DE7435828U - Verschmutzungsunempfindliches optisches Durchmesset-Meßgerät - Google Patents
Verschmutzungsunempfindliches optisches Durchmesset-MeßgerätInfo
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Description
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Erlangen, 2& OKL1974
Berlin und München Werner-von-Siemens-Str. 50
Unsere Zeichen VPA 74/4724 Gdl/Zp
Verschmutzungsunempfindliches optisches Durchmessermeßgerät
Die Neuerung betrifft ein berührungsfrei arbeitendes optisches Durchmessermeßgerät, insbesondere für die Durchmesserbestimmung
langgestreckten bewegten Gutes, wie Adern oder Kabel.
In vielen Bereichen der Herstellung langgestreckten Gutes runden
Querschnittes kommt es darauf an, den Durchmesser zu bestimmen. So ist es z. B. bei der Herstellung von Adern oder Kabeln
wünschenswert, die Wandstärken der Ader- bzw. hantelisolierung
zu kennen, um bei der Überschreitung von gegebenen Toleramen
mittels einer Regelung die Herstellungsvorrichtungen gezielt steuern zu können. Mechanisch abtastende Meßgeräte konner, oft
nur in großen Entfernungen von der eigentlichen Herstellungsvorrichtung angebracht werden. Bei der Ader- bzw. Mantelisolierung
können solche mechanisch abtastenden Meßgeräte erst am Ende der Kühlwannen der Extrusionsanlagen angeordnet werden.
Zum Ausregeln von Abweichungen bei der Wandstärke ist die Totzeit der Regelung aufgrund der räumlichen Entfernung von
Spritzkopf und Meßgerät sehr lang und deshalb äußerst störend.
Mit berührungslos messenden Geräten, die direkt hinter dem Spritzkopf positioniert werden, kann die Totzeit wesentlich
verkürzt werden. Die nach dem optischen Prinzip arbeitenden berührungslosen Meßgeräte funktionieren im Grunde so, daß mittels
eines von einer \ichtquelle ausgesandten Lichtstrahles ein Schattenbild vom Meßobjekt auf einen Meßwertaufnehmer geworfen
wird. Zur Bündelung und Lenkung des Lichtstrahles werden optische Linsen verwendet (DT-OS 2 140 939).
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Bekannte optische Dickenmeßgeräte, die nach diesem oder einem ähnlichen Verfahren arbeiten, leiden gemeinsam unter dem
Mangel der Verschrautzungsempfindlichkeit. Bei dem Einsatz dieser optischen Meßgeräte zur Durchmesserbestimmung vor. isolierten
Adern oder ummantelten Kabeln zwischen dem Extruder und dem anschließenden Kühltrog ist eine Verschmutzung durch Spritzwasser
nicht zu vermeiden. Beim Einsatz hinter einem Markierungsgerät tritt eine zusätzliche Verschmutzung durch Lackspritzer
auf. Ganz unabhängig vom Einsatzort sind unter Fertißungsbedingungen
Staubablagerungen unvermeidbar. All diese Verschmutzungen haben zur Folge, daß die Transparenz der optischen
Abbildung^systeme vermindert tfird oder daß durch diffuse
Streuung eine scharfe Abbildung nicht mehr möglich ist.
Aufgabe der Neuerung ist es, optische Durchmessermeßgeräte so zu verbessern, daß sie über längere Zeiten unempfindlich gegen
die unter normalen Bedingungen bei der Fertigung auftretenden Verschmutzungen sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Neuerung vor, daß zwischen
Meßobjekt und Meßoptik leicht zu reinigende Schutzgläser bzw. -folie™ angeordnet sind. Ein Reinigen der Meßoptik selbst ist
kaum möglich, da die Oberflächen von Linsen oder Filtern leicht durch Kratzer oder ähnliches beschädigt werden können. Ein Auswechseln
ist ebenfalls nicht zweckmäßig, da dann jedes mal nach justiert werden müßte und außerdem diese Gegenstände teuer
sind. Billige Schutzgläser bzw. -folien sind leicht zu reinigen und zu ersetzen, wenn sie durch das häufige Reinigen beschädigt
wurden.
Um auch diese Unterbrechungen noch zu verhindern, sieht die Neuerung weiter vor» daß die Schutzgläser bzw. -folien kontinuierlich
oder intermittierend an der Meßoptik vorbeiführbar sind.
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Hierdurch erreicht man, daß Staubablagerungen oder auch Verschmutzungen beliebiger anderer Art über einen größeren
Zeitraum hinweg keinen störenden Einfluß ausüben können, da sich ständig ein neuer Ausschnitt des Schutzglases oder der
Schutzfolie zwischen Meßobjekt und Meßoptik befindet.
Im Hinblick auf eine konstruktive Ausgestaltung empfiehlt es sich, daß die Schutzgläser bzw, -folien als am eine gegen die
optische Achse versetzte, zu dieser parallelen Achse rotierende Scheiben ausgebildet sind. Ohne großen Aufwand läßt sich
hiermit das kontinuierliche Vorbeiführen der Schutzscheiben oder -folien an der Meßoptik verwirklichen. Je nach dem Grad
der zu erwartenden Verschmutzung kann die Geschwindigkeit und damit die Erneuerung des beanspruchten Schutzglasausschnictes
gesteigert oder verringert werden. Nach einem vollen Umlauf
der Schutzgläs(.r wären diese verschmutzt und müßten ausgewechselt werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ergibt sich daraus, daß den Schutzgläsern bzw. -folien ein Reinigungsbad zugeordnet ist.
Durch ein solches Reinigungsbad wird erreicht, daß die umlaufenden Schutzgläser oder -folien ständig gesäubert werden, so
daß nicht nach einem einmaligen Umlauf ein Auswechseln der Schutzscheiben notwendig ist. Die Einrichtung kann damit
praktisch beliebig lange Zeiten ununterbrochen im Einsatz sein. Als Spülflüssigkeit kommen für das Reinigungsbad Wasser
mit einem Detergsntium oder Lösungsmittel in Frage. Dabei wird
man die Spülflüssigkeit immer den Einsatzbedingungen anpassen, d. h. je nach Art der auftretenden Verschmutzung wird man ein
entsprechendes Spülmittel wählen.
Um eine Verfälschung des Meßergebnisses durch ain den Schutzgläsern
bzw. -folien haften gebliebene Flüssigkeitstropfen oder -schlieren zu verhindern, ist in Weiterbildung der Neue
rung vorgesehen, daß den Schutzgläsern bzw. -folien ein fester Wischer bzw. Abstreifer zugeordnet ist. Die Scheiben kommen
damit in einem gereinigten, nahezu trockenen Zustand an die
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eigentliche Meßstelle zurück. Auf jeden Fall wird damit erreicht, daß die Scheiben ständig im gleichen definierten Zustand
an der Meßstelle vorbeiziehen.
Eine weitere Möglichkeit zur Vermeidung der Verschmutzung der Schutzgläser bzw. -folien besteht darin, daß den feststehenden
Schutzgläsern bzw. -folien eine Berieselung3vorr:.chtung zugeordnet
ist. Hierbei ist daran gedacht, daß die Scheiben ständig mit einem gleich dicken, gleichmäßig verteilten Schutzfilm
einer Flüssigkeit überzogen sind. Auftretende Verschmutzungen werden durch diese herabrinnende Flüssigkeit direkt hinweggespüll;
und können sich gar nicht erst festsetzen. Um störende Brecheffekte in der Flüssigkeit oder an den Grenzflächen zwischen
Flüssigkeit und Schutzgläser bzw. -folien zu vermeiden, ist es zweckmäßig, daß die Berieselungsvorrichtung mit einer
optisch unschädlichen Flüssigkeit, insb. einem Immersionsöl, beschickbar ausgebildet ist. Bei einer optisch unschädlichen
Flüssigkeit handelt es sich um eine Flüssigkeit, bei der der Brechungsindex mit dem der Schutzgläser bzw. -folien annähernd
übereinstimmt. Um den Verbrauch an einer solchen optisch unschädlichen Flüssigkeit, beispielsweise einem Tmmersionsöl,
in Grenzen zu halten, ist es zweckmäßig, diese Flüssigkeit in einem Kreislauf immer wieder zur Berieselung zu verwenden. Dazu
muß in diesem Kreislauf eine Reinigungseinrichtung für die Flüssigkeit vorgesehen sein. Wenn bei der Verschmutzung auch
Wasserspritzer mit auftreten, muß außerdem ein Wasserabscheider vorgesehen sein.
Bei einem gemäß der Neuerung ausgestalteten Meßgerät kann der Raum zwischen den Schutzgläsern und der Meßoptik mit einem unter
leichtem Überdruck stehenden Gehäuse versehen sein. Die Schutzgläser dienen dazu, den eigentlichen Meßraum von Staub,
aber auch stärkeren Verschmutzungen, wie Spritzwasser oder Lackspritzern, ~a schützen. Um auch den übrigen Raum noch zumindest
von Staub freizuhalten, soll dieser mit beispielsweise ölfreier Preßluft unter leichten Überdruck gesetzt werden. Somit ist
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praktisch eine Verschmutzung oder auch nur Verstaubung von der Lichtquelle bis zum Meßwertaufnehmer hin ausgeschlossen. Ein
kontinuierliches Messen über lange Zeiträume ohne aufwendiges Auswechseln von Schutzgläsern, Reinigen oder Nachjustieren der
Meßapparatur wird damit ermöglicht.
In einem Ausführungsbeispiel wird die Neuerung näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 ein optisches Meßgerät im Schnitt, bei dem
die Reinigung der Schutzmauer durch rotierende Scheiben und
ein Reinigungsbad erreient wird.
Das Licht einer Lichtquelle 1 wird über eine Linse 2 nahezu prallel gemacht und von der gegenüberliegenden Linse 21 etwas
gebündelt auf einen optischen Meßwertaufnehmer 3 geworfen. Von dem Meßobjekt. 4 wird dadurch ein Schattenbild auf dem Meßwertaufnehmer
3 erzeugt. Die gemeinsam auf ei: sr Achse 5 angeordneten,
über diese Achse 5 angetriebenen rotierenden Schutzgläser befinden sich jeweils zwischen Meßobjekt 4 und Linse 2, 2'.
Unterhalb dieses optischen Systems befindet sich das Reinigungsbad 7. Oberhalb dieses Reinigungsbades 7, bevor ein jeweiliger
Schutzglasabschnitt wieder vor eine Linse 2, 21 gelangt, befindet
sich ein Abstreifer, der hier im Schnitt nicht dargestellt ist. Damit kommt das Schutzglas 6 immer nahezu trocken vor die
Linse.
Der Raum zwischen Linsen 2, 2' und Schutzgläsern 6 wird dadurch
abgedichtet, daß an der Linsenfassung 8 flexible Dichtsoheiben angebracht sind, die an der Rückseite der Schutzgläser 6 schleifen.
Über zwei Ventile 10 können diese Räume unter Überdruck gesetzt werden.
Fig. 2 zeigt das gleiche optische Meßgerät im Schnitt. Hier wird
eine Verschmutzung dadurch verhindert, daß feststehende Schutzgläser 6 zwxschen Meßoptik und Meßobjekt 4 angeordnet sind, die
ständig mit einem Immersionsöl berieselt werden. Zum Berieseln sind über die ganze Breite der Gläser 6 Düsen 12 verteilt, um
einen gleichmäßigen Schutzfilm zu erhalten. Das Immersionsöl
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wird in einer Wanne 13 aufgefangen und durch Filter 14 vom
Schmutz gereinigt. In einem zusätzlichen Wasserabscheider 15 wird Spritzwasser entfernt. Eine Pumpe 16 fördert das öl dann
wieder zu den Düsen 12. Auch hier kann der Raum zwischen Linsen 2, 21 und Schutzgläsern 6 wieder durch überdruck staubfrei
gemacht werden.
9 Ansprüche
2 Figuren
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Claims (7)
1. Berührungsfrei arbeitendes optisches Durcnmessermeßgerät,
insbesondere für die Durchmesserbestimmung langgestreckten bewegten Gutes, wie Adern oder Kabel, dadurch gekennzeichnets
daß zwischen Meßobjekt (4) und Meßoptik leicht zu reinigende Schutzgläser (6) bzw. -folien angeordnet sind.
2. BerUhrungsfrei arbeitendes Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet„ daß die Schutzgläser (6) bzw. -folien kontinuierlich
oder intermittierend an der Meßoptik vorbeiführbar sind.
3. Berührungsfrei arbeitendes Meßgerät nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzgläser (6) als um eine
gegen die optische Achse versetzte Achse (5) rotierende Scheiben ausgebildet sind.
4. Berührungsfrei arbeitendes Meßgerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Schutzgläsern (6) ein Reinigungsbad
(7) zugeordnet ist.
5. Berührungsfrei arbeitendes Meßgerät nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß den Schutzgläsern (6) bzw. -folien ein fester Wischer bzw. Abstreifer zugeordnet ist.
6. Berührungsfrei arbeitendes Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet» daß den Schutzgläsern (6) bzw. -folien eine Berieselungsvorrichtung
(12) zugeordnet ist,
7. BerUhrungsfrei arbeitendes Meßgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen
den Schutzgläsern (6) und der Meßoptik mit einem unter leichten überdruck stehenden Gehäuse versehen ist.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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DE7435828U Expired DE7435828U (de) | Verschmutzungsunempfindliches optisches Durchmesset-Meßgerät |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE7435828U (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19909703A1 (de) * | 1999-03-05 | 2000-09-07 | Schlafhorst & Co W | Vorrichtung zur optischen Garnüberwachung |
DE102005031959A1 (de) * | 2005-07-08 | 2007-01-11 | Koenig & Bauer Ag | Sensor mit Schutzvorrichtung |
DE102012102830B3 (de) * | 2012-04-02 | 2013-10-02 | SmartRay GmbH | Schutzvorrichtungen für einen berührungslos arbeitenden, insbesondere optischen Prüfkopf sowie Verfahren für den Betrieb |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19909703A1 (de) * | 1999-03-05 | 2000-09-07 | Schlafhorst & Co W | Vorrichtung zur optischen Garnüberwachung |
EP1035059A2 (de) * | 1999-03-05 | 2000-09-13 | W. SCHLAFHORST AG & CO. | Vorrichtung zur optischen Garnüberwachung |
EP1035059A3 (de) * | 1999-03-05 | 2001-07-04 | W. SCHLAFHORST AG & CO. | Vorrichtung zur optischen Garnüberwachung |
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