DE2517709C3 - Vorrichtung zur Messung und Regelung der Wanddicke von isolierten Strängen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung und Regelung der Isolationswanddicke isolierter elektrischer Leiter oder Kabel, unter Berücksichtigung der Exzentrizität des elektisch leitenden Kerns, mit mindestens drei Magnetfeldsensoren, die an Umfang des Leiters im Abstand zueinander angeordnet sind, die Stärke eines den Leiter umgebenden Magnetfelds messen und entsprechend seiner Lage ein Lagemeßsignal zur Steuerung des den Strangkern ummantelnden Extruders erzeugen.

Eine derartige Vorrichtung ist bekannt (Zeitschrift »Draht«, 21 (1970) Nr. 4, Seite 263). Die Meßköpfe >o stehen in Berührung mit dem Isoliermantel, wobei durch Verstimmung von Schwingungskreisen die Lage des Leiters bezüglich der einzelnen Meßköpfe übermiittelt wird. Der Spritzkopf des Extruders wird nach Maßgabe der gemessenen Exzentrizität verstellt Eine Berührung ">"> eines frisch extrudieren Isolationsmantels ist jedoch nachteilig, da dadurch eine Beeinträchtigung der Isolierschicht hervorgerufen wird. Im übrigen kann mit der bekannten Vorrichtung nur eine Zentrierung des Strangkernes vorgenommen werden, nicht jedoch die M) Dicke der aufgespritzten Schicht gesteuert werden,

Aus einer anderen Vorrichtung ist jedoch auch schon bekanntgeworden, etwa mit Hilfe optischer Anordnungen eine Durchmesserprüfung eines ummantelten Stranges vorzunehmen (Zeitschrift »Wire Industry«, 6^r> Dez. 1972, Seiten 988-990). Eine Durchmesserermittlung stellt jedoch keineswegs sicher, daß die Isolierschicht über den Umfang des Stranges stets gleichmäßig dick ist

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so zu gestalten, daß sowohl die Wandstärke als auch die Exzentrizität des Strangkerns eines ummantelten Stranges gemessen und selbsttätig nachgeregelt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Magnetfeldsensoren zusammen mit zwei um 90° versetzten optischen Anordnungen in radialem Abstand um den Leiter an einem Meßkopf angeordnet sind, der mittels einer Verstellvorrichtung entlang zweier senkrecht aufeinander und senkrecht zum Liter stehender Achsen bewegbar ist, daß die Verstellvorrichtung den Meßkopf nach Maßgabe des Lagemeßsignals verstelle und die optische Anordnung zur Messung der Wandstärke und der Exzentrizität der Isolierung die Dicke des isolierten Leiters und seine relative Schattenlage zu einer Bezugslinie am Meßkopf feststellt und daß in Abhängigkeit von diesen Werten die Abzugsgeschwindigkeit des isolierten Leiters im Extruder nnd/oder die Einstellung des Extruderwerkzeuges verändert werden.

Eine solche Vorrichtung sieht einen Meßkopf vor, der beispielsweise horizontal und vertikal verstellbar ist und der in seiner Lage so eingestellt wird, daß der isolierte Leiter zentrisch zum Meßkopf verläuft Ist der Leiter zum Meßkopf zentriert, gibt die Dunkelzone, die in der optischen Anordnung erzeugt wird, sowohl einen Rückschluß auf die Gesamtdicke der ummantelten Schicht als auch auf die Exzentrizität des Leiters innerhalb der Isolierung. Bei völliger Konzentrizität würde die Dunkelzone beispielsweise beidseitig einer Mittellinie gleichmäßig breit sein. Eine Abweichung hiervon ist ein Maß für die vorhandene Exzentrizität Bei um 90° versetzten optischen Anordnungen wird somit eine ständige Wandstärkenermittlung in vier Quadranten vorgenommen.

Die Durchmesserermittlung und Messung der Lage der Dunkelzonen kann mit HiIi.; von Fotodioden vorgenommen werden. Die Bestimmung der Lage des Leiters erfolgt mit Hilfe von Magnetfeldsensoren. So kann beispielsweise im Leiter ein Strom induziert werden, dessen Magnetfeld dann von den Magnetfeldsensoren gemessen wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben.

F i g. 1 zeigt die Vorderansicht einer schematisch dargestellten Vorrichtung.

Fig.2 zeigt die Anwendung der Vorrichtung nach F i g. 2 auf einen Extruder.

In F i g. 1 ist ein isolierter elektrischer Leiter 30 in S^ktorform gezeigt mit einem sektorförmigen Kern 31, der von einer Isolierung 32 umgeben ist, die gleiche Wandstärke über den Umfang des Kerns 31 aufweisen soll. Ferner ist ein Meßkopf 33 zu erkennen mit einer öffnung 34, durch die der Leiter 30 hindurchgeführt ist. Der Meßkopf 33 trägt Magnetfeldsensoren 1, 2 und 3. Mit dem Meßkopf 33 sind ferner zwei optische Anordnungen 35, 36 verbunden. Die optischen Anordnungen 35,36 sind um 90° zueinander versetzt, so daß ihre Meßebenen ebenfalls senkrecht aufeinanderstehen.

Mit dem Meßkopf 33 sind zwei Verstellspindeln 37,38 verbunden, deren Achsen wiederum senkrecht aufeinanderstehen. Mit den Verstellspindeln 37, 38 wirken axial feststehende Verstellmuttern 39,40 zusammen, die von Verstellmotoren 41,42 angetrieben werden können.

Mit Hilfe der induktiven Sensoren 1 bis 3 läßt sich die

Lage des Kerns 31 in bezug auf den Meßkopf 33 ermitteln. Der Meßkopf 33 läßt sich mit zum Strangkern 31 zentrieren, so daß die Dunkelzonen auf den Meßebenen der optischen Anordnungen 35,36 ein Maß darstellen für die Exzentrizität der Isolierung 32. Außerdem ist die Breite der Dunkelzonen ein Maß für den Gesamtdurchmesser (Kerndurchmesser plus doppelte Wandstärke der Isolierung 32) des Stranges 30.

In F i g. 2 ist die Vorrichtung nach F i g. 1 mit 50 bezeichnet Sie umgibt den isolierten Leiter 30 zwischen einem Extruder 51 und einer wassergekühlten Kühlstrecke 52, in die der im Extruder ummantelte Leiter eintritt Das Ausgangssignal der Vorrichtung 50 zur Einstellung der Abzugsgeschwindigkeit des isolierten

Leiters 30 im Extruder und/oder des Extruderwerkeugs ist durch einen Pfeil 53 gekennzeichnet

Ein Ringkemübertrager 54 umgibt den isolierten Leiter 30 im Bereich der Kühlstrecke 52 Die Primärseite des Ringkernübertragers 54 wird von einem Wechselstromgenerator 55 niedriger oder hoher Frequenz gespeist, so daß eine Spannung im Leiter 30 induziert wird. Über die Kapazität der Kühlstrecke nach Erde einerseits und Ober den geerdeten Kern 31 andererseits ist der Sekundärkreis geschlossen, so daß im Kern 31 ein Strom fließt, der ein magnetisches Feld zur Folge hat, auf das die Magnetfeldsensorenl —3 nach F i g. 1 ansprechen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Messung und Regelung der Isolationswanddicke isolierter elektrischer Leiter oder Kabel, unter Berücksichtigung der Exzentrizitat des elektrisch leitenden Kerns, mit mindestens drei Magnetfeldsensoren, die am Umfang des Leiters im Abstand zueinander angeordnet sind, die Stärke eines den Leiter umgebenden Magnetfelds messen und entsprechend seiner Lage ein Lagemeß- ι ο signal zur Steuerung des den Strar.gkern umimantelnden Extruders erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetfeldsensoren (1, 2, 3) zusammen mit zwei um 90° versetzten optischen Anordnungen (35, 36) in radialem Abstand um den Leiter (30) an einem Meßkopf angeordnet sind, der mittels einer Verstellvorrichtung (41, 42) entlang zweier senkrecht aufeinander und senkrecht zum Leiter stehender Achsen bewegbar ist, daß die Verstellvorrichtung (41, 42) den Meßkopf nach Maßgabe oes Lagemeßsignals verstellt und die optische Anordnung (35, 36) zur Messung der Wandstärke und der Exzentrizität der Isolierung die Dicke des isolierten Leiters und seine relative Schattenlage zu einer Bezugslinie am Meßkopf feststellt und daß in Abhängigkeit von diesen Werten die Abzugsgeschwindigkeit des isolierten Leiters im Extruder und/oder die Einstellung des Extruderwerkzeugs verändert werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsignale vom Meßkopf zu einem Speici er gegeben werden, der sie bei einer Auswanderung des Leiters von seiner Soll-Lage so lange ausgibt, bis diese wieder hergestellt ist

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