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Messvorrichtung Die Neuerung betrifft eine Messvorrichtung zur kontinuierlichen
Ermittlung und gegebenenfalls Messung von Querschnittsänderungen eines langgestreckten,
dielektrischen Erzeugnisses, wie z. B. von stranggepressten Polyäthylenrohren (Polythene).
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Bei der neuerungsgemässen Vorrichtung wird das zu prüfende Werkstück
kontinuierlich zwischen den Platten eines Nesskondensators in der Weise hindurchgeführt,
dass mindestens ein Teil des Querschnitts des betreffenden Werkstückes durch das
elektrostatische Hauptfeld der Platten hindurchgeht. Der LIesskondensator ist mit
einem regelbaren Bezugskondensator in Reihe geschaltet, der mit dem Messkondensator
eine Kapazitätsmessbrücke bildet, die von einem auf der Sekundärseite über einen
Mittelabgriff geerdeten Transformator mit Hochfrequenzschwingungen erregt wird,
wobei der Ausgang der BrÜckenschaltung, der von der Verbindung der in Serie geschalteten
Mess- und Bezugskondensatoren abgenommen wird, verstärkt, gleichgerichtet und demoduliert
wird (detected) Sowohl der Mess-wie auch der Bezugskondensator ist in dem Prüfkopf
eingebaut, der ein tragbares Teil bildet, welches abnehmbar mit der übrigen Vorrichtung
mittels biegsamer, abgeschirmter
Leitungen verbunden ist und aus
einem abgeschirmten Gehäuse besteht, in dem der Mess- und Bezugskondensator sowie
die Vorrichtung zur Regelung der Kapazität des Bezugskondensator@ untergebracht
sind. Das Gehäuse ist ferner an beiden Enden mit
| einander deckenden Öffnungen versehen, durch die das Prüfstück |
hindurchgeführt werden kann, um es dicht an den Platten des Uesskondensators vorbei
zu bewegen. Das Gehäuse besteht aus zwei über ein Scharnier miteinander verbundenen
Hälften, wobei die Trennfläche zwischen den beiden Hälften die beiden Öffnungen
in den Stirnseiten schneidet, so dass es auf diese Ueise möglich ist, das Prüfstück
in das Gehäuse einzulegen, bzw. aus ihm herauszunehmen, ohne es vom Strang oder
dergleichen abzutrennen.
| Um das Prüfstück bei seiner Bewegung in der richtigen Lage
zu |
halten, sind Führungsstücke vorgesehen.
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Gemäss der vorliegenden Neuerung besteht die Vorrichtung zur Änderung
der Kapazität des Bezugskondensators aus einem geerdeten, leitenden und z. B. mittels
einer Schraube und Mutter bewelglich zwischen den Platten des Bezugskondensators
angeordneten Element, welches die Platten veränderbar abschirmt und dadurch die
einander ausgesetzten Flächen der Platten ändert.
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Nach einem weiteren Merkmal der Neuerung kann die Anordnung in der
weise ausgeführt sein, dass beide in Serie geschaltete Kondensatoren und ihre äusseren
Verbindungen sowie die Vorrichtung zur Regelung der Kapazität des Bezugskondensators
in der gleichen Hälfte des Abschirmgehäuscc angeordnet sind, während die andere
Hälfte des Gehäuses, @ie mit der ersteren über ein Scharnier verbunden ist, im wesentlic@en
als Deckel zum vollständigen Abschluss des Gehäuses dient.
| V.''enn das zu prüfende Werkstück rohrförmig ist, ist es vor- |
teilhaft, nicht nur die Massabweichungen in der Dicke der Hauptwandung sondern auch
die Exzentrizität, d. h. die Abweichung cer Rohröffnung und der äußeren Oberfläche
von der konzentrischen Lage zur Werkstückachse. festzustellen.
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Zu diesem Zweck können nach einem weiteren Merkmal der Erwindung die
vorzugsweise flachen Platten des Messkondensators in der Weise angeordnet sein,
dass eine im Querschnitt dünnere Stelle der Landung des rohrförmigen Prüfstücks
durch ihr elektrisches Hauptfeld hindurchgeht, so dass eine eventuelle Exzentrizität
mit Hilfe eines Tastvorgangs, bei dem der Prüfkopf um die Achse des rohrförmigen
Werkstücks gedreht wird, feststellbar ist. Zu diesem Zweck ist das Abschirmgehäuse
vor-
| zugsweise von zylindrischerorm und zu dem rohrförmigen Prüf- |
stück konzentrisch, wenn dieses in den Prüfkopf eingelegt ist.
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Der Prüfkopf ist fernerhin genügend leicht ausgebildet, so dass er
von dem Plüfstück selbst gehalten wird, ohne es in wesentlichem Umfang zu biegen.
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Ein Ausführungsbeispiel des neuerungsgemässen Prüfkopfes wird nachfolgend
anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigt : Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der gesamten Vorrichtung,
wobei die beiden Hälften des Abschirmgehäuses aufgeklappt sind, Fig. 2 einen Teilschnitt
durch das Gehäuse und Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III nach Fig. 2.
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Der Prüfkopf, wie er in der Zeichnung dargestellt ist, ist nicht nur
geeignet, Massabweichungen in der-icke der Hauptwand des zu untersuchenden Werkstückes
festzustellen, sondern kann auch dazu benutzt werden, die Exzentrizität eines rohrförmigen
Uhtersuchungsstückes mit Hilfe der oben erwähnten Abtastmethode festzustellen.
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Das abschirmgehäuse 10,12 hat in geschlossenem Zustand zylindrische
Form. Die Öffnungen 20,22 sind durch U-förmige Ausschnitte in den Stirnwänden der
(in der Zeichnung) auf der rechten Seite befindlichen Hälfte 10 des Abschirmgehäuses
gebildet, wobei die Öffnungen bei geschlossenem Gehäuse von den Rändern der Stirnwände
der (in der Zeichnun-g) auf der linken Seite dargestellten Hälfte 12 des Gehäuses
ergänzt werden.
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In der rechts dargestellten Hälfte 10 des Gehäuses ist ein uerblatt
24 angeordnet, das aus einem geeigneten, z. B.
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Acrylsäure Harz herstellt ist. Das Blatt 24 ist mit einer V-förmigen
Ausnehmung versehen, deren beide zueinanderlaufende Kanten rechtwinklig aufeinandertreffen
und mit einem leitenden Material auf Silbergrundlage überzogen sind, welche die
Platten 26,28 des Messkondensators bilden. Das Blatt 24 ist fernerhin mit einem
Schlitz mit parallelen Seiten ausgestattet, welche auf ähnliche Weise mit einem
leitlähigen Material auf Silberbasis belegt sind und die Platten 30,32 (Fig. 2,
3) des Bezugskondensators darstellen. EIn ähnlicherÜberzug 34 an der Stirnseite
des Blattes 24 verbindet die Platten 28 und 30 elektrisch miteinander und bildet
die Serienschaltung zwischen dem Mess- und Bezugskondensator , der an die Leitung
40 angeschlossen
ist. Die die Platten 26 und 32 darstellenden Überzüge.
l erstrecken sich bei 36 bzw. 38 (Fig. 2) über die Oberfläche des Blattes 24 und
stellen die Verbindung zu den entsprechenden Leitungen 42 und 44 her. Die Leitungen
40,42,44 sind bei 48 durch eine der Stirnwände der Gehäusehälfte 10 nach aussen
geführt.
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Die Kapazität des Bezugskondensators ist mit Hilfe einer geerdeten,
leitenden Einstellblatte 50 veränderbar und zwar kann die-se Platte in den Schlitz
in Blatt 24, an dessen Seiten die Platten 30, 32 des Bezugskondensators angeordnet
sind, hineinbewegt oder aus ihm zurückgezogen werden. Die Einstell-oder Trimmerplatte
50 ist zwischen den Platten 30, 32, mittels einer Verlängerung 78 ihres unteren
Endes genau zentriert. Die Verlängerung 78 ist mit Gleitsitz in einer schmalen Verlängerung
des im Blatt 24 angeordneten Schlitzes geführt. (Fig. 2). Die
| Vorderkante 52 (Fig. 3) der Einstellplatte verläuft unter einem |
| p |
kleinen Winkel zur Ebene des Blattes 24, so dass der Betrag, um den die Platten
30,32 d. es Bezugskondensators durch die Trimmerplatte abgeschirmt werden, progressiv
zunimmt, wenn die Platte in den Schlitz der Platte 24 eindringt. Der Grad dieses
- dndringens ist mittels einer Mutter 54 regelbar, die fest mit der EinstellpDatte
verbunden ist und in der eine an der Spina 58 (Fig. 2 und 3) angeordnete Schraube
56 drehbar ist. Die Spindel ist im Blatt 24 und in einer Stirnwand der rechten Hälfte
10 des Abschirmgehäuses gelagert, wobei isolierende und aus Metall bestehende Unterlegscheiben
60 und Federklemmen 62 (siehe Fig. 3) die Spindel in ihrer Lage sichern.
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Die Führungseinrichtung 66,68 für das untersuchende werkstück
P
b-esteht aus V-förmigen Blöcken, die in der rechten Hälfte 10 des Abschirmgehäuses
befestigt und vorzugsweise aus mit Molybdändisulfid angereichertem Nylon besteht.
Das Prüfstück wird gegen diese Blöcke durch mit runden Oberflächen versehene weitere
Blöcke 70 gedrückt, die vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen bestehen und an Armen
72 befestigt sind, die von einer in den Stirnwänden der linken Hälfte 12 des Abschirmgehäuses
gelagerten Achse gehalten werden und unter dem Druck der Federn 76 stehen, (von
denen in Fig. 1 lediglich eine dargestellt ist). Die Stellungen der Führungsstücke
66,68,70 sind i gestrichelten Linien in Fig. 2 dargestellt, in der ebenfalls das
zu untersuchende Werkstück P in Prüfstellung angezeichnet ist.