-
Verfahren zur Untersuchung elektrisch isolierter, vorzugsweise emaillierter
Drähte. Die Erfindung betrifft ein Verfahren derjenigen Art, mittels dessen die
Isolierung von emaillierten Drähten. mit Hilfe eines Quecksilberbades geprüft wird
und besteht in einer besonderen Art der Aufzeichnung der vorhandenen Fehler. Um
die Qualität eines mit einem Emailüberzug isolierten Drahtleiters zu prüfen, wird
derselbe üblicherweise in ein Quecksilberbad eingetaucht und ein elektrischer Stromkreis
erzeugt, welcher den Leiter selbst, das Quecksilberbad und schließlich eine Stromanzeigevorrichtung
in
sich schließt. Jedesmal, wenn I die Isolierschicht eine Unterbrechung oder einen
Fehler aufweist, erfolgt ein Stromfluß und veranlaßt eine Bewegung der Anzeigevorrichtung.
-
Diese Anzeigevorrichtung besteht gewöhnlich aus einer Lampe oder einem
Relais, das einen Zähler betätigt, oder aus einer Vereinigung dieser beiden Apparate.
Das Verfahren besteht in diesem Fall darin, daß gezählt wird, wie oft die Lampe
aufleuchtet, oder daß man während des Durchganges einer be= stimmten Länge des zu
prüfenden Drahtes durch das Bad die Anzahl der vom Zähler registrierten Fehler feststellt.
-
Diese Anordnung weist jedoch den folgenden schwerwiegenden Übelstand
auf: Sofern der Draht eine Aufeinanderfolge von Fehlern aufweist, die so nah beieinanderliegen,
daß sich mehrere gleichzeitig im Quecksilberbad befinden, wirkt der Zähler in diesem
Fall nur ein einziges Mal, und der Beobachter kann sich nur durch genaue Beobachtung
der Dauer des Aufleuchtens der Lampe informieren.
-
Um diesen übelstand zu beseitigen, bedient man sich gemäß der Erfindung
der graphischen Methode, und es wird zu diesem Zweck mittels eines nachstehend näher
beschriebenen Apparates gleichzeitig die Länge des auszuprobierenden Drahtes und
die Anzahl der Fehler, welche beim Hindurchgehen des Drahtes durch das Quecksilberbad
sich zeigen, registriert.
-
Man kann den Draht auch während seiner Herstellung oder während seines
Gebrauchs ausprobieren und kontrollieren, anstatt die Probe an einem Stück Draht
jeder Vorratsspule zu machen, und da diese Anordnung bei sämtlichen Spulenwicklungen
möglich ist, kann der Motor und das Spulensystem in Fortfall kommen. Wie üb'_.ich,
geht der auszuprobierende Draht durch das Quecksilberbad hindurch, bevor er aufgespult
wird. Eine der Scheiben, über welche der Draht geführt . wird, ist in fester Drehverbindung
mit einer Schraube ohne Ende, die ihrerseits eine Schraube ohne Ende betätigt, durch
welche eine Trommel in Drehung versetzt wird, auf welcher ein endloser Papierstreifen
angeordnet ist, der durch die Drehung der Trommel unter Zw:sch--nschaltung eines
Rollenspanners fortbewegt wird.
-
Der Reg:strierapparat ist auf einem Wagen angeordnet, der auf zwei
horizontalen Stangen gleiten kann, wobei die Bewegung durch eine Schraube hervorgerufen
wird, deren Antrieb durch Getriebe erfolgt, deren eines auf die Achse der Trommel
aufgekeilt ist.
-
Auf beiliegenden Zeichnungen zeigen: Abb. i ein Schema, welches die
Merkmale der Erfindung sowie die zur praktisdhen Verwirklichung derselben ,angewandten
Mittel leicht erkennen läßt, Abb. z, 3, q. eine Ausführungsform der Erfindung, welche
das Ausprobieren und die Kontrolle der Drähte während ihrer Herstellung und ihres
Gebrauches ermöglicht.
-
In Abb. i ist der Quecksilberbehälter einer Maschine zum Ausprobieren
der emaillierten Drähte mit i bezeichnet; z ist eine Scheibe, über welche der auszuprobierende
Draht 3 geführt ist und die in üblicher Weise in das Quecksilber eingetaucht ist.
Der auszuprobierende Draht wird von einer nicht veranschaulichten Vorrichtung zugeleitet,
verläuft über die Scheibe z, deren Funktion später noch beschrieben wird, und gelangt
dann zu einer Anschlußdose ¢.
-
Die eigentliche Kontrollvorrichtung, welche Gegenstand der Erfindung
ist, soll nun nachstehend näher erläutert werden.
-
Auf eine Spule 5 , ist ein Papierstreifen 6 aufgerollt, der in strichpunktierten
Linien angedeutet ist und der zunächst über einen Zylinder 8 verläuft, auf welchem
die Registrierungen erfolgen, hierauf unterhalb eines zweiten Übertragungszylinders
9, um sich schließlich auf einer zweiten Spule 7 aufzurollen.
-
Zwei Elektromagneten io, io' sind auf einem Träger in geeigneter Weise
angeordnet und besitzen zwei zapfenförmig befestigte Anker 13 und 13', deren Enden
in Registrierstiften auslaufen. Zwei Rückholfedern 1z und 12' haben ständig das
Bestreben, die Anker in die zur Achse der Elektromagneten i o und io' senkrechte
Apparatachse zurückzuführen. Die Gesamtanordnung ist derart, daß die Registrierstifte
sich auf den über dem Zylinder 8 verlaufenden Papierstreifen 6 aufstützen können.
-
Der Elektromagnet io ist einerseits mit einem der Pole irgendeiner
elektrischen Stromquelle P verbunden, z. B. Akkumulatoren oder einer Dynamo, anderseits
bei 1q. mit dem Quecksilberinhalt des Behälters i. Der andere Pol der Stromquelle
P ist bei ,4 an den Draht 3 angeschlossen.
-
Der zweite Elektromagnet io' ist einerseits mit einem der Pule der
gleichen Stromquelle verbunden und anderseits mit dem zweiter. Pol dieser Stromquelle,
wobei jedoch der Strom dank einer durch die Scheibe z in Tätigkeit gesetzten Kontaktanordnung
i i goöffnet und gcsch'.,ossen werden kann.
-
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist di° folgende Die Fortbewegungsgeschwindigkeit
des Papierstreifens, auf welchem die Registrierungen erfolgen, ist bedcu:end geringer
als diejenige des auszuprobierenden Drahtes, und da der Antrieb dieser Fortbewegung
durch die
eigentliche Maschine erfolgt, genügt es, ein Reduktionsgetriebe
an einem geeigneten Punkt der Maschine anzubringen. In der Praxis hat sich ergeben,
daß bei Verwendung einer Reduktion von i :Zoo eine leicht ablesbare Registrierung
der Fehler sich ermöglichen ließ.
-
Was die Geschwindigkeit des Drahtes betrifft, so wird dieselbe wie
folgt bestimmt: Die Dauer, während welcher der Anker des Elektroregistrierapparates
wirken kann, hängt nur von der Dauer des Durchganges durch das Quecksilberbad ab.
In der Praxis hat sich ergeben, daß diese Dauer nicht weniger als ein Zehntel einer
Sekunde sein soll. Unter Berücksichtigung der praktischen Abrollgeschwindigkeiten
des Drahtes, die sich normalerweise zwischen 15 und 3o m pro Minute bewegen, genügt
es, der Durchgangsstrecke des Drahtes durch das Bad eine ungefähre Länge von io
cm zu geben, und die Dauer des Aufenthaltes wechselt infolgedessen zwischen 4,',o
und Sekunden. Unter diesen Bedingungen und unter Berücksichtigung der vorstehend
,angegebenen Reduktion bezüglich der Geschwindigkeit des Papierstreifens 6 bewegt
sich derselbe nur um 1/2 mm. Hieraus folgt,daß die Verwendung eines Wechselstromes
keinerlei Einfluß auf die Aufzeichnung hat, und die Anordnung kann also entweder
mit Gleichstrom oder mit Wechselstrom betrieben werden. Da die Spannung zum Ausprobieren
veränderlich ist, entsprechend dem Durchmesser des Drahtes, bringt man den Elektromagneten
auf seinem Träger in der Weise an, daß man die Entfernung des Ankers vom Kern verändern
kapp, je nach dem Wert dieser Spannung: Was die Aufzeichnung auf dem gleichen Streifen
der gleichen ,abgewickelten Längen betrifft, so wird dieselbe in folgender Weise
erhalten: Der auszuprobierende Draht bewegt ein Rad 2 mit bzstimmtem Umfang mit
fort, das außerdem dazu dient, den Draht in das Quecksilberbad einzutauchen. Mit
Hilfe eines nicht dargestellten Llbersetzungsgetriebes treibt dieses Rad einen Kommutator
an, der jedesmal, wenn das Rad 2 eine bestimmte Anzahl von Touren gemacht hat, einen
Kontakt i i veranlaßt. Dieser Kontakt schließt den Stromkreis des Elektromagneten
i o', welcher einen Querstrich auf dem Papierstreifen 6 aufzeichnet. Die Entfernung
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Strichen entspricht einer konstanten Länge des
auszuprobierenden Drahtes, die beispielsweise gleich zehn Meter sein kann. Im Fall
des oben angegeb:ncn Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen dem Streifen und dem
Draht werden diese aufeinanderfolgenden Striche in einem Abstand von 5o mm auf dem
Registrierstreifen aufgezeichnet. Die Vorteile, welche durch diese Anordnung hervorgerufen
werden, sind die folgenden: i. Das Versuchsergebnis hängt in keiner Weise von dem
Grad der Aufmerksamkeit des Beobachters ab; das Ergebnis bleibt in dauernder und
nicht zu widerlegender Weise erhalten.
-
2. Die erhaltene graphische Darstellung gibt nicht nur die Anzahl
der Fehler des Drahtes an, sondern auch ihre Verteilung auf der ganzen ausprobierten.
Länge.
-
3. Die Registrierung erfolgt für vereinzelt auftretende Fehler ebenso
sicher als für sehr nahe beieinanderliegende Fehler (im Falle einer Entfernung,
die geringer als der Durchgangsweg durch das Quecksilber ist). In diesem Falle funktioniert
nämlich ein Zähler nur ein einziges Mal, und eine Lampe leuchtet dauernd auf. Bei
der Aufzeichnung bleibt der Anker dauernd angezogen, und die Prüfung der Breite
der Querstriche gibt ohne weiteres Aufschluß über diese besonders schwerwiegende
Art vorn Fehlern.
-
Die gleiche Art des Registrierens kann leicht .auf die verschiedensten
Versuche ausgedehnt werden. Beispielsweise kann es von Interesse sein, wie sich
die Zahl der Fehler vermehrt, sofern man den Draht Beanspruchungen unterwirft. In
diesem Falle orduct man ein zweites Quecksilberbad mit seinem Elektromagneten an.
Sofern die Eintrittspunkte des Drahtes in die beiden Bäder um i m voneinander entfernt
sind, werden die Stifte um 5 mm voneinander versetzt (im Falle des vorstehend angegebenen
Zahlenbeispiels), und ihre Angaben bezüglich des gleichen Fehlers werden im entsprechenden
Verhältnis auf dem Rcgistrierstreifen ersichtlich. Die Anzahl der aufeinanderfolgenden
Bäder kann beliebig groß sein.
-
Nachstehend soll nunmehr die Ausführungsform der Maschine beschrieben
werden, welche das Ausprobieren des Drahtes im Laufe der Herstellung oder des Gebrauches
ermöglicht.
-
Auf einem Gestell 15 (s. Abb. 2, 3, q.) ist das Gefäß 16 angeordnet,
welches das Quecksilberbad enthält, sowie der Registrierapparat, welcher dem mit
Bezug auf die Abb. i beschriebenen entspricht.
-
Der auszuprobierende Draht 3 wird von der Spule 17 zugeführt, verläuft
unter einer beweglichen, mit Rille versehenen Scheibe 18, die im Innern des Quecksilbergefäßes
angeordnet ist, hierauf über eine große Rillenscheibe ig und geht dann, in Richtung
des Pfeiles (Abb. 2), direkt zum Aufspulen weiter.
-
Die Scheibe i g hat eine bestimmte Größe und ist auf eine Achse 2o
aufgefeilt, auf welcher eine Schraube ohne Ende 21 befestigt
ist.
Letztere steht mit einem Schraubengetriebe 22 in Eingriff, das auf eine senkrecht
zur Achse 2o angeordnete Achse 23 aufgekeilt ist. Auch auf der Achse 23 ist eine
Schraube ohne Ende 24 aufgekeilt, die im Eingriff mit einem Schraubenrad 25 steht,
das sich mit einer Achse 26 in fester Drehverbindung befindet. Auf der Achse 26
ist eine Trommel 27 befestigt, deren Umfang die Hälfte des Umfanges des Scheibe
i9 beträgt. Auf der Trommel 27 ist ein endloser Papierstreifen 28 angeordnet, dessen
Abwicklung gleich derjenigen der Scheibe i9 ist.
-
Der Papierstreifen 28 wird durch die Trommel 27 mit Hilfe -einer Spannrolle
29, die in der gleichen Ebene angeordnet ist, bewegt.
-
Die Registriervorrichtung entspricht derjenigen der Abb. i und umfaßt
zwei Anker 13, I3', die in zwei Stiften 30,30' auslaufen und der Einwirkung
der Elektromagneten I o, i o' unterliegen.
-
Die gesamte von der Registriervorrichtung gebildete Anordnung ist
auf einem Wagen 3 i befestigt, welcher auf zwei parallelen am Gestell 15
befestigten Stangen 32 gleiten kann.
-
Die Bewegung des Wagens 31 wird durch eine Schraube 33 hervorgerufen,
die in eine mit dem Wagen fest verbundene Mutter 37 eingreift und von einem Getriebe
34 angetrieben Wird, das mit einem auf der Achse 26 der Trommel 27 aüfgekeilten
Getriebe 35 in Eingriff steht. .
-
Das Triebrad 34 kann am Ende seiner Bewegung durch den Hebel 36 ausgerückt
werden.
-
Aus Vorstehendem ergibt sich, daß die Registrierung auf dem Papierstreifen
28 dauernd erfolgt, dadurch, daß einer der Stifte die Fehler angibt und der andere
die Anzahl der übereinanderliegenden Drahtlagen der fertiggestellten Spule. Zu diesem
Zweck wird an jedem Ende der Spule ein Kontakt angeordnet. Auf dem Papierstreifen
28 werden Querstriche gezogen, deren Entfernung einer bestimmten Länge des emaillierten
Drahtes entspricht, so daß bei einer einmaligen Beobachtung des Streifens die Länge
des- aufgespulten Drahtes genau erkannt werden kann.
-
Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß in jedem Augenblick die Anzahl
der Fehler, die an-einem Draht bestimmter Länge, beispielsweise von io m, auftreten,
festgestellt werden kann, weiterhin aber auch die Lage dieser Fehler in der fertigen
Spule mit Be. zug auf die unmittelbar darüber gelagerten Schichten.