Verseilmaschine für Fernmeldekabel I Die Erfindung betrifft eine Verseilmaschine
für Fernmeldekabel mit stufenloser Regelung der Drehzahl der Verseilkörbe, der Spinner,
des Auszugs und des Aufwicklers. Bei Kabelverseilmaschinen herkömmlicher Bauart
stehen die Verseilkörbe, Kordel- und Papierspinner, die Auszugs- und Aufwickelvorrichtung
hintereinander in einer gemeinsamen Längsachse. Mit Ausnahme der Aufwickelvorrichtung
werden alle Teile von einem Antrieb über eine Transmissionswelle angetrieben. Zur
Erzielung verschie-. dener Lagenschlaglängen und Papier- bzw. Kordelsteigungen ist
zwischen Tranamissionswelle und dem jeweiligen Verseil- und Spinnaggregat ein aufwendiges
Getriebe eingebaut. Neben der Starrheit im räumlichen Aufbau einer derart angetriebenen
und gesteuerten Kabelverseilmäschine ist es nicht möglich, Lagenschlaglängen und
Bewicklungssteigungen frei zu wählen. Man ist gebunden an die Ab-
stufungen
der Getriebe und muß bei Wahl einer anderen Steigung die Maschine erforderlichenfalls
stillegen. Auch eine manuell oder programmgesteuerte, stetige oder stufenweise Änderung
der Lagenschlaglängen einzelner oder mehrerer Lagen während den Fabrikationnprozesses
erscheint nur in begrenztem Umfang und unter größerem Aufwand möglich.
Die
Erfindung geht von dem Gedanken aus, die räumliche Starrheit im Aufbau, welche den
bekannten Verseilmaschinen anhaftet, zu beseitigen und zugleich die Voraussetzungen
zu schaffen für eine einfachere und umfassendere Möglichkeit der Einstellung, Regelung
und Programmierung der Drehzahlen der einzelnen Verseilaggregate bzw. Aggregatgruppen.
Gemäß der Erfindung erhalten jeder Verseilkorb, jeder Spinner, der Auszug und der
Aufwickler je einen über elektronische Regelglieder durch je eine Steuergleichspannung
stufenlos einstellbaren bzw. regelbaren und mit Ausnahme des Aufwicklers lastunabhängigen
Antrieb und die Spinner und/oder die Verseilkörbe eine Drehzahlregelung, welche
als winkelgetreue Gleichlaufsteuerung erfolgt, wobei diese durch eine Zusatzsteuerung
von Hand oder nach Programm beeinflußbar ist. Gemäß der weiteren Erfindung setzt
sich-die Steuergleichspannung zusammen aus einer mittels Potentiometers von einer
vornehmlich stabilisierten Gleichspannungs quelle abgreifbaren Eingangsspannung
für die Einstellung der Drehzahl, aus einer dieser entgegengeschalteten Gleichspannung,
die erzeugt wird durch einen mit der Antriebsachse gekuppelten Tachogenerator für
die lastunabhängige Regelung der Drehzahl, aus einer Gleichspannung, die erzeugt
wird durch mit den Spinnern und/oder Verseilkörben gekuppelten Drehfeldsystemen
in Verbindung mit phasenselektiven Gleichrichtern für die winkelgetreue Gleichlaufsteuerung
der Drehzahlen der Spin'ner und/oder Verzeilkörbe und aus einer von Hand oder durch
Programm gesteuerten Gleichspannung als Zusatzsteuerung der Drehzahlen der Spinner
und/oder Verseilkörbe. Das i.n Fig. 1 dargestellte Blockschaltbild zeigt
den Aufbau einer beispielsweise aus drei Verseil- und Spinnaggregaten bestehenden
Kabelverseilmaschine. Die Verseilkörbe 1 bis 3, die Spinner 4
bis 6
der Auszug 7 und der Aufwickler 8 haben je einen gesonderten
Antrieb, der aus Gleichstromnebenschlußmotoren oder wie im Beispiel der Fig.
1 aus Drehatromasynahrorunotoren 9 bis 16 mit nachgeschalteten
Induktionskupplungen 17 bis 24 besteht. Die Tachogeneratoren 25 bis-31
und die Drehfeldsysteme 32 bis 34 sind mit den jeweiligen Antriebsachsen
gekuppe.1t.
Die Wirkungsweise sei an einer Einheit, wie in Fig.
2 dargelegt, beschrieben. Der Asynchronmotor 9 dient über eine nachgeschaltete
Induktionskupplung 17 und'ein festes Untersetzungsgetriebe 61 als
Antrieb für den Verseilkorb 1. Die Drehzahl des Verseilkorbes 1
kann
über die Induktionskupplung 17 durch die Stromhöhe in deren Erregerwicklung
geregelt werden. Die Stromzuführung erfolgt über die Schleifringe 62. Der
Erregerstrom wird vom Steuergleichrichter 52 geliefert und über das Hilfszündgerät
44 durch eine Steuergleichspannung geregelt. Die Steuergleichspannung setzt sich
aus mehreren Gleichspannungen zusammen. Zur stufenlosen Einstellung der gewünschten
Drehzahl des Verseilkorbes 1 dient die über das Eingangspotentiometer.35
von einem an einer vornehmlich spannungsstabilisierten Gleichspannungsquelle von
etwa 150 V liegenden Hauptpotentiometer 43 abgreifbare.Eingangsspannung.
Der Tachogenerator 25 liefert über einen Gleichrichter eine der Drehzahl
proportionale Gleichspannung, welche der Eingangsspannung entgegengeschaltet wird
und der lastunabhängigen Regelung der Drehzahl des Verseilkorbes dient. Die winkelgetreue
Gleichlaufsteuerung der Drehzahlen der Verseilkörbe, d.h. die Steuerungsanordnung,
die für den starren Gleichlauf mehrerer an der Verseilung einer Lage beteiligten
Verseilkörbe sorgt, erfolgt durch ein Drehfeldsystem 32 und einen nachgeschalteten
phasenselektiven Gleichrichter 60, durch welchen das erforderliche.Gleichspannungssignal
erzeugt wird. Durch eine über den Anschluß 81 eingespeiste Gleichspannung
kann man die Drehzahl des Verseilkorbes zusätzlich von Hand oder nach einem vorgegebenen
Programm regeln. Um den starren Gleichlauf zu er-zielen, sind gemäß der weiteren
Erfindung die Rotoren der Drehfeldsysteme mit den Achsen der Spinner und/oder Verseilkörbe
gekuppelt, die Statorwicklungen' aller Drehfeldsysteme parallel geschaltet und die
Rotorwicklung des Drehfeldgebers als Bezugssystem mit dem Netz verbunden, so daß
die Rotoren der Drehfeldempfänger in Abhängigkeit von der Abweichung der Stellung
der Spinner und/oder der Versellkörbe von der des Bezugssystems eine nach Größe
und Phasenlage verschiedene Spannung abgeben, die mit der Netzspannung in einem
phasenselektiven Gleichrichter
gleichgerichtet, ein von Größe und
Richtung der Abweichung abhängiges Gleichspannungssignal zur Gleichlaufsteuerung
der Spinner und/oder der Verseilkörbe liefert. Die Fig. 3 zeigt das Schaltbild
zweier Drehfeldsysteme mit dem dem Drehfeldempfänger z ugeordneten phasenselektiven
Gleichrichter, zur winkelgetreuen Gleichlaufsteuerung zweier Verseilkörbe. Das Schaltbild
beschränkt sich auf zwei Drehfeldsysteme, wobei der Rotor 75 und der Stator
78 den Drehfeldgeber als Bezugssystem, während der Rotor 77 und der
Stator 79 den Drehfeldempfänger als zu steuerndes System darstellen. Eine
Ausweitung auf weitere zu steuernde Verseilkörbe ist durch Hinzunahme von weiteren
Drehfeldempfängern ohne weiteres möglich. Die Rotoren 76 und 77 sind
mit den Achsen der entsprechenden Verseilkörbe gekuppelt. Die Statorwicklungen
78 und 79 von Drehfeldgeber und Drehfeldempfänger sind parallel geschaltet.
Der Rotor 76 des Drehfeldgebers ist an das Wechselstromnetz angeschlossen.
Bei gleichen Stellungen der Verseilkörbe zueinander wird im Empfängerrotor
77 die Spannung Null induziert. Die beiden Spannungen, Netzspannung und Spannung
am Empfängerrotor werden einer phasenselektiven Gleichrichterschaltung zugeführt.
Bei abweichender Stellung des Rotors 77 vom Rotor 76, d.h. also bei
abweichender Stellung der entsprechenden Verseilkörbe, entsteht am Ausgang
80 der Schaltung ein von Richtung und Größe der Abweichung abhängiges Gleichspannungssignal.
Dieses wird dem Hilfszündgerät 44 zugeführt und bewirkt durch Korrektur der Steuergleichspannung
den winkelgetreuen Gleichlauf der Verseilkörbe. Die Fig. 4 zeigt das Schaltbild
des an sich bekannten Hilfszündgerätes. Die einzelnen Gleichspannungen werden zusammengeführt
und dem Gitter der Thyratronröhre 72 zugeleitet. Über die Leitungen
60 werden die Eingangsspannung, über die Leitungen 64 das Gleichspannungssignal
für die Gleichlaufsteuerung mit der bei Bedarf erforderlichen Zusatzgleichspannung
für eine von Hand oder durch Programm zu regelnde Drehzahl den Verseilkorben und
über die Leitungen 65 die Spannung des Tachogenerators vorzeicher> richtig
zusammengeführt und als Steuergleichspannung mit der durch die Transformatorwicklung
74 erzeugten konstanten Wechselspannung
dem Gitter der Thyratronröhre
72 zugeführt. Die Größe der Steuergleichspannung bestimmt nach dem Vertikalsteuerungsverfahren
die Phasenlage der an der Sekundärseite 71 den Impulstransformators erzeugten
Ausgangsimpulse. Durch die Stabilisatorröhre 66, den Gleichrichter
67 und den Widerstand 68'ist eine zusätzliche, stabilisierte Gleichspannung
von 75 Volt eingeführt. Hierdurch wird eine vollständige Sperrung der Zündimpulee
bei Anliegen einer Eingangsspannung von 0 Volt an den Zuleitungen
60 bewirkt. Am Potentiometer 69 wird die Minimaldrehzahl bei einer
Eingangsspannung von 0 Volt fest eingestellt. Durch Einführung der zusätzlichen,
stabilisierten Gleichspannung von 75 Volt ist es möglich, für eine Zündwinkelverschiebung
von nahezu 180 0 eine erdunsymmetrische Gleichspannungsquelle von
150 Volt am Hauptpotentiometer 43 der Fig. 2 anzuwenden. Der veränderliche
Widerstand 73 dient zur Feineinstellung den Phanenwinkels der Steuerwechselspannung.
Am Potentiometer 70 wird die Maximaldrehzahl bei in voller Höhe anliegender
Eingangesparmung an den Zuleitungen 60 eingestellt. In Fig. 5 Ist
das Schaltbild eines Steuergleichrichtern dargestellt. Die im Hilfszündgerät erzeugten
Ausgangsimpulse, deren Phasenlage von der Höhe der Steuergleichspannung abhängt,
werden dem negativ vorgespannten Gitter der Thyratronröhre 75 zugeführt.
Je nach Phasenlage ändert sich der ZUndwinkel und damit die Größe' des am Ausgang
63 des Steuergleichrichters zur Verfügung stehenden Stromes für die Speisung
der Erregerwicklung der Induktionskupplung. Mit einem sämtlichen Eingangspotentiometern
35 bis 42 vorgeschalteten Hauptpotentiometer 43 ist eine gemeinsäme Regelung
aller Eingangsgleichspannungen möglich, so daß der Anlauf bzw. der Auslauf der ganzen
Anlage bewerkstelligt werden kann. Eine in der beschriebenen Art aufgebaute Kabelverseilmaschine
gestattet die freie Wahl der Lagenschlaglängen und der Bewicklungssteigungen unabhängig
von Getriebeabstutungen auch während des Laufes der Maschine. Die Schlaglänge einzelner
oder mehrerer Lagen kann während den Fabrikationsprozennen manuell oder nach Programm
stetig oder stufenweise geändert werden. Bine Verbesserung
der Kopplungen
zwischen den Lagen kann durch entsprechende Steuerungsmaßnahmen nach Erfordernis
während der Herstellung des Kabels erfolgen. Durch den Wegfall der Transmissionswelle
und den geschilderten Aufbau kann die Aufstellung'von zur Anlage gehörenden Einzelmaschinen
in verschiedenen Ebenen erfolgen. Beispielsweise können bei einer Anordnung, bestehend
aus Bündelverseilmaachinen und Verkabelungsmaschine mit drehendem Aufwickler zum
gleichzeitigen Verseilen von Vierern oder Unterbündeln zu Hauptbündeln und von Hauptbündeln
zum Kabel, die Bündelverseilmaschinen und die Verkabelungsmaschine auch in verschiedenen
Stockwerken stehen.