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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum Ummanteln von Lichtleitern mit einem Ab- wickler, einem Extruder, dem eine Kühleinrichtung nachgeschaltet ist, mindestens einem Abzug und einem Aufwickler, wobei mindestens eine Zugmesseinrichtung zur Erfassung der Zugspannung des Lichtleiters und für den Auf- und den Abwickler sowie für jeden Abzug ein eigener, mit einer
Regelschleife versehener Motor vorgesehen ist und einer dieser Motore als Leitantrieb dient. Bei bekannten derartigen Anlagen dient die Zugmesseinrichtung nur zur Anzeige des Zuges und die vom Leitantrieb geführten Antriebe werden nach Differenzdrehzahlen geregelt.
Die bei solchen
Anlagen vorgesehenen zur Überwachung der Zugspannung dienenden Einrichtungen sind bei den bekannten Anlagen zwischen dem Eingangsabzug und dem Extruder angeordnet und weisen drei im Dreieck angeordnete kleine Rollen auf, über die der Lichtleiter geführt ist wie sie in der
Textilindustrie zur Messung der Fadenspannung üblich sind.
Der Nachteil solcher Anlagen liegt darin, dass die Regelung der einzelnen Antriebe nur nach
Differenzdrehzahlen erfolgt und eine während des Betriebes auftretende oft auch länger dauernde
Erhöhung der Zugspannung des Lichtleiters nicht ausgeregelt wird.
Ausserdem kommt es auf Grund der scharfen Umlenkungen im Bereich der bisher üblichen
Zugmesseinrichtungen zu örtlichen Überbelastungen des Lichtleiters, die zu einer merkbaren Be- einträchtigung der Übertragungseigenschaften des Lichtleiters führen.
Man hat bisher die für Lichtleiter vorgesehenen Glasfasern nach dem gleichen Prinzip wie
Kupferdrähte ummantelt, ist also von der Voraussetzung ausgegangen, dass sich die Glasfaser gleich verhält wie Kupferdrähte. Dies trifft jedoch nicht zu, wenn eine Geschwindigkeitsregelung verwendet wird, dann kann die Faser in einer solchen Art und Weise beansprucht werden, dass sie unbrauchbar wird, weil sie zufolge der Ummantelung Durchmesservariationen ausgesetzt ist.
Diese Isolationsdurchmesservariationen führen zu einer Erhöhung des mittleren Umlaufdurchmessers und damit zur Erhöhung der Geschwindigkeit der Faser. Diese grössere Umfangsgeschwindigkeit führt aber zufolge der Regelung auf gleiche Drehzahl, wie sie bei Kupferdrähten üblich war, zu einer höheren Zugspannung, die die Glasfaser zerstören kann.
Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden. Insbesondere soll eine Überbean- spruchung des Lichtleiters sicher verhindert werden.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass ausser dem Leitantrieb jedem Antrieb eine
Zugmesseinrichtung zugeordnet ist, die mit der dem betreffenden Antrieb zugeordneten Regelschleife verbunden ist und diese mit der einwirkenden Zugkraft entsprechenden Signalen versorgt. Auf diese Weise ist es möglich, ein rasches Ausregeln von Spannungserhöhungen sicherzustellen, wodurch Beschädigungen des Lichtleiters vermieden werden.
Weitere Probleme ergeben sich bei den bekannten Anlagen durch die bisher üblichen, kleine Rollen aufweisenden Zugmesseinrichtungen, die zu relativ scharfen Umlenkungen des Lichtleiters führen, wodurch dieser relativ stark beansprucht wird. Um dies zu vermeiden wird erfindungsgemäss weiters vorgeschlagen, dass die den Abzügen zugeordneten Zugmesseinrichtungen durch Rollen, die in Kraftmesslagern gehalten sind, gebildet sind, über die der Lichtleiter geschlungen ist. Dadurch ist es möglich relativ grosse Rollen für die Zugmesseinrichtungen vorzusehen, ohne dass deshalb der Platzbedarf für diese ansteigt. Dabei ist weiters vorgesehen, dass die Kraftmesslager der Rollen mit je einem Regelverstärker verbunden sind, dessen Ausgang mit der Regelschleife des Antriebes des zugeordneten Abzuges verbunden ist.
Auf diese Weise ist es möglich allfällige Schwankungen in der Zugspannung des Lichtleiters sehr rasch auszuregeln, wodurch Überlastungen des Lichleiters und damit eine Verschlechterung der Übertragungseigenschaften vermieden werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die in Kraftmesslagern gelagerten Rollen nahe dem zugeordneten Abzug angeordnet sind, der vorzugsweise als Doppelrollenabzug mit einer zusätzlichen koaxial angeordneten losen Rolle und einer um eine parallele Achse drehbaren Umlenkrolle ausgebildet sind. Auf diese Weise ist eine sehr genaue Erfassung des auf den Lichtleiter ausgeübten Zuges möglich, wobei der Lichtleiter vorzugsweise nach der Umlenkung über die beiden Rollen des Doppelrollenabzuges und die Umlenkrolle über die in den Kraftmesslagern gehaltenen Rollen und die auf der Welle des Doppelabzuges lose laufende Rolle geführt ist.
Dadurch wird eine sehr weitgehende Umschlingung des Abzuges und damit eine sichere Mit-
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nahme erreicht, wobei auch auf Grund der Zugmessung in unmittelbarer Nähe des Abzuges eine sehr exakte Messung des Zuges möglich ist.
Bei einer erfindungsgemässen Anlage mit einem dem Kühlbecken nachgeordneten Abzug und einem diesem nachgeordneten Screenabzug ist es vorteilhaft, wenn der dem Kühlbecken nachgeord- nete Abzug vom Leitantrieb angetrieben ist und der Screenabzug koaxial mit diesem Abzug ange- ordnet ist, wobei diesen beiden Abzügen eine gemeinsame lose Rolle zugeordnet ist und die dem
Screenabzug zugeordnete in Kraftmesslagern gehaltene Rolle in der Fadenführung zwischen dem
Abzug und der gemeinsamen koaxial angeordneten losen Rolle liegt, von der aus der Faden über die dem Screenabzug zugeordnete um eine parallele Achse drehbare lose Umlenkrolle geführt ist.
Durch diese Massnahmen ergibt sich ein sehr einfacher und kompakter Aufbau, wobei durch die räumliche Nähe der beiden Abzüge der ummantelte Lichtleiter nur über relativ kurze Strecken frei läuft und daher kaum schwingen kann, wodurch eine sehr exakte Zugmessung ermöglicht wird.
Dies ist von besonderer Bedeutung bei lose ummantelten Lichtleitern, bei denen eine Reckung der durch das Abkühlen sich zusammenziehenden Hülle in einem bestimmten Ausmass zur Vermeidung einer Überbeanspruchung der Faser erwünscht ist. So kann durch die gedrängte Anordnung der beiden Abzüge die Reckung leicht durchgeführt werden und durch die exakte Erfassung des aus- geübten Zuges das Ausmass der Reckung leicht gesteuert werden.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemässe Anlage, Fig. 2 einen Abzug in vergrössertem Massstab, Fig. 3 einen kombinierten
Doppelabzug und Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Steuerung für eine erfindungsgemässe Anlage.
Der Abwickler --1-- ist von einem separaten, nicht dargestellten Motor--M1--, der in Ab- hängigkeit von der Stellung der Tänzerwalze --2-- bzw. der diese haltenden Schwinge geregelt wird, angetrieben.
Vom Abzug-l-läuft der Lichtleiter über die Tänzerwalze --2-- zum Eingangsab- zug --3--, der von einem in Fig. l nicht dargestellten Motor --M2-- angetrieben und als Doppel- rollenabzug ausgebildet ist und in Fig. 2 näher dargestellt ist. Nach dem Überlaufen des Eingangs- abzuges --3-- läuft der Lichtleiter über eine in Kraftmesslagern gelagerte Rolle --4-- und über eine auf der Welle des Doppelabzuges --3-- lose drehbare Rolle --31--. Danach ist der Licht- leiter durch einen Extruder mit Spritzkopf --5-- geführt und gelangt durch eine Kühlstrek- ke --6-- und einen Trockner --7-- zu einem Durchmesserprüfgerät --8--, in dem der Durchmesser des umspritzten Lichtleiters geprüft wird.
Danach läuft der ummantelte Lichtleiter über den Ab- zug --10--, der von einem in Fig. 1 nicht dargestellten Motor --M3-- angetrieben ist und im stationären Betrieb mit konstanter Drehzahl läuft. Dieser Abzug --10-- ist, wie aus Fig. 3 ersicht- lich, mit einem Screenabzug --13-- kombiniert, der von einem eigenen Motor--M4-- (in Fig. 1 nicht dargestellt) angetrieben ist, wobei im Zuge der Führung des bereits ummantelten Lichtlei- ters zwischen den beiden Abzügen eine Zugmesseinrichtung angeordnet ist, die durch eine in Kraftmesslagern gehaltene Rolle --9-- gebildet ist.
Nach dem Screenabzug --13-- wird der ummantelte Lichtleiter vom Aufwickler --12--, der einen eigenen Motor aufweist, aufgewickelt, der über eine Zugspannungsmesseinrichtung --11-- geregelt wird, über den der Lichtleiter geführt wird.
Aus Fig. 2 ist schematisch die Führung des Lichtleiters im Bereich des Eingangsabzuges --3-- dargestellt. Der Eingangsabzug--3--weist zwei drehfest auf einer vom Motor --M2-- angetrie- benen Welle --20-- angeordnete Rollen --21, 22-- auf. Nach dem Umschlingen der Rolle --21-läuft der Lichtleiter zu einer auf einer parallel zur Welle --20-- verlaufenden Achse angeordneten losen Rolle --23-- und zurück zur Rolle --22--, auf der der Lichtleiter zu der in Kraftmessla- gern --24-- gehaltenen Rolle --4-- läuft. Von dort gelangt der Lichtleiter zu einer auf der Welle --20-- lose drehbaren Rolle --25-- und nach dem Umschlingen derselben zum Extruder --5-bzw. zum Aufwickler --12--.
Die kombinierten Abzüge --10 und 13-- sind in Fig. 3 schematisch dargestellt. Auf der von dem Motor --M3-- angetriebenen Welle --30-- ist eine Rolle --31-- drehfest angeordnet, über die der ummantelte Lichtleiter geschlungen ist und zu einer um eine zur Welle --30-- parallel laufende Achse --32-- lose drehbare Rolle --33-- geführt ist. Von dieser Rolle --33-- wird der ummantelte Lichtleiter zurück zur Rolle --31-- geführt und umschlingt diese abermals.
Danach
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umschlingt der Lichtleiter die in Kraftmesslagern --24-- gehaltene Rolle --9-- und wird nach dieser zu der auf der Welle --30-- lose drehbaren Rolle --25-- geführt. Nach dieser Rolle --25-- um- schlingt der Lichtleiter eine um eine zur Welle --30-- bzw. einer zu dieser koaxialen vom Mo- tor --M4-- angetriebenen Welle --34--, parallel laufende Achse --35-- lose drehbare Umlenkrolle --36-- und ist von dieser zu einer auf der Welle --34-- drehfest angeordneten Rolle --37-geführt. Dabei kann der Lichtleiter mehrmals um die Rollen --31 und 32 bzw. 37 und 35-- ge- schlungen werden, um die Haftung des ummantelten Lichtleiters auf den Rollen zu verbessern und so ein Rutschen möglichst zu vermeiden.
Selbstverständlich können die Wellen-30, 34-- auch gegeneinander versetzt bzw. hintereinander angeordnet sein, oder ineinander angeordnet sein, wobei eine der Wellen als Hohlwelle ausgebildet ist. Grundsätzlich ist zu bemerken, dass bei der in Fig. 1 dargestellten Anlage der Eingangsabzug und der Screenabzug auch weggelassen werden können, wobei jedoch falls die Anlage auch für die Herstellung von lose ummantelten Lichtleitern verwendbar sein soll der Screenabzug --13-- sehr zweckmässig ist. Bei einer losen Ummantelung des Lichtleiters, bei welcher die Glasfaser quasi lose in einem Kunststoffschlauch "schwimmt", ist die relative Länge des extrudierten abgekühlten Schlauches zur Länge der Glasfaser wesentlich für die Qualität des fertigen Lichtleiters. Das Problem besteht im Schrumpfen des Schlauches.
Es muss immer gewährleistet sein, dass die Faser in einem bestimmten Längenverhältnis zum abgekühlten und extrudierten Schlauch steht. Es hat sich gezeigt, dass die Faser etwa um 1 bis 2')'00 länger als der Schlauch sein soll. Um dies nun zu gewährleisten, kann der Schlauch zwischen dem Abzug --10-- und dem Screenabzug --13-- auf das erforderliche relative Längenverhältnis gereckt werden. Mit der zwischen diesen Abzügen angeordneten Zugmesseinrichtung --9, 24-- wird der Abzug --13-- geregelt, so lange bis die gewünschten Zugwerte entweder bei losem Coating am Schlauch erreicht werden, um diesen um das gewünschte Mass zu recken. Bei festem Coating können durch die Zugmesseinrichtung --9, 24-- die auf die Glasfaser ausgeübten Zugwerte konstant gehalten werden.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dient der Antrieb des Abzuges --10-- als Leitantrieb. Der den Abzug --10-- antreibende Motor --M3-- weist, wie auch die zum Antrieb des Abwicklers --1--, des Eingangsabzuges --3--, des Screenabzuges --13-- und des Aufwick- lers --12-- vorgesehenen Motore --MI, M2, M4 und M5--, eine eigene Regelschaltung --40-- auf, die mit einem mit dem Motor --M3-- gekuppelten Tachogenerator --41-- verbunden ist und den Motor --M3-- auf eine vorwählbare Drehzahl regelt.
Die übrigen Motore --MI, M2, M4, M5-- weisen ebenfalls je einen eigenen Tachogenera- tor --46, 47,48, 49-- und eine Regelschaltung --42, 43,44 bzw. 45-- auf, die Leitsignale von der Regelschaltung --40-- erhalten, um beim Anfahren oder Abbremsen der Anlage im Sinne einer Erhöhung oder Minderung der Drehzahl einzuwirken. Gleichzeitig wirken die von den, den einzelnen Antrieben zugeordneten Zugmesseinrichtungen abgegebenen Signale auf die den Motoren --Mi, M2, M4, M5-- zugeordneten Regelschaltungen --42, 43,44, 45-- ein.
Dabei ist aus Fig. 4 ersichtlich, dass die Tänzerwalze --2-- allein den Motor --M1-- des Abwicklers --1--, die in den Kraft- messlagern --24-- gehaltene Rolle --4--, den Motor --M2-- des Eingangsabzuges --3--, die in
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Durch die dadurch bedingte zugkraftabhängige Steuerung eines jeden Motors kann die Zugbelastung der Glasfaser über die gesamte Behandlungsstrecke der Anlage konstant gehalten und so eine Überbeanspruchung der Faser verhindert werden.
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