having.

Als besonders geeignetes Material für die Stäbe haben sich Drähte aus Federstahl nach DIN 2076/A mit einem Durchmesser von 0,2 bis 1,5 mm erwiesen. Man wird den Durchmesser der Stäbe wie auch den Durchmesser des ringförmigen Trägers anzupassen haben an den Durchmesser des zu erfassenden Produktes, in dem Sinne, daß größere Durchmesser der zu prüfenden Drähte oder dgl. größere Durchmesser der Stäbe 12 und des rahmenförmigen Trägers 10 bedingen. Als Material für den Träger 10 empfiehlt sich insbesondere Stahl.Wires have proven to be a particularly suitable material for the rods made of spring steel according to DIN 2076 / A with a diameter of 0.2 to 1.5 mm. One becomes the diameter of the rods as well as the diameter of the annular support have to adapt to the diameter of the product to be detected, in the sense of that larger diameter of the wires to be tested or the like. Larger diameter of the Rods 12 and the frame-shaped carrier 10 require. As a material for the carrier 10 is particularly recommended steel.

In Figur 3 ist die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Vorrichtung von der Seite gezeigt, im Schnitt. Das zu prüfende strangförmige Produkt 30 ist von einem senkrecht in der Draufsicht und einem waagrecht im Schnitt gezeichneten Paar von Stäben 12 umfaßt. Weitere Stabpaare wurden aus Gründen zeichnerischer Vereinfachung nicht dargestellt. Links ist der Gegenrahmen 14 mit Aufspreizzapfen 16 zu sehen, der mittels Radialschlitzen 18 in den Schraubenbolzen 20 verdrehbar befestigt ist. Unten am Träger ist ein elektrischer Anschluß 29 angebracht.In Figure 3, the device shown in Figures 1 and 2 is from the side shown in section. The strand-like product 30 to be tested is from one pair drawn vertically in plan view and one horizontally in section comprised of rods 12. Further pairs of rods have been added to simplify the drawing not shown. On the left is the counter frame 14 with expansion pin 16, which is rotatably fastened in the screw bolts 20 by means of radial slots 18. An electrical connector 29 is attached to the bottom of the carrier.

Der Sensor 22 befindet sich oben am Träger. Zwischen Sensor 22 und Träger 10 befindet sich ein elastisches Element 24, bevorzugt eine Hartgummiplatte. An den Sensor 22 ist über einen Selektiv-Verstärker 26 ein optischer Signalgeber 28 angeschlossen. Dieser tritt ab bestimmten, voreinstellbaren Toleranzüberschreitungen in Aktion.The sensor 22 is located on top of the carrier. Between sensor 22 and carrier 10 is an elastic element 24, preferably a hard rubber plate. An optical signal transmitter is attached to the sensor 22 via a selective amplifier 26 28 connected. This occurs when certain, presettable tolerance limits are exceeded in action.

Der elektrische Anschluß 29 soll ermöglichen, daß die ganze Vorrichtung, insbesondere die den zu prüfenden strangförmigen Körper umgreifenden Stäbe elektrisch mit Prüfgeräten verbindbar sind. Im Falle einer Prüfung auf Durchschlagsfestigkeit der Beschichtung, etwa im Falle von Lackdrähten, kann der zu prüfende Lackdraht an Potential gelegt werden und der Träger einschließlich Stäbe an Gegenpotential. Auf diese Weise lassen sich Fehlstellen der Isolation ermitteln. Aber auch andere elektrische Daten können durch Zwischenschaltung entsprechender Geräte gleichzeitig mit dem Prüfen auf Oberflächenfehler erfaßt werden.The electrical connection 29 is intended to enable the entire device, in particular the rods encompassing the string-shaped body to be tested electrically can be connected to test devices. In the case of a dielectric strength test the coating, for example in the case of enamelled wires, can be the enamelled wire to be tested to potential and the carrier including bars to counter potential. In this way, faults in the insulation can be determined. But others too electrical data can be saved simultaneously by connecting appropriate devices can be detected by checking for surface defects.

Claims

DEVICE FOR DETECTING SURFACE DEFECTS IN EXTENDED PRODUCTS CLAIMS 1. Device for detecting surface defects in strand-shaped products, especially of plastic-coated metal ropes or wires, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h a frame-shaped carrier (10) on which several rods (12) distributed on one side of the circumference, the free ends of which point to the Frame center are aligned and still extend beyond the same in such a way that they underneath a strand-like product (30) extending axially to the frame Ability to include spreading tangentially, and furthermore by means of the oscillation amplitude of the carrier (10) detecting sensor (22).

2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the carrier (10) has the shape of a ring or cylinder and is the rods (12) radially to the center and beyond this, at equal intervals the inside of the cylinder distributed, extend.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the rods (12) are designed as steel wires, preferably with a diameter of 0.2 to 1.5 mm.

4. Device according to at least one of claims 1 to 3, g e k SIGN UP AT least four pairs of mutually opposite pairs Provide rods (12) attached to the carrier (10).

5. Device according to at least one of claims 1 to 4, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the ends of the rods (12) up to the opposite one Part of the carrier (10) extend and by means of a rotatable counter frame (14) with a number of pins or the like (16) corresponding to the number of rods (12) to introduce the strand-like product (30) are expandable.

6. Device according to at least one of the preceding claims, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the sensor (22) as a piezoelectric Is formed transducer and arranged on the carrier (10).

7. Apparatus according to claim 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that between the sensor (22) and the carrier (10) an elastic element (24) is arranged, which amplifies the oscillation amplitude.

8. Device according to at least one of the preceding claims, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the sensor (22) is a selective amplifier (26) is connected downstream of the vibrations of the carrier (10) only from a certain point amplifies the preselectable limit value and feeds the same to a signal generator (28).

9. Device according to at least one of the preceding claims, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the rods (12) in bores of the carrier (10) are embedded.

10. Device for the simultaneous detection of surface defects, such as holes or knots, as well as electrically effective coating defects in insulation-coated ones strand-like products, preferably metal ropes or wires, after at least one of the preceding claims, d u r c h g e n nz e i c h n e t that the carrier (10) together with the rods (12) has an electrical connection (29).