DE10120881A1 - Kabelprüfstand für ein Kabel bei Wechselbelastungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kabelprüfstand (1) für ein Kabel (2) bei Wechselbelastungen. Erfindungsgemäß ist entlang einer Vertikalführung (4) ein gewichtsbeaufschlagter Belastungsschlitten (3) von einer Schlitten-Tiefstellung (5) in eine Schlitten-Hochstellung frei verschiebbar gelagert, wobei auf dem Belastungsschlitten (3) wenigstens eine Schlitten-Kabelführungsrolle (6, 7, 8) mit bestimmtem Radius und waagrechter Drehachse gelagert ist. Ausgehend von einer ortsfesten Haltevorrichtung (9) als Zugabstützung ist das zu prüfende Kabel (2) von einem Niveau oberhalb und seitlich der Position der Schlitten-Kabelführungsrolle (6, 7, 8) bei einer Schlitten-Hochstellung unter der Schlitten-Kabelführungsrolle (6, 7, 8) anliegend wiederum auf ein Niveau oberhalb und seitlich gegenüber der Position der Schlitten-Kabelführungsrolle (6, 7, 8) bei einer Schlitten-Hochstellung führbar. Im weiteren Kabelverlauf ist das Kabel (2) mit einem zu Hin- und Herbewegungen ansteuerbaren Zugantrieb (15) über eine Einspannvorrichtung (17) verbindbar, so dass bei einer Zugbewegung am Kabel (2) der Belastungsschlitten (3) von seiner Tiefstellung (5) in seine Hochstellung anhebbar und wieder absenkbar ist, wobei ein Kabelbereich an der Schlitten-Kabelführungsrolle (6, 7, 8) entlang unter Aufbringung einer Radienbelastung bewegbar ist.

Description

Die Beschreibung betrifft einen Kabelprüfstand für ein Kabel bei Wechselbe­ lastungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein bekannter Kabelprüfstand für ein Kabel bei Wechselbelastungen (DE 44 00 520 C1) umfasst wenigstens eine lösbare Haltevorrichtung zur Hal­ terung des Kabels im Prüfstand sowie wenigstens eine Bewegungsvorrichtung mit wenigstens einer zugeordneten Einspannvorrichtung zur Ankopplung des Kabels an die Bewegungsvorrichtung. Zudem ist eine Steuereinrichtung zur Steuerung der wenigstens einen Bewegungsvorrichtung vorgesehen sowie eine elektrische Prüfeinrichtung an die das zu prüfende Kabel an beiden En­ den anschließbar ist.

Konkret ist hier ein Kabelende exzentrisch an einen Drehantrieb angeschlos­ sen, der wiederum auf einem Drehantrieb angeordnet ist, wobei beide Dreh­ achsen etwa senkrecht aufeinander stehen. Ein zu prüfendes Kabel hängt hier zwischen einer Haltevorrichtung an einem Kabelende und der Einspannvor­ richtung am Drehantrieb bogenförmig durch. Mit einem solchen Kabelprüfstand sollen vorzugsweise Kabelbelastungen simuliert werden, wie sie bei Kabelver­ bindungen zwischen angekoppelten Schienenfahrzeugen auftreten. Die Prüf­ einrichtung ist hier lediglich für eine elektrische Durchgangsprüfung d. h. zur Ermittlung eines Kabelbruchs ausgelegt. Weitere konkrete Angaben zur Prüf­ einrichtung sind nicht gemacht.

Mit dem bekannten Kabelprüfstand sind spezifische Belastungen, wie lineare Schleppbelastungen, Torsionsbelastungen, Radien- und Wickelbelastungen sowie Knick- und Teildrehbeanspruchungen an der Zugentlastung von Steckern nicht oder nur unzureichend simulierbar. Insbesondere können mit dem bekannten Kabelprüfstand vieladrige Kabel, beispielsweise Steuerkabel für Roboter nur unzureichend im Versuch unter simulierten Testbedingungen geprüft werden. Wesentlich sind hier reproduzierbare Testergebnisse bei glei­ chen Belastungszyklen spezifischer Einzelbelastungen, insbesondere zum Vergleich und für eine optimale Auswahl aus unterschiedlichen Kabelausfüh­ rungen.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber einen Kabelprüfstand zu schaffen mit dem insbesondere vieladrige Steuerkabel unter weitgehend definierbaren und reproduzierbaren Wechselbelastungen auf Fehler überprüfbar sind.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 ist entlang einer Vertikalführung ein gewichtsbeaufschlag­ ter Belastungsschlitten von einer Schlitten-Tiefstellung in eine Schlitten-Hoch­ stellung frei verschiebbar gelagert. Die Kraft zum Anheben des Belastungs­ schlittens ist durch dessen Gewicht bestimmt und kann durch gezieltes weite­ res Anbringen von Zusatzgewichten vorgegeben und eingestellt werden.

Auf dem Belastungsschlitten ist wenigstens eine Schlitten-Kabelführungsrolle mit einem bestimmten Radius und waagrechter Drehachse gelagert.

Ausgehend von einer ortsfesten Halteführung als Zugabstützung ist das zu prüfende Kabel von einem Niveau oberhalb und seitlich der Position der Schlitten-Kabelführungsrolle bei einer Schlitten-Hochstellung unter der Schlit­ ten-Kabelführungsrolle anliegend wiederum auf ein Niveau oberhalb und ge­ genüber seitlich der Position der Schlitten-Kabelführungsrolle bei einer Schlitten-Hochstellung geführt. Mit anderen Worten verläuft das zu prüfende Kabel bei jeder Schlittenstellung bifilar zu beiden Seiten der Schlitten-Kabelführungs­ rolle unter dieser durch, wobei eine Kabelseite an der ortsfesten Haltevorrich­ tung als Zugabstützung gehalten ist.

Im weiteren Kabelverlauf ist das Kabel mit einem zu Hin- und Herbewegungen ansteuerbaren Zugantrieb über eine Einspannvorrichtung verbindbar. Dadurch wird die wirksame Kabellänge im Bereich des Belastungsschlittens verkürzt und der Kabelbogen verkleinert, so dass damit zwangsläufig der Belastungs­ schlitten angehoben wird. Bei der gegenläufigen Bewegung des Zugantriebs senkt sich der Belastungsschlitten aufgrund seines eigenen und ggf. durch Zu­ satzgewicht erhöhten Gewichts in seine Schlitten-Tiefstellung wieder ab. Das Kabel wird dabei im Bereich der Schlitten-Kabelführungsrolle mit einer Radien­ belastung entsprechend dem Radius der Schlitten-Kabelführungsrolle und mit einer Zugbelastung entsprechend dem Belastungsschlittengewicht bewegbar und testbar. Ersichtlich können gezielte und reproduzierbare Belastungen vor­ gegeben und eingestellt werden durch das Gewicht am Belastungsschlitten, durch den Durchmesser der Schlitten-Kabelführungsrolle und durch die Ein­ spannlänge des Kabels zwischen der ortsfesten Haltevorrichtung und dem Zugantrieb, wodurch der Bewegungsweg des Belastungsschlittens vorgebbar ist. Damit ist ein Kabeltest mit ggfs. gezielt variierbaren Zugbelastungen und Radienbelastungen möglich.

In einer Weiterbildung nach Anspruch 2 sind drei etwa nebeneinanderliegende Schlitten-Kabelführungsrollen verwendet zwischen denen das Kabel S-förmig geführt ist. Damit treten hier in einer vorteilhaft erweiterten Testmöglichkeit am Kabel innen- und außenliegende Radienbelastungen als Wechselbelastungen bei der Bewegung des Belastungsschlittens auf. Die Art und Größe dieser in­ nen- und außenliegenden Radienbelastungen können durch den Abstand der Schlitten-Kabelführungsrollen sowie durch deren Durchmesser vorgegeben bzw. variiert werden. In einer zweckmäßigen Ausführungsform liegen die beiden seitlichen Schlitten-Kabelführungsrollen etwa in einer waagrechten Ebene und die mittlere Schlitten-Kabelführungsrolle ist etwas nach oben versetzt, wo­ bei jeweils gleiche relativ kleine Rollendurchmesser verwendet sind.

Zweckmäßig wird nach Anspruch 3 der ortsfesten Haltevorrichtung ein über dem Niveau der wenigstens einen Schlitten-Kabelführungsrolle bei einer Schlitten-Hochstellung liegendes Umlenkelement mit einem bestimmten Um­ lenkradius nachgeordnet, welches vor dem Belastungsschlitten angeordnet ist. Dieses Umlenkelement kann lediglich als Schulter ausgebildet sein, da das Kabel hier keine Linearbewegung durchführt. Es kann jedoch auch eine Rolle verwendet werden. Neben der Bestimmung des Kabelabstützpunkts bezüglich des Belastungsschlittens führt ein solches Umlenkelement vorteilhaft auch zu einer besseren Kraftverteilung für die Haltevorrichtung, wobei diese wegen der nachfolgenden Umlenkung weitgehend frei an einer geeigneten Stelle im Prüf­ stand angeordnet werden kann.

Eine wesentliche Weiterbildung des Prüfstands wird mit den Merkmalen des Anspruchs 4 erreicht. Im Kabelverlauf zwischen der wenigstens einen Schlit­ ten-Führungsrolle und dem Zugantrieb sind dazu wenigstens eine Umlenkrolle und/oder wenigstens eine Wickelrolle angebracht. Durch die wenigstens eine Umlenkrolle kann einerseits eine Radienbelastung entsprechend dem Radius der Umlenkrolle erreicht werden und andererseits wird eine Umlenkung der Kabelrichtung möglich, so dass der angeschlossene Zugantrieb weitgehend frei an einer geeigneten Stelle im Kabelprüfstand angeordnet werden kann. Zudem wird zweckmäßig auch eine Wickelrolle angebracht, um die das Kabel mit wenigstens einer Wicklung geschlungen ist, so dass auch Kabelbelastun­ gen die sich durch eine Kabelwicklung ergeben getestet werden können. Be­ sonders bei Radien- und Wickelbelastungen können im Kabel sogenannte "Memory-Effekte" auftreten, die zu bleibenden ungünstigen Form- und Gestalt­ veränderungen mit einer erhöhten Gefahr von Kabelfehlern führen.

Besonders kritisch sind Kabelbelastungen bei kleinen Kabelradien. Daher wer­ den von Kabelherstellern regelmäßig Angaben über Minimal-Radien gemacht, die beim Kabeleinsatz nicht unterschritten werden dürfen. Zur Prüfung ob diese Angaben erfüllt werden können im Kabelprüfstand Umlenkrollen und/oder Wickelrollen mit entsprechenden Minimal-Radien eingesetzt und für einen Test verwendet werden. Damit hierzu kein Wechsel von Rollen für unter­ schiedliche Prüfradien erforderlich ist, wird mit Anspruch 5 wenigstens eine modifizierte Wickelrolle vorgeschlagen. Diese soll in der Wickelachsenlänge unterschiedlich gestufte Wickeldurchmesser mit jeweils dazwischenliegenden Trennwänden aufweisen. Für unterschiedliche Radien-Belastungstests für je­ weils angegebene Minimal-Radien ist somit das Kabel lediglich um den ent­ sprechenden Wickeldurchmesser dieser Wickelrolle zu führen. Anpassungs- oder Umbauarbeiten am Prüfstand sind dabei nicht erforderlich.

Für einen Einsatz von Kabeln, die betriebsmäßig über den Boden oder über Gegenstände geschleppt werden ist eine hohe Abriebfestigkeit wesentlich. Mit den Merkmalen nach Anspruch 6 wird diese dadurch getestet, dass zwischen dem Belastungsschlitten und dem Zugantrieb eine Scheuereinrichtung vorge­ sehen ist, wobei das zu prüfende Kabel in seiner Hin- und Herbewegung an einem Scheuerelement anliegend entlang geführt wird. Die Belastung kann hier durch die Rauhigkeit des Scheuerelements und die gegenseitige Anlage­ kraft eingestellt und variiert werden.

Der Zugantrieb für das Kabel kann grundsätzlich durch unterschiedliche an sich bekannte Antriebsvarianten realisiert werden, wobei insbesondere elektri­ sche, pneumatische oder hydraulische Antriebe möglich sind. Ein einfacher und platzgünstig anbringbarer Zugantrieb wird mit Anspruch 7 als vorzugs­ weise vertikal ausgerichteter Linearantrieb angegeben, wobei das Kabel mit­ tels einer Einspannvorrichtung lösbar mit einem Antriebsschlitten des Linear­ antriebs verbindbar ist. Diese Einspannvorrichtung kann beispielsweise zu­ sätzlich zu einer Spannschelle weitere Spannelemente für eine verbesserte Kraftverteilung sowie für eine genaue Einstellung einer Kabeleinspannlänge aufweisen.

In einer weiteren Ausgestaltung des Kabelprüfstands nach Anspruch 8 ist ein Kabelende im Kabelverlauf nach der Einspannvorrichtung am Antriebsschlitten mit einem Kabelstecker an einem ortsfesten Gegenstecker in einer betriebs­ mäßigen Simulation festlegbar, dergestalt dass der Kabelendbereich zwischen Einspannvorrichtung und Kabelstecker eine in ihrer Gestalt durch die Bewe­ gung des Antriebsschlittens veränderbare, bogenförmige Kabelbucht bildet. Damit wird vorteilhaft eine lineare Schleppbelastung einer Kabelbucht sowie eine Knickbeanspruchung an der Zugentlastung des Kabelsteckers simulier­ bar. Variationen in der Belastung können beispielsweise durch unterschiedli­ che Einspannbedingungen mit unterschiedlichen Buchtgrößen erreicht werden.

Eine weitere auch unabhängig von den vorstehenden Ausführungen einsetz­ bare Teilvorrichtung wird mit den Merkmalen des Anspruchs 9 beansprucht. Dabei ist in einem Kabelverlauf vor einer ortsfesten ersten Haltevorrichtung eine Torsionsbelastungs-Einrichtung angeordnet, die eine ortsfeste zweite Haltevorrichtung und eine zweite Einspannvorrichtung an einem wechselseitig mittels eines Schwenkantriebs betätigbaren Schwenkteils umfasst. Somit ist hier ein Kabelbereich bestimmter Länge zwischen der ersten und zweiten Haltevorrichtung bevorzugt vertikal und im wesentlichen gestreckt einspann­ bar. Das Schwenkteil liegt dazwischen mit einer Schwenkachsrichtung entlang der Kabelerstreckung wobei die Einspannvorrichtung im Bereich der Schwenk­ achse angeordnet ist. Damit wird durch den wechselseitigen Schwenkbetrieb des Schwenkteils eine Torsionsbelastung auf den eingespannten Kabelbereich aufgebracht. Zweckmäßig ist die Anordnung für Schwenkwinkel von plus/minus 260° ausgelegt. Variationen der Torsionsbelastung sind durch Ver­ änderungen der Schwenkwinkel und/oder der Kabeleinspannlänge reprodu­ zierbar möglich. Somit kann in dem hier eingespannten Kabelbereich eine Kabelprüfung bei reinen Torsionsbelastungen ohne zusätzliche Zug- und Biege­ belastungen erfolgen.

Der dazu erforderliche Schwenkantrieb kann mit an sich bekannten Antrieben und Steuerungen realisiert werden. Zweckmäßig wird nach Anspruch 10 auch hier ein Linearantrieb in einer Exzenteranordnung verwendet. Durch Änderun­ gen an der Exzenteranbindung können dabei einfache Schwenkwinkelände­ rungen vorgenommen werden.

In einer weiteren Teilvorrichtung nach Anspruch 11 ist ein zweiter Kabelendbe­ reich nach einer ortsfesten dritten Haltevorrichtung mit einem zweiten Kabel­ stecker in einem zweiten ortsfesten Gegenstecker festlegbar, dergestalt, dass der Kabelendbereich zwischen der dritten Haltevorrichtung und dem Kabel­ stecker eine Kabelbucht mit bestimmter Ausgangsbogenform bildet. Im Ge­ gensatz zu der in Verbindung mit Anspruch 8 angegebenen Bewegungsvor­ richtung verbleiben jedoch hier beide Fluchtenden ortsfest festgelegt. Für eine Belastung wird hier eine Schleppbelastungs-Einrichtung, vorzugsweise als dritter Linearantrieb vorgesehen, die mit einer dritten Einspannvorrichtung im Bereich der Bogenform zu einer Hin- und Herbewegung der Kabelbucht des Kabels anschließbar ist. Damit wird eine lineare Schleppbewegung der Kabel­ bucht sowie eine Teildrehbewegung mit einer Drehbelastung an der Zugent­ lastung des Kabelsteckers simulierbar.

Der Kabelprüfstand soll als Universalprüfstand für eine Vielzahl unterschiedli­ cher Kabelausführungen geeignet sein, die entsprechend auch unterschiedli­ che Kabelstecker aufweisen. Um hier Anpassungsarbeiten auf ein Minimum zu reduzieren wird mit Anspruch 12 vorgeschlagen ortsfeste Gegenstecker am Prüfstand anzubringen und Anpassungen an individuelle Kabelstecker durch wechselbare Zwischenadapterelemente auszuführen. Die ortsfesten Gegen­ stecker sind dabei mit einem vieladrigen Kabel entsprechend der maximalen Adernprüfanzahl mit der Prüfeinrichtung verbunden, wobei im Zwischenadapterelement die Umsetzung auf die aktuelle Adernzahl in Verbindung mit dem aktuellen Kabelstecker erfolgt.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung nach Anspruch 13 ist die dritte ortsfeste Haltevorrichtung im Kabelverlauf der zweiten ortsfesten Haltevorrichtung nachgeordnet, so dass dazwischen ein nicht belasteter Kabelbereich liegt. Dies kann als unbelasteter Aufnahmebereich für überschüssige Kabellängen genutzt werden, da die belasteten Teilkabellängen relativ genau in ihrer Länge einzustellen sind.

Nach Anspruch 14 sind mittels der Steuereinrichtung die verwendeten Bewe­ gungsantriebe gemeinsam oder einzeln mit einer vorgebbaren Zeit- und/oder Zyklenanzahl ansteuerbar, so dass entsprechend gleichzeitig alle zugeordne­ ten Belastungen oder jeweils eine zugeordnete Einzelbelastung auf das Kabel aufbringbar ist. Die Steuereinrichtung kann dabei in üblicher Weise Handbetä­ tigungseinrichtungen ebenso wie Programmsteuerungen zum Abfahren von Prüfzyklen aufweisen.

Für eine besonders vorteilhafte Prüfmethode wird jede Einzelader mittels der Prüfeinrichtung für eine jeweilige Einzeladerprüfung über die endseitigen Steckerverbindungen elektrisch mit einem Stromdurchgang belastet. Es soll somit nicht nur wie üblich eine Spannung für eine Durchgangsprüfung anliegen sondern die Einzeladern sollen mit einem Stromdurchgang belastet sein, so dass ein Aderbruch und/oder ein Querschluss zwischen den Adern eindeutig und schnell erkennbar ist. Dazu werden anliegende Sollspannungen und/oder Sollströme adernselektiv auf Schwellwerte überwacht. Bei auftretenden Feh­ lern werden entsprechende Fehlersignale erzeugt, die für eine adernselektive Anzeige oder Weiterverarbeitung einer Anzeige- und/oder Dokumentationsein­ heit zuführbar sind.

In einer Weiterbildung der Steuer- und Prüfeinrichtung nach Anspruch 16 wird ein auftretendes Fehlersignal der Steuereinrichtung zugeführt, wodurch diese die anfangs zeitgleiche Ansteuerung aller Bewegungsantriebe stoppt und auf einen anderen Betriebsmodus umschaltet. In diesem geänderten Betriebsmo­ dus werden dann die Bewegungsantriebe mit vorgebbarer Zyklenanzahl nach­ einander angesteuert und mit der Prüfeinrichtung wird beobachtet und re­ gistriert, ob und bei welcher Antriebsbelastung sich das Fehlersignal zeigt und/oder Schwankungen aufweist. Durch solche Fehlersignalschwankungen können auftretende Fehler regelmäßig dem gerade mit einer Wechselbelas­ tung beaufschlagten Kabellängsbereich örtlich zugeordnet werden. Eine solche Auswertung und Zuordnung erfolgt bei entsprechender Anzeige und Doku­ mentation selbsttätig, so dass der Kabelprüfstand ohne ständige Betreuung und Überwachung durch eine Bedienperson betrieben werden kann.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, Vorderansicht eines Kabelprüfstands,

Fig. 2 eine schematische Teilansicht einer Wickelrolle, die in der Wickelach­ senlänge unterschiedliche Wickeldurchmesser mit dazwischenliegen­ den Trennwänden aufweist, und

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf eine Prinzipskizze einer Schleppbe­ lastungs-Einrichtung zur Hin- und Herbewegung der Kabel zur Simu­ lation einer linearen Schleppbelastung und Teildrehbewegung an der Zugentlastung des Kabelsteckers.

In der Fig. 1 ist schematisch ein erfindungsgemäßer Kabelprüfstand 1 für ein Kabel 2 bei Wechselbelastungen gezeigt.

Wie dies aus der Fig. 1 entnommen werden kann, umfasst der Kabelprüfstand 1 einen gewichtsbeaufschlagten Belastungsschlitten 3, der entlang einer Verti­ kalführung 4 von einer in der Fig. 1 dargestellten Schlittentiefstellung 5 in eine hier nicht dargestellte Schlitten-Hochstellung frei verschiebbar gelagert ist.

Auf dem Belastungsschlitten 3 sind drei in etwa nebeneinander liegende Schlitten-Kabelführungsrollen 6, 7, 8 mit vorgegebenem Radius und waag­ rechter Drehachse gelagert. Das zu prüfende Kabel 2 ist ausgehend von einer ersten ortsfesten Haltevorrichtung 9 als Zugabstützung über eine seitlich von den Schlitten-Kabelführungsrollen 6 bis 8 liegende Umlenkrolle 10 nach unten unter die Schlitten-Kabelführungsrolle 6 hindurch nach oben über die zweite Schlitten-Kabelführungsrolle 7 sowie anschließend wieder nach unten unter­ halb der dritten Schlitten-Kabelführungsrolle 8 hindurch nach oben zu einer seitlich neben den Schlitten-Kabelführungsrollen 6 bis 8 liegenden in etwa auf Höhe der ersten Umlenkrolle 10 liegenden Umlenkrolle 12 geführt und von dort aus über eine dazu in der Bildebene der Fig. 1 seitlich sowie nach unten ver­ setzte, weitere Umlenkrolle 13 wieder nach oben zu einer in etwa auf Höhe der Umlenkrollen 10, 12 liegenden Wickelrolle 11 geführt. Die Umlenkrollen 10, 12 sind dabei auf einem solchen Niveau angeordnet, dass diese auch in der hier nicht dargestellten Schlitten-Hochstellung oberhalb dem Niveau der Schlitten- Kabelführungsrollen 6 bis 8 liegen.

Wie dies insbesondere auch aus der schematischen Darstellung der Fig. 2 er­ sichtlich ist, weist die Wickelrolle 11 in Wickelachsenlängsrichtung gesehen Bereiche mit unterschiedlichen Wickeldurchmessern auf, die durch dazwi­ schenliegende Trennwände 14 voneinander abgetrennt sind. Dadurch können unterschiedliche Wickeldurchmesser für das zu prüfende Kabel 2 realisiert werden, wobei das zu prüfende Kabel 2 mit einer oder aber auch mit mehreren Wicklungen um die Wickelrolle 11 gewickelt werden kann.

Aus der Fig. 1 kann ersehen werden, dass das zu prüfende Kabel von der Wi­ ckelrolle 11 ausgehend zu einem Zugantrieb 15 geführt ist, der z. B. als vertikal ausgerichteter Linearantrieb für eine Hin- und Herbewegung entsprechend dem Pfeil 16 der Fig. 1 ansteuerbar ist, wobei das zu prüfende Kabel 2 mittels einer Einspannvorrichtung 17 lösbar mit einem Antriebsschlitten 18 des als Li­ nearantrieb ausgebildeten Zugantriebs 15 verbunden ist.

Zwischen dem Belastungsschlitten 3 und dem Zugantrieb 15 ist ferner eine Scheuereinrichtung 19 vorgesehen, an der das zu prüfende Kabel 2 bei seiner Hin- und Herbewegung entlangscheuert.

Bei der Hin- und Herbewegung entsprechend dem Pfeil 16 in Fig. 1 wird eine Zugkraft auf das zu prüfende Kabel 2 dergestalt aufgebracht, dass der Belas­ tungsschlitten 3 von seiner in der Fig. 1 gezeigten Schlitten-Tiefstellung 5 in eine bestimmte Schlitten-Hochstellung oberhalb dem Niveau der Schlitten- Tiefstellung 5 anhebbar ist und auch wieder abgesenkt werden kann. Über die Schlitten-Kabelführungsrollen 6 bis 8 wird dabei am zu prüfenden Kabel so­ wohl eine innen- als auch außenliegende Radienbelastung aufgebracht.

Wie dies in der Fig. 2 lediglich schematisch dargestellt ist, umfasst die Ein­ spannvorrichtung 17 beispielsweise drei Einspann-Kabelführungsrollen 20 bis 22, über die das zu prüfende Kabel 2 zu einer Einspannstelle 23 der Ein­ spannvorrichtung 17 geführt ist, so dass in dem der Einspannvorrichtung 17 zugeordneten Kabelbereich ebenfalls eine am Kabel innen- und außenlie­ gende Radienbelastung aufbringbar ist, die jedoch im Gegensatz zu der Ra­ dienbelastung der Schlitten-Kabelführungsrollen 6 bis 8 mehr statisch ist.

Ein erstes Kabelende 24 des zu prüfenden Kabels 2 ist im Kabelverlauf nach der Einspannvorrichtung 17 mit einem Kabelstecker 25 in einem ortsfesten Gegenstecker 26 so festlegbar, dass der Kabelendbereich zwischen der Ein­ spannvorrichtung 17 und dem Kabelstecker 25 eine in ihrer Gestalt durch die Bewegung des Antriebsschlittens 18 veränderbare, bogenförmige Kabelbucht 27 zur Simulation einer linearen Schleppbelastung und einer Knickbeanspru­ chung an der Zugentlastung des Kabelsteckers 25 ausbildet.

In einem Kabelverlauf vor der ortsfesten ersten Haltevorrichtung 9 ist eine Tor­ sionsbelastungs-Einrichtung 28 angeordnet, die hier lediglich äußerst schema­ tisch dargestellt ist und eine zweite, ortsfeste Haltevorrichtung 29 sowie eine zweite Einspannvorrichtung 30 an einem wechselseitig mittels eines Schwenk­ antriebs 31 betätigbaren Schwenkteils 33 umfasst, wobei ein Kabelbereich 32 zwischen der ersten ortsfesten Haltevorrichtung 9 und der zweiten ortsfesten Haltevorrichtung 29 in etwa vertikal und im wesentlichen gestreckt eingespannt ist. Das Schwenkteil 33 liegt dazwischen mit einer Schwenkachsenrichtung entlang der Kabelerstreckung, wobei die Einspannvorrichtung 30 im Bereich der Schwenkachse angeordnet ist. Damit wird durch den wechselseitigen Schwenkbetrieb entsprechend des Pfeils 34 in der Fig. 1 eine Torsionsbelas­ tung auf den eingespannten Kabelbereich 32 aufgebracht. Der Schwenkantrieb 31 kann dabei durch einen zweiten Linear-Antrieb in einer Exzenteranordnung gebildet sein.

Wie dies aus der Fig. 1 zudem weiter entnommen werden kann, ist ein zweiter Kabelendbereich 35 nach einer ortsfesten dritten Haltevorrichtung 36 mit ei­ nem zweiten Kabelstecker 37 in einem zweiten ortsfesten Gegenstecker 38 so festlegbar, dass der Kabelendbereich 35 zwischen der dritten ortsfesten Halte­ vorrichtung 36 und dem Kabelstecker 37 eine Kabelbucht 39 mit bestimmter Ausgangsbogenform bildet, wobei ferner eine Schleppbelastungseinrichtung 40, z. B. als dritter Linearantrieb, vorgesehen ist, die mit einer dritten Einspann­ vorrichtung 41 im Bereich der Bogenform zur Hin- und Herbewegung der Ka­ belbucht 39 des Kabels angeschlossen werden kann, um eine lineare Schleppbelastung und Teildrehbewegungen an der Zugentlastung des Kabel­ steckers 37 zu simulieren. Dies ist in der lediglich äußerst schematischen Dar­ stellung der Fig. 3 vom Prinzip her nochmals in einer Draufsicht gezeigt.

Die dritte ortsfeste Haltevorrichtung 36 ist im Kabelverlauf der zweiten ortsfes­ ten Haltevorrichtung 29 nachgeordnet, und zwar mit einem unbelasteten Auf­ nahmebereich 42 für eine überschüssige Kabellänge.

Die ortsfesten Gegenstecker 26, 38 können mit wechselbaren Zwischenadap­ terelementen für unterschiedliche Kabelsteckerausführungen ausgebildet sein, was hier jedoch nicht im Detail dargestellt ist.

Der Kabelprüfstand umfasst ferner eine hier nicht dargestellte Steuereinrich­ tung, mittels der die einzelnen Antriebe mit einer vorgebbaren Zeit- und/oder Zyklenzahl ansteuerbar sind, für eine entsprechend gleichzeitige Aufbringung aller zugeordneten Belastungen oder eine Aufbringung von jeweils einer zuge­ ordneten Einzelbelastung.

Claims (16)

1. Kabelprüfstand für ein Kabel bei Wechselbelastungen,
mit wenigstens einer lösbaren Haltevorrichtung zur Halterung des Kabels im Prüfstand,
mit wenigstens einer Bewegungsvorrichtung mit wenigstens einer zuge­ ordneten Einspannvorrichtung zur Ankopplung des Kabels an die Bewe­ gungsvorrichtung, und
mit einer Steuereinrichtung zur Steuerung der wenigstens einen Bewe­ gungsvorrichtung und mit einer elektrischen Prüfeinrichtung, an die das zu prüfende Kabel anschließbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass entlang einer Vertikalführung (4) ein gewichtsbeaufschlagter Be­ lastungsschlitten (3) von einer Schlitten-Tiefstellung (5) in eine Schlitten- Hochstellung frei verschiebbar gelagert ist,
dass auf dem Belastungsschlitten (3) wenigstens eine Schlitten-Kabel­ führungsrolle (6, 7, 8) mit bestimmtem Radius und waagrechter Dreh­ achse gelagert ist,
dass ausgehend von einer ortsfesten Haltevorrichtung (9) als Zugabstüt­ zung das zu prüfende Kabel (2) von einem Niveau oberhalb und seitlich der Position der Schlitten-Kabelführungsrolle (6, 7, 8) bei einer Schlitten- Hochstellung unter der Schlitten-Kabelführungsrolle (6, 7, 8) anliegend wiederum auf ein Niveau oberhalb und seitlich gegenüber der Position der Schlitten-Kabelführungsrolle (6, 7, 8) bei einer Schlitten-Hochstel­ lung führbar ist, und
dass im weiteren Kabelverlauf das Kabel (2) mit einem zu Hin- und Her­ bewegungen ansteuerbaren Zugantrieb (15) über eine Einspannvorrich­ tung (17) verbindbar ist, dergestalt, dass bei einer Zugbewegung am Kabel (2) der Belastungsschlitten (3) von seiner Tiefstellung (5) in seine Hochstellung anhebbar und wieder absenkbar ist, wobei ein Kabelbe­ reich an der Schlitten-Kabelführungsrolle (6, 7, 8) entlang unter Aufbrin­ gung einer Radienbelastung bewegbar ist.

2. Kabelprüfstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass drei etwa nebeneinanderliegende Schlitten-Kabelführungsrollen (6, 7, 8) ver­ wendet sind zwischen denen das Kabel (2) geführt ist, so dass am Kabel (2) innen und außen liegende Radienbelastungen aufbringbar sind.

3. Kabelprüfstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der ortsfesten Haltevorrichtung (9) ein über dem Niveau der wenigstens einen Schlitten-Kabelführungsrolle (6, 7, 8) bei einer Schlitten-Hochstel­ lung liegendes Umlenkelement (10) mit einem bestimmten Umlenkradius nachgeordnet ist.

4. Kabelprüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Kabelverlauf zwischen der wenigstens einen Schlitten-Kabelführungsrolle (6, 7, 8) und dem Zugantrieb (15) wenigs­ tens eine Umlenkrolle (12, 13) und/oder wenigstens eine Wickelrolle (11) angebracht sind, wobei die unmittelbar nach der wenigstens einen Schlitten-Kabelführungsrolle (6, 7, 8) angeordnete Umlenkrolle (12) oder Wickelrolle (11) oberhalb des Niveaus der Schlitten-Kabelführungsrolle (6, 7, 8) in der Schlitten-Hochstellung liegt.

5. Kabelprüfstand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumin­ dest eine Wickelrolle (11), über die das zu prüfende Kabel (2) mit we­ nigstens einer Wicklung führbar ist, in der Wickelachsenlänge unter­ schiedliche Wickeldurchmesser mit dazwischenliegenden Trennwänden (14) aufweist, so dass unterschiedliche Wickeldurchmesser für das Ka­ bel realisierbar sind.

6. Kabelprüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Belastungsschlitten (3) und dem Zugantrieb (15) eine Scheuereinrichtung (19) vorgesehen ist, wobei das zu prüfende Kabel (2) in seiner Hin- und Herbewegung an einem Scheu­ erelement (19) anliegend entlang führbar ist.

7. Kabelprüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugantrieb (15) ein vorzugsweise vertikal ausgerichteter Linearantrieb ist und das Kabel (2) mittels einer Ein­ spannvorrichtung (17) lösbar mit einem Antriebsschlitten (18) des Line­ arantriebs verbindbar ist.

8. Kabelprüfstand nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ka­ belende (24) im Kabelverlauf nach der Einspannvorrichtung (17) am An­ triebsschlitten (18) mit einem Kabelstecker (25) in einem ortsfesten Ge­ genstecker (26) festlegbar ist, dergestalt, dass der Kabelendbereich zwi­ schen Einspannvorrichtung (17) und Kabelstecker (25) eine in ihrer Gestalt durch die Bewegung des Antriebsschlittens (18) veränderbare, bogenförmige Kabelbucht (27) bildet zur Simulation einer linearen Schleppbelastung und einer Knickbeanspruchung an der Zugentlastung des Kabelsteckers (25).

9. Kabelprüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
dass in einem Kabelverlauf vor der ortsfesten ersten Haltevorrichtung (9) eine Torsionsbelastungs-Einrichtung (28) angeordnet ist, die eine orts­ feste zweite Haltevorrichtung (29) und eine zweite Einspannvorrichtung (30) an einem wechselseitig mittels eines Schwenkantriebs (31) betätig­ baren Schwenkteils (33) umfasst, wobei
ein Kabelbereich (32) bestimmter Länge zwischen der ersten und zwei­ ten Haltevorrichtung (9, 29) bevorzugt vertikal im wesentlichen gestreckt einspannbar ist,
dazwischen das Schwenkteil (33) mit einer Schwenkachsenrichtung entlang der Kabelerstreckung und der Einspannvorrichtung (30) im Be­ reich der Schwenkachse angeordnet ist, so dass durch den Schwenkbe­ trieb des Schwenkteils (33) eine Torsionsbelastung auf den einge­ spannten Kabelbereich (32) aufbringbar ist.

10. Kabelprüfstand nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkantrieb (31) durch einen zweiten Linear-Antrieb in einer Ex­ zenteranordnung gebildet ist.

11. Kabelprüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
dass ein zweiter Kabelendbereich (35) nach einer ortsfesten dritten Hal­ tevorrichtung (36) mit einem zweiten Kabelstecker (37) in einem zweiten ortsfesten Gegenstecker (38) festlegbar ist, dergestalt, dass der Kabel­ endbereich (35) zwischen der dritten Haltevorrichtung (36) und dem Ka­ belstecker (37) eine Kabelbucht (39) mit bestimmter Ausgangsbogenform bildet, und
dass eine Schleppbelastungs-Einrichtung (40) vorzugsweise als dritter Linearantrieb vorgesehen ist, die mit einer dritten Einspannvorrichtung (41) im Bereich der Bogenform zur Hin- und Herbewegung der Kabel­ bucht (39) des Kabels (2) anschließbar ist, zur Simulation einer linearen Schleppbelastung und Teildrehbewegung an der Zugentlastung des Ka­ belsteckers (37).

12. Kabelprüfstand nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ortsfeste Gegenstecker (26, 38) mit wechselbaren Zwischenadapterelementen für unterschiedliche Kabelsteckerausführun­ gen vorgesehen sind.

13. Kabelprüfstand nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte ortsfeste Haltevorrichtung (36) im Kabel­ verlauf der zweiten ortsfesten Haltevorrichtung (29) nachgeordnet ist mit einem unbelasteten Aufnahmebereich (42) für eine überschüssige Ka­ bellänge.

14. Kabelprüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuereinrichtung die verwendeten Antriebe (15, 31, 40) mit einer vorgebbaren Zeit- und/oder Zyklenanzahl ansteuerbar sind für eine entsprechende gleichzeitige Aufbringung aller zugeordneten Belastungen oder eine Aufbringung jeweils einer zugeord­ neten Einzelbelastung.

15. Kabelprüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Prüfeinrichtung für eine Einzelader­ prüfung jede Einzelader über die endseitigen Steckerverbindungen elektrisch mit einem Stromdurchgang belastbar ist, und durch kontinuierliche Überprüfung von Sollspannungen und/oder Sollströmen in den je­ weiligen Einzeladern bei einem Aderbruch und/oder einem Querschluss ein entsprechendes Fehlersignal erzeugbar und einer Anzeige- und/oder Dokumentationseinheit zuführbar ist.

16. Kabelprüfstand nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auftreten eines Fehlersignals dieses der Steuereinrichtung zuführbar ist, wodurch die zeitgleiche Ansteuerung der Antriebe (15, 31, 40) abstellbar ist mit einer selbsttätigen Umschaltung auf eine aufeinanderfolgende Ansteuerung der einzelnen Antriebe (15, 31, 40) mit vorgebbarer Zyk­ lenanzahl und dabei auftretende Fehlersignal der jeweils vorliegenden Ansteuerung zugeordnet anzeigbar und/oder dokumentierbar sind.