Устройство для обнаружения контакта электрического проводника с инструментом

Изобретение относится к устройству для обнаружения контакта инструмента (2a, 2b) с окруженным электрической изоляцией (5a) электрическим проводником (5b). Инструмент (2a, 2b), состоящий из электропроводного материала, крепится к инструментодержателю (1a; 1b), выполненному из электропроводного материала. Между инструментом (2a, 2b) и инструментодержателем (1a, 1b) предусмотрена тонкая электрическая изоляция с тем, чтобы эти компоненты вместе с коаксиальным кабелем образовывали конденсатор (CS). Параллельно ему подсоединена индуктивность (La; Lb) с тем, чтобы между инструментом и инструментодержателем образовался высокодобротный резонансный LC-контур. Электронная схема цепи возбуждает резонансный контур и определяет характерные параметры колебаний этого резонансного контура. Изобретение обеспечивает создание устройства, которое надежно, устойчиво и как можно более просто отображает контакт инструмента с электрическим проводником. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 14 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройству для обнаружения контакта необязательно окруженного главным образом электрической изоляцией электрического проводника инструментом, который состоит из электропроводного материала и который прикреплен к инструментодержателю, выполненному из электропроводного материала, причем между инструментом и инструментодержателем предусмотрена тонкая электрическая изоляция согласно преамбуле п. 1 формулы изобретения, а также к машине для снятия изоляции, имеющей по меньшей мере один нож для снятия изоляции, который удерживается на инструментодержателе, и имеющей устройство для обнаружения контакта электрического проводника кабеля с по меньшей мере одним из ножей для снятия изоляции согласно преамбуле пункта 16 формулы изобретения.

Предпосылки создания изобретения

При снятии изоляции с кабелей часто используются два V-образных ножа, которые режут изоляцию кабеля почти до проводника. После надрезания ножи перемещают назад на небольшой процент от толщины изоляции. После этого кабель оттягивается по пути снятия изоляции с помощью ножей, которые по-прежнему подаются, или ножи доводятся до конца пути снятия изоляции таким образом, чтобы ножи снимали отделенную часть изоляции. При обработке кабеля все возрастающее большое значение приобретает возможность автоматического обнаружения дефектов изготовления. В результате высоких требований к безопасности электрических кабелей, например, для автомобильной или авиационной промышленности, все в большей степени самые мелкие повреждения проводника, такие как царапины или надрезы считаются опасными, поскольку эти повреждения вместе с воздействием вибрации и/или коррозии могут приводить к обрыву проводника. Таким образом, для обнаружения контакта "нож-проводник" были уже сделаны некоторые предложения, как это будет кратко изложено ниже.

DE 102009027967 A1 раскрывает устройство для обнаружения контакта необязательно окруженного главным образом электрической изоляцией электрического проводника инструментом (для снятия изоляции), который содержит схемное устройство, подключенное к инструменту, а инструмент состоит из электропроводного материала и электрически изолирован от устройства для снятия изоляции. Для того чтобы определить, находится ли нож в контакте с проводником, подлежащим снятию изоляция, на проводник или нож подают напряжение и просто определяют, протекает ли ток, обусловленный контактом проводника ножа вследствие образования замкнутой цепи. С другой стороны, при условии, что ток не протекает, взаимный контакт между электропроводящими компонентами ножа и проводником отсутствует. Однако дополнительные способы оценки не предложены. Таким образом, JP 2133016 A раскрывает емкостную связь по напряжению на входе в кабель и емкостную связь по напряжению на выходе из кабеля посредством заземленного ножа в качестве съемника напряжения. Перед обработкой обрабатываемый кабель направляется через две трубчатые детали, действующие как электроды. Высокочастотное напряжение вводится емкостным образом в кабель через первую трубчатую деталь и выводится емкостным образом во вторую трубчатую деталь. Если заземленный нож касается проводника, это идентифицируется как падение напряжения на второй трубчатой детали. Однако этот способ действует только для относительно коротких кабелей, поскольку длинные кабели представляют слишком высокую емкостную нагрузку для емкостной связи на входе. С другой стороны, самая короткая длина кабеля задается длинами трубки.

Предметом изобретения патента EP 1772701 B1 является обеспечение индуктивной связи по напряжению на входе кабеля с емкостной связью на выходе кабеля с помощью заземленного ножа в качестве съемника напряжения. Перед обработкой кабель, подлежащий обработке, пропускается через тороидальную катушку и трубчатую деталь. Высокочастотное напряжение вводится в кабель через тороидальную катушку, а выводится через трубчатую деталь. Если заземленный нож замыкает проводник, это идентифицируется как падение напряжения на второй трубчатой детали. Этот способ имеет преимущество в том, что он функционирует только для относительно длинного кабеля, имеющего хорошее емкостное заземление, и поэтому он может применяться только для одной стороны снятия изоляции.

С другой стороны, DE 102007053825.3 и WO 2012/015062 A1 описывает резистивную связь по напряжению на входе изолированного ножа. Нож для снятия изоляции прикрепляется электрически изолированным образом и подсоединяется через сопротивление к источнику высокочастотного напряжения. Если нож замыкает проводник, то это можно идентифицировать как падение напряжения или изменение формы напряжения на ноже. Однако в случае коротких кабелей отношение емкости, присущей ножу, к емкости кабеля не является удовлетворительным и по этой причине обнаружение контакта "нож-проводник" является дорогостоящим.

Комбинации этих трех способов, объясненных выше для обнаружения контакта "нож-проводник", описаны в документах JP 7-227022 A и JP 2000354315 A.

Сущность изобретения

Таким образом, задача настоящего изобретения состоит в обеспечении устройства, которое надежно, устойчиво и как можно более просто отображает, если инструмент контактирует с электрическим проводником, который, например, находится под электрической изоляцией, в которую проникает инструмент. В частности, следует идентифицировать, контактирует ли по меньшей мере один из ножей машины для снятия изоляции с кабеля или также ее инструмент для снятия изоляции с проводником, или в случае коаксиального кабеля – с экраном. Это обнаружение контакта также должно быть возможным для кабелей короткой длины и не находящихся под потенциалом, обычно для длин кабелей короче 80 мм при надрезании и при снятии изоляции.

Данная задача решена посредством признаков независимого патентного пункта 1 формулы изобретения и независимого патентного пункта 16 формулы изобретения. Дополнительные преимущественные признаки вариантов осуществления согласно изобретению содержатся в зависимых пунктах формулы изобретения.

В устройстве для обнаружения контакта окруженного электрической изоляцией проводника инструментом, который содержит схемное устройство, подключенное к инструменту, предусмотрено согласно изобретению то, что между инструментом и инструментодержателем подключена катушка индуктивности таким образом, что инструмент и инструментодержатель представляют собой элементы высокодобротного параллельного резонансного контура, а к нему подключено схемное устройство для определения изменения параметров собственных колебаний этого резонансного контура. Обычно электрический проводник является частью кабеля, либо в виде центрального проводника, находящегося под электрически изолированной оболочкой, либо в форме экрана коаксиального кабеля. В качестве инструмента могут быть предусмотрены ножи для снятия изоляции или инструменты для снятия изоляции, а также захватные механизмы или тому подобное. В отличие от известных способов обнаружения контакта "нож-проводник", эти признаки согласно настоящему изобретению предлагают преимущество в том, что центральный проводник кабеля, подлежащий снятию изоляции, не нуждается в электрическом контакте с инструментом и, более того, изменение сигнала для обнаружения контакта "инструмент (в частности, нож)-проводник" едва ли подвергается влиянию длины проводника, так что становится возможным управление качеством даже при очень коротких кабелях, не находящихся под потенциалом, с низкими затратами на электронику.

Эта процедура значительно отличается от всех способов, которые ограничиваются определением замыкания цепи, например, такого как в DE 10 2009 027967 A1. Эти простые устройства согласно предшествующему уровню техники не выстраивают какого-либо вида резонансных контуров, которые включают в себя элементы устройства для снятия изоляции и поэтому также не предусматривают определение изменений параметров собственных колебаний. В этих известных устройствах остаются неиспользованными любые существующие конфигурации конденсаторов. Подача напряжения для того, чтобы можно было определить любое протекание тока, которое может присутствовать, представляет собой совершенно другой принцип, чем конструкция согласно изобретению и активный режим работы параллельного резонансного контура и контроль его параметров собственных колебаний.

Предпочтительно емкость параллельного резонансного контура функционально образуется емкостью размещения инструмента, изоляции и инструментодержателя. Инструмент, а также инструментодержатель обычно состоят из электропроводного материала и оба гальванически развязаны друг от друга тонкой электрической изоляцией.

Емкость параллельного резонансного контура также частично образована емкостью соединения инструмента и схемного устройства, в частности, емкостью коаксиального кабеля.

Если емкость, определяющая резонансный контур согласно вышеупомянутым схемам, должна быть низкой по конструктивным соображениям для того, чтобы образовать стабильный резонансный LC-контур, емкость, образующую резонансный контур можно преимущественно увеличить с помощью выходного конденсатора. Это также может быть преимуществом при использовании более толстой изоляции между инструментом и инструментодержателем или при при использовании более короткого коаксиального кабеля.

В качестве катушки индуктивности можно простым и надежным образом обеспечить по меньшей мере одну катушку. Естественно, в рамках изобретения можно необязательно также использовать и другие индуктивные компоненты.

Предпочтительно схемное устройство имеет частотный генератор для выработки напряжения возбуждения для резонансного контура и фазовый детектор для оценки фазового сдвига между напряжением возбуждения и напряжением резонансного контура, который используется для обнаружения контакта инструмента с проводником. Таким образом, может быть получена относительно простая и надежная цепь, чьи функциональные возможности обеспечиваются даже когда параллельно подключено множество емкостей и/или индуктивностей.

Дополнительный преимущественный вариант осуществления изобретения характеризуется тем, что схемное устройство имеет устройство для оценки частотной характеристики резонансного контура. Тем самым также возможно надежное обнаружение контакта инструмента с проводником.

Дополнительный вариант осуществления изобретения характеризуется тем, что схемное устройство имеет устройство для оценки сдвига частоты резонанса резонансного контура. Тем самым возможен надежный способ определения контакта электрического проводника с инструментом.

В качестве альтернативы вышеупомянутому варианту осуществления, согласно изобретению схемное устройство может иметь устройство для оценки изменения амплитуды напряжения резонансного контура.

Предусмотрен прибор для взвешивания контактов "инструмент-проводник" во время обработки кабеля согласно времени контакта и конкретного момента времени в процессе обработки кабеля, причем посредством этого прибора можно определить количественные критерии исключения изделия.

Предпочтительно инструмент опирается только на несколько узких участков на инструментодержателе, а между этими участками предусмотрены промежутки. Емкость инструментодержатель-инструмент можно уменьшить и, таким образом, отношение емкостей проводник-земля и инструментодержатель-инструмент можно увеличить с помощью этих выемок. Тем самым увеличивается чувствительность системы.

Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения электрическая изоляция между инструментом и инструментодержателем образуется электроизолирующим покрытием инструмента и/или инструментодержателя, предпочтительно керамическим покрытием. Обычно инструмент и инструментодержатель, например, нож и инструментодержатель машин для снятия изоляции, выполнены из материала с хорошей электропроводностью. Затем электрическую изоляцию "нож-инструментодержатель" можно, например, для инструментодержателя, выполнить из алюминия, исполненного с покрытием ALTEF®.

Кроме того, между инструментом и инструментодержателем можно предусмотреть по меньшей мере один изолирующий промежуточный диск, предпочтительно по меньшей мере одну керамическую пластину, прикрепленную, предпочтительно приклеенную, на инструмент или инструментодержатель. Тем самым можно предотвратить в значительной мере рассеивание емкостей, которое может быть вызвано, например, различными толщинами покрытия. Особое преимущество состоит в том, что покрытие инструмент-керамика-инструментодержатель имеет более низкую емкость по сравнению с узлом, имеющим существенно более тонкое покрытие. Таким образом, можно увеличить чувствительность системы и можно также обнаруживать контакт инструмента с проводниками очень тонких поперечных сечений.

Дополнительный вариант осуществления изобретения обеспечивает то, что для измерения расстояния между инструментами и схемным устройством предусматривается кодовый датчик положения, выполненный с возможностью вычисления диаметра проводника из расстояния от инструментов при определении изменения параметра колебаний резонансного контура.

Предпочтительно устройство согласно изобретению, как описано выше, характеризуется тем, что инструмент представляет собой нож для снятия изоляции, установленный на машине для снятия изоляции кабеля.

Для того, чтобы решить задачу, сформулированную первоначально для машины для снятия изоляции, имеющей по меньшей мере один нож для снятия изоляции, который удерживается на инструментодержателе, и имеющей устройство для обнаружения контакта электрического проводника кабеля с по меньшей мере одним ножом для снятия изоляции, согласно изобретению предусмотрено, что нож для снятия изоляции представляет собой инструмент, установленный на инструментодержателе устройства согласно любому из предыдущих абзацев.

Краткое описание чертежей

Изобретение будет подробно описано со ссылкой на примерный вариант осуществления, который показан на чертежах. На фигурах:

Фиг.1 показывает принцип действия обнаружения контакта "нож-проводник";

Фиг.2 показывает принцип действия в виде упрощенной электрической схемы;

Фиг.3 показывает фазовый детектор;

Фиг.4 показывает схема эквивалентной электрической цепи и частотную характеристику резонансного контура;

Фиг.5 показывает диаграмму Боде;

Фиг.6 показывает цепь осциллятора;

Фиг.7 показывает трехмерный вид ножа, установленного на инструментодержателе;

Фиг.8 показывает трехмерный вид инструментодержателя;

Фиг.9 показывает вид и разрез ножа, установленного на держателе;

Фиг.10 показывает вид и разрез ножа, установленного на держателе с изоляцией;

Фиг.11 показывает определение диаметра проводника;

Фиг.12 показывает примерный вариант осуществления ножа, контактирующего с контактным поршнем в двух видах;

Фиг.13 показывает примерный вариант осуществления ножа, контактирующего с концевой кабельной муфтой;

Фиг.14 показывает ножевую балку с пятью отдельно действующими ножами.

Подробное описание изобретения

Фиг.1 показывает функциональную схему изобретения для примера обнаружения контакта "нож-проводник" для машин для снятия изоляции кабелей. Инструмент в форме ножа 2a и его инструментодержатель 1a, а также нож 2b и инструментодержатель 1b электрически разделены друг от друга с помощью тонкого слоя (не показан) и, таким образом, вместе образуют два пластинчатых конденсатора. В конкретном примере в качестве инструментодержателя 1a, 1b предусмотрена ножевая балка. Вместо ножей в качестве инструментов можно также предусмотреть захватные механизмы или аналогичные устройства. Электрическую изоляцию можно получить, например, посредством слоя оксида алюминия на инструментодержателе 1a, 1b, выполненном из алюминия. Параллельно этим конденсаторам, предпочтительно в непосредственной близости от них, прикреплена одна индуктивность La и Lb таким образом, что образуется высокодобротный параллельный резонансный контур, предпочтительно имеющий добротность больше 5. Этот резонансный контур возбуждается осциллятором 3, предпочтительно являющимся частью схемного устройства, через сопротивление Rv и коаксиальный кабель 4, на своей частоте резонанса. Напряжение осциллятора является предпочтительно синусоидальным.

Если один из ножей 2a или 2b контактирует с электрическим проводником 5b во время надрезания или снятия изоляции 5as кабеля 5, резонансный контур теряет настройку за счет увеличения емкости. То же самое применимо также к случаю контакта электрического проводника с другим инструментом. Фазовый сдвиг φ, образованный таким образом между напряжением U1 возбуждения и напряжением U2 резонансного контура, преобразуется фазовым детектором 7, также предпочтительно являющимся частью схемных устройств, в аналоговое напряжение U4 и считывается контроллером. Сигнал S4 представляет собой логическую "1", когда напряжение U1 является опережающим по отношению к напряжению U2. Контроллер управляет осциллятором 3 с помощью сигнала S5 таким образом, что сигнал резонансного контура является слегка опережающим относительно осциллятора 3 в разомкнутом положении ножа, то есть совершает колебания почти на частоте собственного резонанса.

Фиг.2 показывает принцип действия по фиг.1, где показанные компоненты заменены упрощенной электрической схемой. L представляет собой полную индуктивность, образованную из La и Lb. Второй полюс конденсатора C2 образован из ножей 2a, 2b, а первый полюс образован из инструментодержателей 1a и 1b. Конденсатор C4 представляет емкость проводника коаксиального кабеля 4, а CA – выходную емкость электронной схемы. Частоту резонанса можно регулировать значением емкости СА. Конденсатор C6 представляет емкость проводника 5b по отношению к земле. В случае контакта "нож-проводник" емкость C6 подключается параллельно емкости CS. Таким образом, полная индуктивность C увеличивается и резонансный LC-контур теряет настройку. Функциональные возможности также обеспечиваются в случае, если параллельно подключены множество емкостей нож-держатель инструмента и множество индуктивностей. Число индуктивностей необязательно должно совпадать с количеством ножей. Общая индуктивность может быть также локально смещена в окрестности последовательно включенных сопротивления Rv и осциллятора 3.

Фиг.3 показывает примерный вариант осуществления фазового детектора 7. Синусоидальные напряжения U1 и U2 преобразуются компараторами 11 и 12 в прямоугольные сигналы S1 и S2, которые связаны друг с другом с помощью компонента 13 ИЛИ. В этом случае формируется прямоугольный сигнал S3, скважность которого пропорциональна фазовому сдвигу φ между U1 и U2. Сигнал фильтруется фильтром 14 низких частот, усиливается усилителем 15 и, наконец, считывается контроллером 17. D-триггер 16 вырабатывает сигнал S4. Это логическая "1", когда сигнал S1 опережает сигнал S2, а в других случаях сигнал S4 является логическим "0". Посредством S4, амплитуды U2 и, возможно, U4, контроллер 17, которой может быть частью схемного устройства, запускает осциллятор 3 таким образом, что без контакта с проводником сигнал резонансного LC-контура слегка опережает сигнал осциллятора 3, то есть совершает колебания почти на частоте собственного резонанса и, следовательно, может чувствительным образом реагировать на увеличение емкости в результате какого-либо контакта с проводником. Если резонансный контур теряет настройку при контакте с проводником, фазовый сдвиг φ резко изменяется, частота резонансного контура отстает по отношению к осциллятору 3 и поэтому выход S4 D триггера представляет собой логическую "1", а обрабатываемый кабель 5 может исключаться как бракованный.

Фиг.4 показывает схему дифференцирующей эквивалентной цепи и частотную характеристику резонансного контура, выведенную из этого для теоретического анализа системы. Конденсатор и катушка индуктивности были дополнены своими эквивалентными последовательными сопротивлениями.

Фиг.5 показывает диаграмму Боде, которая изображает частотную характеристику цепи по фиг.4. Для диаграммы Боде были использованы реальные значения. Жирная линия показывает частотную характеристику без контакта "нож-проводник". Тонкая пунктирная линия показывает частотную характеристику при контакте "нож-проводник". Этот контакт имитировали путем увеличения общей емкости C от 50 до 55 пФ, так как небольшая часть кабеля, которая контактирует с ножом, дает нагрузку емкостным образом примерно 5 пФ.

Фиг.6 показывает вариант цепи осциллятора. В отличие от принципа измерения, представленного на фиг.1–фиг.5, в котором частота фиксирована и измеряется фазовый сдвиг φ, в показанной здесь цепи осциллятора всегда устанавливается авторезонанс. Емкость C представляет общую емкость и вместе с L образует резонансный контур. Частота и амплитуда синусоидального напряжения U21 резонансного контура уменьшаются тогда, когда проводник 5b контактирует с инструментом 2a, 2b, например, ножом. Это приводит к двум дополнительным способам обнаружения контакта проводника: измерение частоты резонанса и измерение амплитуды.

Для измерения частоты резонанса U21 преобразуется компаратором 21 в прямоугольный сигнал S21. Частота S21 уменьшается посредством делителя 22 частоты. Это приводит к прямоугольному сигналу S22, частота которого измеряется контроллером 17. Если один из ножей 2a, 2b замыкает проводник 5b, частота S33 резко уменьшается. Хотя уменьшение частоты при контакте ножа с проводником составляет лишь несколько процентов, способ измерения частоты резонанса является очень надежным, поскольку усредненная частота ведет себя стабильно без внешнего влияния резонансного контура. Дрейфы частоты из-за изменений температуры можно учитывать с помощью контрольных измерений в разомкнутом положении ножа.

Для измерения амплитуды синусоидальное напряжение U21 выпрямляется выпрямителем 23. Это приводит к аналоговому сигналу U22 напряжения, который может быть оценен контроллером 17. Выпрямление можно выполнить, например, с использованием аналогового умножителя, посредством чего U21 умножается и затем фильтруется фильтром низких частот. Однако в качестве выпрямителя можно также использовать простой пиковый детектор, цепь Грейнахера (Greinacher) или цепь Делона (Delon). Дрейфы амплитуды из-за изменений температуры можно учитывать с помощью контрольных измерений в разомкнутом положении ножа.

Фиг.7, 8 и 9 показывают вариант ножа, устанавливаемого в инструментодержатель 1. Нож жестко фиксируется с помощью винта на инструментодержателе посредством отверстия 33 в ноже 2 и резьбы 34 в инструментодержателе 1. Нож находится сбоку и на поверхности основания в состоянии покоя только тогда, когда необходимо передавать усилия резания, снятия изоляции и зажима. Емкость нож-инструментодержатель можно уменьшить с помощью выемок 30, 31 и 32 в инструментодержателе. В результате увеличивается отношение емкостей проводник-земля и нож-инструментодержатель, а чувствительность системы увеличивается.

Ножи 2a, 2b и инструментодержатели 1a, 1b выполняют из материала с хорошей электропроводностью. Электрическую изоляцию ножей 2a, 2b от инструментодержателя 1a, 1b достигают за счет выполнения инструментодержателя, например, из алюминия и покрытия из слоя ALTEF®. Очень твердый слой ALTEF® является, в частности, абразиво-стойким, коррозионно-стойким, антипригарным и имеет низкий коэффициент трения. Таким образом, поверхность основного материала преобразуется в керамический слой, в который внедрен слой тефлона (Teflon®). Половина толщины слоя врастает в основной материал. Естественно, различным образом выполненные керамические пластины или керамические элементы можно также вставить между ножами 2a, 2b и соответствующим инструментодержателем 1a, 1b и присоединить к этим компонентам, что предпочтительно достигается с помощью клеевого соединения. Предпочтительно, например, на обе стороны инструментодержателя приложить керамику толщиной 1,5 мм и приклеить к инструменту и только затем доводить до готового изделия, посредством чего могут быть достигнуты точные установочные размеры. Кроме того, такая керамическая пластина является также очень износостойкой и нечувствительной во время обработки, например, при доработке инструмента.

Естественно, конкретная конфигурация будет принимать во внимание процесс изготовления покрытых керамикой компонентов. Следовательно, завершенная изоляция предпочтительно состоит из множества компонентов, готовых для изготовления, а также преимущественно инструментодержатели будут состоять из множества отдельных частей. В этом случае изоляция между инструментом и инструментодержателями покрывает все соединительные поверхности.

Фиг.10 показывает дополнительный вариант установки ножа, посредством чего можно дополнительно уменьшить емкость нож-инструментодержатель с помощью изолирующего промежуточного диска 40.

В зависимости от кабеля 5 и процесса обработки он может быть пригодным для обнаружения контакта "нож-проводник", если вместе с или вместо фиксированного порогового значения для фазового сдвига φ в зависимости от времени или протекания процесса указывается стандартный интервал фазовых сдвигов. Если фазовый сдвиг φ во время цикла обработки попадает за пределы этого стандартного интервала, кабель 5 можно удалять как бракованное изделие.

В результате точного обнаружения контакта между инструментом 2a, 2b и проводником 5b, можно измерить диаметр d проводника 5b. До настоящего времени это было возможно, например, только с помощью ножей 2a, 2b посредством трудного для обнаружения увеличения усилия резания в случае контакта "нож-проводник".

Фиг.11 показывает геометрические соотношения двух V-образных ножей 2a, 2b в процессе разрезания изоляции 5a во время контакта "нож-проводник". В данном случае предполагается идеальный процесс разрезания: кабель 5 имеет симметричную структуру, и режущие кромки ножа проникают симметрично в изоляцию 5a таким образом, чтобы, предпочтительно, первый контакт "нож-проводник" имел место одновременно на всех четырех режущих кромках.

Во время контакта "нож-проводник" кодовый датчик положения измеряет ножевой зазор х. Таким образом, вместе с углом α зазора диаметр d проводника можно вычислить с использованием следующей формулы

Таким образом, для стандартных ножей 2a, 2b, имеющих угол зазора 90o, имеем:

Следует отметить, что определение диаметра проводника также возможно для неизолированных проводников, и оно не ограничивается только v-образными ножами; для определения диаметра проводника также пригодны гильотинные ножи или аналогичные.

Фиг.12 показывает примерный вариант осуществления того, как нож 2a электрически соединяется с внутренним проводником 57 коаксиального кабеля 4. Нож 2a прикреплен к кассете 52 с ножами с использованием винта 50 через электрически изолирующую шайбу 51. Кассета 52 с ножами имеет электроизолирующее покрытие на поверхности 52a контакта с ножом 2a. Кассета 52 с ножами прикручивается на ножевую балку 53 электропроводным образом. Кассета 52 с ножами и ножевая балка 53 в показанном примерном варианте осуществления совместно образуют инструментодержатель 1. На ножевой балке 53 расположен паз 54, в который укладывается коаксиальный кабель 4, при этом его экран 55 электрически подключен к ножевой балке 53 посредством зажимной пластины 56 экрана. Внутренний проводник 57 коаксиального кабеля 4 припаивают к контактному поршню 58. Контактный поршень 58 устанавливают посредством изолирующей втулки 59, которая запрессована в ножевую балку 53. Усилие контакта контактного поршня 58, прикладываемое к ножу 2a, задается предварительным растяжением резинового кольца 60. Стопорное кольцо 61 гарантирует, что контактный поршень 58 фиксируется в осевом направлении таким образом, что он остается на месте даже когда удаляют кассету 53 с ножами или удаляют ножи 2a, 2b.

Фиг.13 показывает другой примерный вариант осуществления того, как нож 2 электрически соединяется с внутренним проводником 57 коаксиального кабеля 4. Нож 2 прикручивается к держателю 1 ножа с помощью винта 50 через две электропроводные шайбы 71 и кабельный наконечник 70. Кабельный наконечник 70 выполнен из двусторонней печатной платы. Экран 55 коаксиального кабеля 4 припаивают к медным поверхностям 70a и 70b, которые электрически соединены друг с другом с помощью межслойного соединения 70c. Внутренний проводник 57 коаксиального кабеля 4 припаивают к медной поверхности 70d.

Фиг.14 показывает конструкцию ножевой балки 80, в частности, с пятью смежными ножами 2, каждый из которых можно оценивать по отдельности или попарно согласно вышеописанному принципу в соответствии с изобретением. Однако предпочтительно для упрощения и более быстрой обработки, когда коаксиальный кабель (не показан) для резонансного контура направляется в общий разъем 81. Между каждым из ножей 2 и ножевой балкой 80 вставляется плата замыкания контакта (не показана) с катушкой L для резонансного контура. Емкость C резонансного контура образуется согласно одному из уже описанных выше вариантов.

Наконец, следует также упомянуть, что устройство согласно изобретению функционирует аналогичным образом со всеми типами ножей для машин для снятия изоляции, являются ли они закрывающимися по центру ножами, гильотинными ножами, вращающимися ножами, ножами типа ирисовой диафрагмы или тому подобными.

Перечень ссылочных позиций

1a, 1b Инструментодержатель

2a, 2b Инструмент

3 Частотный генератор (осциллятор)

4 Коаксиальный кабель

5 Кабель

5a Изоляция проводника

5b Электрический проводник

7 Фазовый детектор

11, 12 Компараторы

13 Компонент ИЛИ

14 Фильтр низких частот

15 Усилитель

16 D-триггер

17 Контроллер

21 Компаратор

22 Делитель частоты

23 Выпрямитель

30, 31, 32 Выемки

33 Отверстие

34 Резьба

40 Промежуточный диск

50 Винт

51 Шайба

52 Ножевая кассета

52a Поверхность контакта

53 Ножевая балка

54 Паз

55 Экран коаксиального кабеля

56 Зажимная пластина экрана

57 Внутренний проводник коаксиального кабеля

58 Контактный поршень

59 Изолирующая втулка

60 Уплотнительное кольцо

61 Стопорное кольцо

70 Кабельный наконечник

70a, 70b, 70d Медные поверхности

70c Межслойные соединения

71 Шайбы

80 Ножевая балка

81 Разъем

82 Плата замыкания контакта

C, C2, C4, C6 Емкости

CA Выходной конденсатор

L Катушка, катушка индуктивности

La, Lb Индуктивность

1. Устройство для обнаружения контакта необязательно окруженного главным образом электрической изоляцией (5a) электрического проводника (5b) инструментом (2a; 2b), который состоит из электропроводного материала и который прикреплен к инструментодержателю (1a; 1b), выполненному из электропроводного материала, причем между инструментом и инструментодержателем предусмотрена тонкая электрическая изоляция, отличающееся тем, что между инструментом (2a; 2b) и инструментодержателем (1a; 1b) подключена катушка индуктивности (La; Lb) таким образом, что упомянутые инструмент (2a, 2b) и инструментодержатель (1a, 1b) представляют собой элементы высокодобротного параллельного резонансного контура, и тем, что к нему подключено схемное устройство (3, 7) для определения изменения параметров собственных колебаний этого резонансного контура.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что емкость (CS) параллельного резонансного контура функционально образована емкостью (C2) при размещении инструмента (2a, 2b), изоляции и инструментодержателя (1a, 1b).

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что емкость (CS) параллельного резонансного контура образована емкостью (C4) соединения инструмента (2a, 2b) и схемного устройства (3, 7), в частности емкостью коаксиального кабеля (4).

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что емкость (CS), образующая резонансный контур, по меньшей мере частично увеличена за счет выходного конденсатора (CA).

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве катушки индуктивности (La, Lb) предусмотрена по меньшей мере одна катушка (L).

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что схемное устройство имеет частотный генератор (3) для напряжения возбуждения резонансного контура и фазовый детектор (7; 11-16) для оценки фазового сдвига φ между упомянутыми напряжением возбуждения и напряжением резонансного контура.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что схемное устройство (3, 7) имеет прибор для оценки частотной характеристики резонансного контура.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что схемное устройство имеет прибор (21, 22) для оценки сдвига частоты резонанса резонансного контура.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что схемное устройство имеет прибор (23) для оценки изменения амплитуды напряжения резонансного контура.

10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что предусмотрен прибор для взвешивания контактов "инструмент-проводник" во время обработки кабеля согласно времени контакта и конкретного момента времени в процессе обработки кабеля, причем посредством этого прибора можно определить количественные критерии исключения изделия.

11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что инструмент (2a, 2b) опирается только на несколько узких участков на инструментодержателе (1a, 1b), а между этими участками предусмотрены выемки (30, 31 и 32).

12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электрическая изоляция между инструментом (2a, 2b) и инструментодержателем (1a, 1b) образована электроизолирующим покрытием инструмента и/или инструментодержателя, предпочтительно керамическим покрытием.

13. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что между инструментом (2a, 2b) и инструментодержателем (1a, 1b) предусмотрен по меньшей мере один изолирующий промежуточный диск (40), предпочтительно по меньшей мере одна керамическая пластина, закрепленная, предпочтительно приклеенная, на инструменте или инструментодержателе.

14. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для измерения расстояния между инструментами (2a, 2b) и схемным устройством предусмотрен кодовый датчик положения, а схемное устройство выполнено с возможностью вычисления диаметра проводника (5b) из расстояния от инструментов (2a, 2b) при определении изменения параметра колебаний резонансного контура.

15. Устройство по любому из пп. 1-14, отличающееся тем, что инструмент представляет собой нож (2a, 2b) для снятия изоляции, установленный на машине для снятия изоляции кабеля (5).

16. Машина для снятия изоляции, содержащая по меньшей мере один нож (2a, 2b) для снятия изоляции, который удерживается на инструментодержателе (1a, 1b), и содержащая устройство для обнаружения контакта электрического проводника (5b) кабеля (5) с по меньшей мере одним из ножей для снятия изоляции, отличающаяся тем, что нож для снятия изоляции представляет собой инструмент, установленный на инструментодержателе устройства по любому из пп. 1-15.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству зачистки электрических кабелей, содержащему с одной стороны по меньшей мере один зачищающий пучок (10, 11), испускаемый лазерным источником (1) и фокусируемый оптической системой (2-4) в фокальную точку (12, 13), называемую точкой разреза, и с другой стороны по меньшей мере один канал (6) приема для приема участка зачищаемого кабеля, каждый лазерный источник включает в себя лазерный диод (1), испускающий зачищающий пучок с длиной волны, заключенной между 400 нм и 460 нм, предпочтительно порядка 445 нм.

Изобретение относится к устройству для зачистки изоляции проводов и/или профилей с лаковым или пластмассовым покрытиями. Устройство содержит приемный участок (20) для приема концов зачищаемых проводов и/или профилей, по меньшей мере одну индукционную катушку (10) в области приемного участка (20) для индукционного производства тепла с целью выпаривания или термического удаления покрытия проводов внутри приемного участка (20) и по меньшей мере один отсасывающий рукав (1), соединенный с приемным участком (20), для отсоса выпаренного или термически удаленного покрытия проводов и/или профилей в области приемного участка (20).

Изобретение относится к оптоволоконной технике и может быть использовано при строительстве и эксплуатации волоконно-оптических линий связи, при разрезании оптических кабелей со стальными оболочками, защищающими оптические волокна.

Изобретение относится к резке многожильных кабелей, имеющих прочные стальные оболочки, например волоконно-оптических кабелей. .

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для переработки отходов силовых кабелей (проводов) с электрической изоляцией из поливинилхлорида (ПВХ)-пластиката, других термопластичных полимеров, а также резины и бумаги.

Изобретение относится к электротехнике к средствам для подготовки проводов и кабелей, а точнее для удаления изоляции или брони с кабелей. .

Изобретение относится к режущим устройствам и может быть использовано в кабельном производстве. .
Изобретение относится к области электротехники и предназначено для отделения металлической проволоки (жилы) от полимерной термопластичной оболочки (изоляции) и может быть использовано для переработки отходов электрических проводов и/или кабелей.

Изобретение относится к технологическому оборудованию и может быть использовано в электротехнической, нефтяной отрасли. .

Изобретение относится к клещам-щипцам с двумя парами поворотных губок, из которых губки одной, внешней пары, выполнены в виде захватывающих губок (33) могут двигаться над первой рукояткой клещей (1) и захватывающей частью (3), которые имеют совместную точку вращения (5), а губки другой, внутренней пары, выполнены в виде режущих губок (41) с лезвиями (37), проникающими в изоляцию и режущими ее, а также с прикрепленной к режущим губкам (31), двигающимся в корпусе клещей-щипцов в продольном направлении, вызывающим сдирающие движения приводной штанги (43), которая через рычаг связана со второй рукояткой клещей-щипцов (7).

Изобретение относится к устройству для обнаружения контакта инструмента с окруженным электрической изоляцией электрическим проводником. Инструмент, состоящий из электропроводного материала, крепится к инструментодержателю, выполненному из электропроводного материала. Между инструментом и инструментодержателем предусмотрена тонкая электрическая изоляция с тем, чтобы эти компоненты вместе с коаксиальным кабелем образовывали конденсатор. Параллельно ему подсоединена индуктивность с тем, чтобы между инструментом и инструментодержателем образовался высокодобротный резонансный LC-контур. Электронная схема цепи возбуждает резонансный контур и определяет характерные параметры колебаний этого резонансного контура. Изобретение обеспечивает создание устройства, которое надежно, устойчиво и как можно более просто отображает контакт инструмента с электрическим проводником. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 14 ил.

Наверх