DE19605491A1 - Verfahren sowie Vorrichtung zur SZ-Verseilung langgestreckter Verseilelemente - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur SZ-Verseilung langge­ streckter Verseilelemente unter Verwendung eines sich in Längsrichtung erstreckenden, oszillierend rotierenden Speicherkörpers, über den die Verseilelemente einer Verseil­ scheibe zugeführt werden.

Ein Verfahren dieser Art ist z. B. aus der DE-OS 35 02 768 bekannt. Bei der Bewicklung der Speicherkörper solcher SZ-Verseilmaschinen mit langgestreckten Verseilelementen kann es in der Praxis zu unzulässig hohen Reibungskräften für die Verseilelemente auf der Außenoberfläche des Speicherkörpers kommen, was zu unzulässig hohen Zugbeanspruchungen des jewei­ ligen Verseilelements oder gar zu dessen Abriß führen kann. Dadurch wird die zulässige Schlagzahl, d. h. die Anzahl der aufbringbaren Windungen des jeweiligen Verseilelements auf dem Speicherkörper zu stark begrenzt. Auf diese Weise sind lediglich Verseilprodukte mit in kurzem Abstand aufeinander­ folgenden Wendestellen herstellbar. Bei der Verwendung von zugfesten Verseilelementen könnten zwar mehr Schläge aufge­ speichert werden. Dann würden allerdings die Wendestellen des fertigen Verseilprodukts in die Länge gezogen werden, d. h. die Verseilelemente würden entlang einem längerem Teilab­ schnitt mit einem Winkel, der flacher als der Verseilwinkel ist, nebeneinander liegen und somit eine unerwünscht lange Wendestelle im fertigen Verseilprodukt bilden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzei­ gen, wie die SZ-Verseilung unter einer Vielzahl praktischer Gegebenheiten einwandfrei durchgeführt werden kann. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Anfangszugkraft des jeweiligen Verseilelements am Anfang der Längserstreckung des Speicherkörpers im Bereich der Umkehrstellen dessen Rota­ tionsbewegung verringert wird.

Dadurch, daß die Anfangszugkraft des jeweiligen Verseilele­ ments verringert wird, wenn der Speicherkörper im Bereich des jeweiligen Umkehrpunkts seiner Rotationsbewegung maximal bewickelt ist, wird die Endzugkraft im jeweiligen Verseilele­ ment beim Verlassen des Speicherkörpers niedriger als sie mit nicht reduzierter Anfangskraft wäre. Damit ist weitgehend vermieden, daß unzulässig hohe Reibungskräfte am jeweiligen Verseilelement während seiner SZ-Verseilung wirksam werden können. Auf diese Weise ist unter einer Vielzahl praktischer Gegebenheiten eine Verseilelement-schonende und dennoch wirkungsvolle SZ-Verseilung ermöglicht. Bei sonst gleichen Randbedingungen können mehr Windungen auf dem Speicherkörper gespeichert werden und dadurch die Anzahl der Wendestellen im gefertigten Verseilprodukt, insbesondere Kabel, minimiert werden.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur SZ-Ver­ seilung langgestreckter Verseilelemente unter Verwendung eines sich in Längsrichtung erstreckenden, oszillierend rotierenden Speicherkörpers, über den die Verseilelemente einer Verseilscheibe zuführbar sind, welche dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß Mittel vorgesehen sind, die eine Verringe­ rung der Anfangszugkraft des jeweiligen Verseilelements am Anfang der Längserstreckung des Speicherkörpers im Bereich der Umkehrstellen dessen Rotationsbewegung bewirken.

Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen wiedergegeben.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Übersichtsdarstellung eine Vorrich­ tung zur Durchführung des erfindungsgemäßen SZ-Ver­ seilverfahrens,

Fig. 2 in schematischer Darstellung ein Kräftediagramm für ein Verseilelement beim herkömmlichen Aufseilen auf den Speicherkörper der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 in schematischer Darstellung in einem Zeitdiagramm den Kräfteverlauf im jeweiligen Verseilelement bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 4 in schematischer Darstellung den Speicherkörper der Vorrichtung nach Fig. 1 in seiner neutralen Durch­ gangslage während seiner oszillierenden Rotationsbe­ wegung, und

Fig. 5 in schematischer Darstellung den Speicherkörper der Vorrichtung nach Fig. 1 in einer Umkehrstelle seiner oszillierenden Rotationsbewegung.

Fig. 1 zeigt in schematischer Übersichtsdarstellung eine Herstellungslinie SZV für elektrische und/oder optische Kabel, insbesondere Nachrichtenkabel. Ihr wesentlicher Bestandteil ist eine SZ-Verseilvorrichtung ROS, insbesondere eine Rohrspeichermaschine ROS, zur SZ-Verseilung langge­ streckter Verseilelemente VE1 mit VEn zu einer Kabelseele bzw. einem Verseilverband KS. In der Kabeltechnik sind als Verseilelemente VE1 mit VEn insbesondere elektrische Übertra­ gungselemente, wie z. B. elektrische Adern (Leiter), und/oder optische Übertragungselemente, wie z. B. Lichtwellenleiter, verwendet. Die Verseilelemente VE1 mit VEn werden von zugehö­ rigen, ortsraumfest angeordneten Vorratsspulen VS1 mit VSn abgespult und über eine nachfolgende, gemeinsame Antriebsvor­ richtung AT dem eingangsseitigen Ende EN der Rohrspeicherma­ schine ROS zugeführt. Der zeichnerischen Einfachheit halber sind dabei in der Fig. 1 lediglich zwei Verseilelemente VE1, VEn mit ihren zugehörigen Vorratsspulen VS1, VSn eingezeich­ net, die übrigen Verseilelemente hingegen weggelassen worden. Die Antriebsvorrichtung AT ist vorzugsweise durch eine etwa kreiszylinderförmige Abzugstrommel- bzw. Abzugsrolle gebil­ det, die um ihre Zentralachse ZA rotierend angetrieben wird. Die Rotationsbewegung dieser Abzugstrommel ist in der Fig. 1 mit Hilfe eines Rotationspfeils RO angedeutet. Zur besseren Veranschaulichung ist sie in der Fig. 1 perspektivisch ein­ gezeichnet. Bezüglich ihrer Zentralachse ZA ist die Abzug­ strommel AT derart ausgerichtet, daß das jeweilige Verseil­ element wie z. B. VE1 jeweils separat von den übrigen Verseil­ elementen an einem eigens zugeordneten Teilabschnitt des Außenumfangs der Abzugstrommel AT aufliegt. Dazu sind die Vorratsspulen VS1 mit VSn zweckmäßigerweise entlang einer gedachten geraden Linie im Abstand voneinander hintereinan­ dergereiht, die sich im wesentlichen parallel zur Zen­ tralachse ZA der Abzugstrommel AT erstreckt. Dadurch, daß die einzelnen Verseilelemente VE1 mit VEn gemeinsam am Außenum­ fang der rotierend angetriebenen Abzugstrommel AT anliegen, kann ihre Einlaufgeschwindigkeit in die Rohrspeichermaschine ROS hinein gemeinsam sowie in kontrollierter Weise einge­ stellt werden. Gegebenenfalls kann es auch zweckmäßig sein, jedem Verseilelement VE1 mit VEn eine eigenständige, separate Antriebseinrichtung, insbesondere in Form einer Abzugstrommel bzw. Abzugsscheibe zuzuordnen und diese jeweils separat anzutreiben.

Die Rohrspeichermaschine ROS weist einen langgestreckten Speicherkörper SK, insbesondere ein etwa kreiszylinderförmi­ ges Speicherrohr auf, das drehbar um seine Zentralachse auf­ gehängt ist. In der Fig. 1 ist dazu beispielhaft jeweils ein feststehendes Lager LA1 bzw. LA2 am eingangsseitigen bzw. ausgangsseitigen Ende EN bzw. AN für den Speicherkörper SK vorgesehen. Um den Verseilelementen VE1 mit VEn eine defi­ nierte Umfangsposition am Außenumfang des Speicherkörpers SK im Bereich dessen eingangsseitigen Endes EN zuordnen zu können, ist dort außen um den Speicherkörper SK herum eine feststehende Zufuhrvorrichtung, insbesondere eine Zuführ­ scheibe bzw. Verteilerscheibe ZF vorgesehen. Der Speicherkör­ per SK ist dabei durch die zentrale Durchgangsöffnung dieser Verteilerscheibe ZF frei drehbar hindurchgeführt. Die Vertei­ lerscheibe ZF ist vorzugsweise ähnlich einer Lochscheibe aus­ gebildet. Die Verseilelemente VE1 mit VEn werden durch zuge­ ordnete Bohrungen bzw. Durchgangsöffnungen OF1 mit OFn der Verteilerscheibe ZF hindurchgeführt, die rings um den Außen­ umfang des Speicherkörpers konzentrisch verteilt sind. Die Durchgangsöffnungen OF1 mit OFn sind vorzugsweise um den selben Umfangswinkel gegeneinander versetzt angeordnet und weisen im wesentlichen den selben radialen Abstand zur Zen­ tralachse des Speicherkörpers SK auf.

Am ausgangsseitigen Ende AN des Speicherkörpers SK sitzt eine Verseilscheibe VS fest auf. Sie ist mit Hilfe der Lager LA2, insbesondere Ringkugellager, verdrehbar aufgehängt. Die Ver­ seilscheibe VS wird mit Hilfe eines Motors MO angetrieben, was durch einen Wirkpfeil WP angedeutet ist. Zur SZ-Versei­ lung der Verseilelemente VE1 mit VEn wird die Verseil scheibe VS zweckmäßigerweise derart angetrieben, daß sie ihre Dreh­ richtung nach einer vorgebbaren Anzahl von Umdrehungen an einer Umkehrstelle wechselt, d. h. der Speicherkörper wird reversierend angetrieben. Der Speicherkörper SK wird also oszillierend in Rotation versetzt. Der Wechsel seiner Rota­ tionsrichtung zwischen einer Drehbewegung im Uhrzeigersinn sowie einer Drehbewegung im Gegenuhrzeigersinn (und umge­ kehrt) ist in der Fig. 1 mit Hilfe eines Doppelpfeils DR1 veranschaulicht. Dadurch ergibt sich für den Speicherkörper eine Drehbewegung, bei der er zwischen zwei Umkehrpunkten hin- und herwechselt. Im einzelnen resultiert eine erste Umkehrstelle bei der Umkehr der Speicherkörperdrehung vom Uhrzeigersinn in den Gegenuhrzeigersinn sowie eine zweite Um­ kehrstelle bei der Drehrichtungsumkehr vom Gegenuhrzeigersinn in den Uhrzeigersinn.

Die Verseilscheibe weist für die Verseilelemente VE1 mit VEn zugeordnete Durchgangsöffnungen DU1 mit DUn auf, die rings um die Verseilachse angeordnet sind. Diese Durchgangsöffnungen DU1 mit DUn sind vorzugsweise jeweils um denselben Umfangs­ winkel in Umfangsrichtung zueinander versetzt und weisen jeweils denselben radialen Abstand zur zentralen Verseilachse auf. Dadurch, daß jeweils ein Verseilelement wie z. B. VE1 jeweils durch eine einzelne Durchgangsöffnung wie z. B. DU1 hindurchgeführt wird, wird den Verseilelementen VE1 mit VEn insgesamt eine definierte, ringförmige Verteilung rings um die zentrale Verseilachse des Speicherkörpers SK vorgegeben, so daß eine Verseilung in kontrollierter Weise ermöglicht wird.

Im unverdrehten Zustand, d. h. in der neutralen Lage des Spei­ cherkörpers SK verlaufen die Verseilelemente VE1 mit VEn im wesentlichen parallel zur Zentralachse des Speicherkörpers SK zwischen der Verteilerscheibe ZF und der Verseilscheibe VS. Im einzelnen heißt das, daß z. B. das Verseilelement VE1 nach Verlassen der Durchgangsöffnung OF1 der Verteilerscheibe ZF auf seinem Weg zur Durchgangsöffnung DU1 der Verseilscheibe VS im wesentlichen geradlinig sowie parallel zur Zentralachse des Speicherkörpers SK in Abzugsrichtung AZ vorwärts trans­ portiert wird. Entsprechendes gilt für das Verseilelement VEn, das der Durchgangsöffnung OFn der Verteilerscheibe ZF sowie der Durchgangsöffnung DUn der Verseilscheibe VS zuge­ ordnet ist. Diese neutrale Durchgangslage des Speicherkörpers SK, die von ihm in der Mitte zwischen den beiden Umkehrpunk­ ten seiner oszillierenden Rotationsbewegung durchlaufen wird, ist in der Fig. 4 schematisch entlang einem Teilabschnitt seiner Längserstreckung dargestellt. Die Verseilelemente erstrecken sich im wesentlichen geradlinig sowie parallel nebeneinander, d. h. sie winden sich nicht schraubenlinienför­ mig um den Speicherkörper. In dieser neutralen Durchgangslage ist der Speicherkörper in der Fig. 4 mit SK* sowie die Ver­ seilelemente mit VE1* mit VEn* bezeichnet. Sie kennzeichnet die Rotationsphase des Speicherkörpers SK, in der dieser seine maximale Rotationsdrehzahl bzw. Winkelgeschwindigkeit aufweist.

Aufgrund der oszillierenden Rotationsbewegung des Speicher­ körpers SK mit der ausgangsseitig fest aufsitzenden Verseil­ scheibe VS wird die SZ-Verseilung der Verseilelemente VE1 mit VEn bewirkt. Denn die Verseilelemente VE1 mit VEn werden auf­ grund der Rotationsbewegung des Speicherkörpers SK abwech­ selnd linksgängig sowie rechtsgängig schraubenlinienförmig auf den Speicherkörper SK aufgewickelt. Dies ist in der Fig. 1 zum Beispiel für die beiden Verseilelemente VE1 und VEn veranschaulicht. Für die übrigen, in der Fig. 1 nicht eingezeichneten Verseilelemente VE2 mit VEn-1 ergibt sich ein entsprechender Verlauf. Die Verseilelemente VE1 mit VEn werden durch die Durchgangsöffnungen DU1 mit DUn der Verseil­ scheibe VS hindurchgezogen und im gedachten Verseilpunkt VP eines nachgeordneten Verseilnippels VN miteinander verseilt. Der Verseilnippel VN weist zum Zusammenführen der Verseilele­ mente VE1 mit VEn vorzugsweise eine sich konisch verjüngende Durchgangsöffnung auf, deren Innendurchmesser vorzugsweise etwa dem Außendurchmesser der zu fertigenden Kabelseele KS entspricht. Um ein Aufgehen dieses Verseilverbandes, insbe­ sondere im Bereich dessen periodisch nach einer Schlaglänge wiederkehrenden Umkehrstellen verhindern zu können, wird im Bereich des gedachten Verseilpunkts VP zweckmäßigerweise eine Haltewendel HW von außen rings um den Verseilverband herumge­ wickelt. Der dazu erforderliche Haltewendelwickler ist in der Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber weggelassen worden. Die derart zusammengehaltene Kabelseele KS wird anschließend durch einen Meßsensor MS hindurchgeführt, mit dem sich die Zugspannung der verseilten Kabelseele ermitteln läßt. Mit Hilfe einer dem Meßsensor MS nachfolgenden Abzugseinrichtung RA, insbesondere einem Raupenabzug, wird schließlich die Kabelseele KS formschlüssig gefaßt und kontinuierlich vor­ wärts transportiert. Die Abzugseinrichtung RA sorgt also für den eigentlichen Abzug der Verseilelemente VE1 mit VEn in Längsrichtung AZ über den Speicherkörper hinweg und übernimmt gleichzeitig die Funktion einer Torsionssperre. Insbesondere fördert dabei die Abzugseinrichtung RA die fertige Kabelseele KS beständig mit im wesentlichen konstanter Längs-Abzugsge­ schwindigkeit vorwärts. Die so gefertigte Kabelseele KS wird schließlich auf eine Vorratstrommel VTC aufgewickelt und somit für weitere, nachgeordnete Verarbeitungsschritte zur Kabelherstellung, wie z. B. zum Aufbringen eines Außenmantels bereitgestellt. Gegebenenfalls kann es auch zweckmäßig sein, auf die Kabelseele KS nach Verlassen der Abzugseinrichtung RA direkt einen ein- oder mehrschichtigen Außenmantel und/oder gegebenenfalls eine zusätzliche Bewehrung aufzubringen. Zum Aufbringen eines Außenmantels ist in der Fig. 1 der Abzugs­ einrichtung RA beispielhaft ein Extruder EX nachgeordnet, der strichpunktiert angedeutet ist.

Fig. 5 zeigt in schematischer sowie vergrößerter Darstellung den Speicherkörper in einem der beiden Umkehrpunkte seiner Rotationsbewegung, d. h. zum Zeitpunkt, bei dem die Verseil­ elemente mit maximaler Anzahl von Umwicklungen auf den Spei­ cherkörper aufgebracht sind. In diesem Zustand beim Wechsel der Rotationsrichtung weist der Speicherkörper seine minimale Drehzahl, insbesondere eine Drehzahl von näherungsweise 0 Umdrehungen/sec auf. Fig. 5 zeigt also eine Momentaufnahme in der der Speicherkörper SK seine Drehrichtung umkehrt. In diesem Zustand ist der Speicherkörper mit SK** sowie die schraubenlinienförmig auf ihn aufgeseilten Verseilelemente mit VE1** bis VEn** bezeichnet.

Um zu vermeiden, daß die Verseilelemente bei der Drehung des Speicherkörpers SK durch seine neutrale Zustandslage durch­ hängen, von der Außenoberfläche des Speicherkörpers SK in unkontrollierter Weise abheben oder sich gar überschlagen, wird jedem einzelnen Verseilelement VE1 mit VEn eine bestimmte Anfangszugkraft am eingangsseitigen Ende FEN des Speicherkörpers SK vorgegeben. Je größer jedoch die Schlag­ zahl, d. h. die Anzahl von schraubenlinienförmigen Umwicklun­ gen des jeweiligen Verseilelements auf dem Speicherkörper SK wird, desto größer wird die ausgangsseitig am gedachten Verseilpunkt VP wirksam werdende Endzugkraft im jeweiligen Verseilelement. Denn beim Aufseilen des jeweiligen Verseil­ elements auf die Außenoberfläche des Speicherkörpers SK wir­ ken auf das jeweilige Verseilelement Reibungskräfte, die bremsend auf die Längsabzugsbewegung des jeweiligen Verseil­ elements wirken und somit eine Akkumulation bzw. Vergrößerung der im gedachten Verseilpunkt VP wirksam werdenden Endzug­ kraft hervorrufen. Insbesondere wurde gefunden, daß nähe­ rungsweise folgender funktionaler Zusammenhang zwischen der Anfangszugkraft FA zu Beginn und der Endzugkraft F am Ausgang der Speicherstrecke der Rohrspeichermaschine ROS gilt:

F = FA·e^{µ W},

wobei
F die Endzugkraft des jeweiligen Verseilelements am aus­ gangsseitigen Ende AN der Speicherstrecke im Bereich des gedachten Verseilpunktes VP,
FA die Anfangszugkraft des jeweiligen Verseilelements am eingangsseitigen Ende EN, d. h. am Anfang des Speicherkör­ pers SK,
µ der Reibkoeffizient des Speicherkörpers SK, sowie
W der Umschlingungswinkel für das jeweilige Verseilelement ist.

Für den Umschlingungswinkel W gilt dabei insbesondere im wesentlichen folgende Beziehung:

L die Länge des Speicherkörpers SK
D der Außendurchmesser des Speicherkörpers SK, und
N die Anzahl der Umschlingungen des jeweiligen Verseilelements auf dem Speicherkörpers SK ist.

Fig. 2 verdeutlicht diesen Zugkraftverlauf F = FA·e^{µ W} bei herkömmlicher SZ-Verseilung für einen vorgegebenen Reibkoef­ fizienten µ schematisch an Hand einer graphischen Darstel­ lung. Entlang der Abszisse ist dabei der Umschlingungswinkel W, entlang der Ordinaten die Endzugkraft F für das jeweilige Verseilelement aufgetragen. Dem Umschlingungswinkel W = 0 ist dabei eine bestimmte Anfangszugkraft FA ≠ 0 zugeordnet, die bei herkömmlicher SZ-Verseilung während der oszillierenden Rotationsbewegung des Speicherkörpers SK im wesentlichen konstant beibehalten wird. Mit anderen Worten heißt das, daß das jeweilige Verseilelement beim Durchlaufen der neutralen Rotationslage des Speicherkörpers auf Zug mit der Zugkraft FA beansprucht wird, um ein Durchhängen des jeweiligen Ver­ seilelementes oder gar Verseilelementüberschläge vermeiden zu können, d. h. in der neutralen Zustandslage des Speicherkör­ pers SK (vgl. Fig. 4) ist also dem jeweiligen Verseilelement im gedachten Verseilpunkt VP eine Endzugkraft F von etwa F = FA ≠ 0 zugeordnet. Mit wachsender Anzahl von Umschlingun­ gen und damit größer werdendem Umschlingungswinkel W nimmt die im gedachten Verseilpunkt VP wirksam werdende Endzugkraft F exponentiell zu, bis schließlich im jeweiligen Umkehrpunkt der Rotationsbewegung des Speicherkörpers ein maximaler Umschlingungswinkel WM erreicht wird. Diesem maximalen Umschlingungswinkel WM ist eine Endzugkraft FE » FA zugeord­ net, die bei herkömmlicher SZ-Verseilung unzulässig groß wer­ den kann.

Fig. 3 zeigt schematisch den Verlauf der Endzugkraft F, die im jeweiligen Verseilelement bei Verlassen des Speicherkör­ pers, in Abhängigkeit von der Zeit t wirksam wird, sowohl bei herkömmlicher als auch bei erfindungsgemäßer SZ-Verseilung. Bei herkömmlicher SZ-Verseilung mit einer über die Zeit t im wesentlichen konstante Anfangszugkraft FA ergibt sich eine zeitabhängige Kraftkurve FR, die sich aus exponentiell verlaufenden Teilkurven entsprechend Fig. 2 zusammensetzt. In der Fig. 3 repräsentieren beispielhaft die Bezugszeichen t0, t2, t4, t6 diejenigen Zeitpunkte, in denen der Speicher­ körper seine neutrale Lage durchläuft, d. h. die auf ihn auf­ gebrachten Verseilelemente sind in dieser Verdrehphase des Speicherkörpers untordiert. Die Bezugszeichen t1, t3 sowie t5 kennzeichnen hingegen beispielhaft diejenigen Zeitpunkte, in denen der Speicherkörper SK seine Drehrichtung umkehrt. Im Zeitraum t1-t0 nimmt die Endzugkraft ausgehend von der Anfangszugkraft FA mit zunehmender Anzahl von Umwicklungen bis zur maximal wirksam werdenden Endzugkraft FE exponentiell zu. Im Zeitpunkt t1 kehrt der Speicherkörper SK seine Rota­ tionsrichtung um. Im Zeitraum t2-t1 werden deshalb die Umwicklungen des jeweiligen Verseilelements wieder abge­ wickelt, so daß dessen Endzugkraft F wieder exponentiell abnimmt, bis im Zeitpunkt t2 wiederum die vorgegebene Anfangszugkraft FA erreicht wird. Es ergibt sich bezüglich dem Zeitpunkt t1 insbesondere ein achssymmetrischer Kurven­ verlauf im Zeitraum t2-t0 für die Endzugkraft F mit einem exponentiell ansteigenden Kurvenast im Zeitraum t1-t2 sowie einem dazu korrespondierenden, exponentiell abfallenden Kur­ venast im Zeitraum t2-t1. In diesem Zeitpunkt t2, bei dem der Speicherkörper seine neutrale Durchgangslage wie in Fig. 4 dargestellt durchläuft, bleibt er frei von schraubenlinien­ förmigen Umwicklungen der Verseilelemente. Die Verseilele­ mente werden hingegen im wesentlichen geradlinig unter Beauf­ schlagung mit der Zugspannungskraft FA in Längsrichtung ent­ lang der Speicherstrecke abgezogen. Nach dem Abwickelprozeß im Zeitraum t2-t1 wird die Rotationsbewegung des Speicher­ körpers mit derselben Drehrichtung fortgesetzt und somit jetzt im Zeitraum t3-t2 eine Aufwicklung des jeweiligen Ver­ seilelements mit entgegengesetztem Wickelsinn wie im Zeitraum t1-t0 bewirkt. Aufgrund der Zunahme der Umwicklungen nimmt die Endzugkraft F des jeweiligen Verseilelements exponentiell entsprechend Fig. 2 bis zum Maximalwert FE zu. Zum Zeitpunkt t3 kehrt der Speicherkörper seine Drehrichtung um, d. h. dort ist ihm eine minimale Winkelgeschwindigkeit, insbesondere von etwa 0,1/sec zugeordnet. Die Schraubenwindungen des jeweiligen Verseilelements werden im Zeitraum t4-t3 wieder abgewickelt, so daß die Endzugkraft F bis zum Anfangswert FA wiederum exponentiell abnimmt. Zum Zeitpunkt t4 durchläuft der Speicherkörper wiederum seine neutrale Lage, die durch die maximale Winkelgeschwindigkeit seiner Rotationsbewegung gekennzeichnet ist. Zu diesem Zeitpunkt bleibt der Speicher­ körper frei von schraubenlinienförmigen Umwicklungen des jeweiligen Verseilelements. Im nachfolgenden Zeitraum t5-t4 setzt der Speicherkörper seine Rotation mit gleicher Dreh­ richtung wie im Zeitraum t4-t3 fort, so daß das jeweilige Verseilelement mit neuen Umwicklungen auf den Speicherkörper SK aufgeseilt wird. Der Kraftverlauf sowie Wickelsinn im Zeitraum t5-t4 entspricht dabei dem im Zeitraum t1-t0. Es ergibt sich auf diese Weise für die Endzugkraft F des jewei­ ligen Verseilelements ein sich periodisch fortsetzender Oszillationsverlauf FR, der sich aus exponentiell verlaufen­ den Teilkurven entsprechend Fig. 2 zusammensetzt. Ggf. kann die Endzugkraft in Abhängigkeit von der Zeit t annäherungs­ weise auch cosinus- bzw. sinus-förmig verlaufen.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß das jeweilige Verseilelement zu den Zeitpunkten, in denen der Speicherkörper seine Dreh­ richtung umkehrt, mit einer maximalen Endzugkraft FE beauf­ schlagt wird. Diese hohe Endzugkraft FE » FA kann zu unzu­ lässig hohen Beanspruchungen des jeweiligen Verseilelements oder gar zu dessen Abriß führen. Um solche Zugspannungsspit­ zen nun vermeiden zu können, wird die Anfangszugskraft FA des jeweiligen Verseilelements wie z. B. VE1 am Anfang des Spei­ cherkörpers im Bereich derjenigen Zeitpunkte verringert, in denen der Speicherkörper SK seine Rotationsrichtung umkehrt. In der Fig. 3 sind dies z. B. die Zeitpunkte t1, t3, t5, die jeweils einen Umkehrpunkt der Rotationsbewegung des Speicher­ körpers SK repräsentieren. Die Anfangszugkraft wird also im Bereich der Umkehrstellen der Rotationsbewegung des Speicher­ körpers abgesenkt und damit in denjenigen Zeiträumen redu­ ziert, in denen die höchsten Reibungskräfte auftreten, näm­ lich bei maximaler Aufseilung des jeweiligen Verseilelements auf dem Speicherkörper. Die Anfangszugkraft des jeweiligen Verseilelements wird gegenüber dem ursprünglich vorgegebenen Anfangszugkraftwert des jeweiligen Verseilelements, der der neutralen Durchgangslage des Speicherkörpers zugeordnet ist, bei Annäherung an den jeweiligen Umkehrpunkt des Speicher­ körpers SK verringert, bzw. verkleinert. Diese Absenkung der Anfangszugkraft gegenüber dem vorgegebenen Zugkraftwert FA im Bereich der Umkehrzeitpunkte t1, t3, t5 ist in der Fig. 3 strichpunktiert eingezeichnet und mit FA* bezeichnet. In der Fig. 3 ist beispielhaft ein annäherungsweise sinus- bzw. konusförmiger Verlauf für die Anfangszugkraft FA* angenommen, die zu denjenigen Zeiten t jeweils ein Minimum aufweist, an denen die Kraftkurve FR bei herkömmlicher SZ-Verseilung ein Maximum F = FE für die Endzugkraft zeigen würde. In der Fig. 3 verläuft die Kurve FA* für die Anfangszugkraft im wesent­ lichen reziprok zur Kurve FR für die Endzugkraft. Mit anderen Worten heißt das, daß der zeitliche Verlauf FA* der Anfangs­ zugkraft jeweils dort ein Minimum aufweist, wo der zeitliche Verlauf FR der Endzugkraft ein Maximum hat, und jeweils dort ein Maximum aufweist, wo der zeitliche Verlauf FR der Endzug­ kraft ein Minimum hat. Allgemein ausgedrückt ist es besonders zweckmäßig, die Anfangszugkraft FA* auf den Bereich der jeweiligen Umkehrstelle der Rotationsbewegung des Speicher­ körpers SK zu, d. h. in demjenigen Zeitbereich, in dem anson­ sten die maximale Endzugkraft FE auftreten würde und auf den Bereich der nachfolgenden, neutralen Durchgangslage zu wieder auf den ursprünglichen Ausgangswert anzuheben. Es wird also in Abhängigkeit von der Phasenlage, d. h. zeitlichen Verdre­ hung des Speicherkörpers eine oszillierende Veränderung der Werte für die Anfangszugkraft vorgenommen. Insbesondere wird die Anfangszugkraft des jeweiligen Verseilelementes stetig, insbesondere kontinuierlich abgesenkt, sobald sich der Spei­ cherkörper einer seiner beiden Umkehrstellen nähert und bei Annäherung an seine neutrale Verdrehlage insbesondere wieder stetig, bevorzugt kontinuierlich erhöht. Vorzugsweise wird für die Anfangszugkraft ein cosinus- bzw. sinusförmiger Ver­ lauf gewählt, wie z. B. FA* in der Fig. 3, der insbesondere um π, d. h. 180° gegenüber dem zeitlichen Verlauf wie z. B. FR der Endzugkraft phasenverschoben ist.

Da die Endzugkraft F des jeweiligen Verseilelements direkt proportional zur Anfangszugkraft FA ist, wird auch die resul­ tierende Endzugkraft beim Drehrichtungswechsel des Speicher­ körpers SK in Bereich seiner Umkehrpunkte in demselben Maße reduziert. Wird die Anfangszugkraft FA bei Drehrichtungsum­ kehr des Speicherkörpers SK beispielsweise um die Hälfte ihres Wertes reduziert, der ihr bei Durchlaufen der neutralen Lage des rotierenden Speicherkörpers SK zugeordnet ist, so wird auch die Endzugkraft F bei Drehrichtungsumkehr des Spei­ cherkörpers um die Hälfte reduziert. Für den zeitlichen Ver­ lauf der Anfangszugkraft FA* von Fig. 3 ergibt sich somit ein zeitlich oszillierender Verlauf FR* für die Endzugkraft F, der unterhalb dem Kurvenverlauf FR für die Endzugkraft bei herkömmlicher SZ-Verseilung liegt. Damit wird die Endzugkraft F der jeweiligen Verseilelements am gedachten Verseilpunkt VP im Bereich derjenigen Zeitpunkte reduziert, bei denen ein Durchhang bzw. ein Abheben des jeweiligen Verseilelements aufgrund seiner Aufseilung auf dem Speicherkörper SK gerade vermieden ist.

Zweckmäßigerweise wird die Anfangszugkraft FA des jeweiligen Verseilelements wie z. B. VE1 im Bereich der Umkehrstellen des Speicherkörpers SK um mindestens 50%, insbesondere zwischen 90 und 100% gegenüber der Anfangszugkraft des jeweiligen Verseilelements im Bereich der neutralen Durchgangslage des Speicherkörpers verringert.

Eine Beeinflussung der Anfangszugkraft läßt sich bei der SZ-Verseilvorrichtung von Fig. 1 beispielsweise dadurch errei­ chen, daß die Abzugstrommel AT vor dem eingangsseitigen Ein­ lauf in die Rohrspeichermaschine ROS mit unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten betrieben wird. Die Rotationsge­ schwindigkeit wird immer dann vergrößert, wenn sich der Spei­ cherkörper SK der beiden Umkehrstellen seiner Rotationsbewe­ gung nähert. Dadurch wird erreicht, daß die Verseilelemente VE1 mit VEn mit einer größeren Vorschubkraft in die Rohrspei­ chermaschine ROS hinein gefördert werden, so daß das jewei­ lige Verseilelement im Bereich des eingangsseitigen Endes EN des Speicherkörpers SK zugentlastet wird. Dagegen wird die Rotationsdrehzahl der Abzugstrommel AT auf einen niedrigeren Wert abgesenkt, sobald sich der Speicherkörper SK seiner neu­ tralen Durchgangslage maximaler Drehzahl nähert. Dadurch wird die Längsabzugsbewegung des jeweiligen Verseilelements abge­ bremst und die im jeweiligen Verseilelement wirksam werdende Anfangszugkraft beim Einlauf in die Rohrspeichermaschine ROS hinein auf einen vorgebbaren Wert wie z. B. FA in Fig. 3 ver­ größert. Um die Rotationsdrehzahl der Abzugstrommel AT ent­ sprechend dem zeitlichen Wechsel von Umkehrpunkten und neu­ traler Lage des Speicherkörpers SR phasenabhängig einstellen zu können, wird die Antriebstrommel AT in der Fig. 1 mit Hilfe einer Regel-/Steuereinheit RE angesteuert. Die Regel-/Steuereinheit RE empfängt Meßsignale MS1 über eine Meßlei­ tung L1 vom Meßsensor MS, der die Zugkraft des jeweiligen Verseilelements in der verseilten Kabelseele KS erfaßt. Sobald die gemessene Zugkraft des jeweiligen Verseilelements einen vorgegebenen Endzugkraftwert unzulässig hoch über­ schreitet, weist die Regel-/Steuereinheit RE die Antriebs­ trommel AT über eine Leitung L2 mit Hilfe von Steuersignalen MS2 an, ihre Rotationsdrehzahl zu erhöhen und somit die Anfangszugkraft des jeweiligen Verseilelements zu erniedri­ gen. Dadurch wird auf das jeweilige Verseilelement mit einer vorgebbaren Vorschubkraft eingewirkt. Zweckmäßigerweise wird dabei ein oberer Schwellwert für die ausgangsseitig gemessene Endzugkraft im jeweiligen Verseilelement vorgegeben, wobei bei Erreichen dieses Schwellwertes die Regel-/Steuereinheit RE die Antriebstrommel AT auf eine höhere Rotationsgeschwin­ digkeit umschaltet. Wird dieser Schwellwert für die Endzug­ kraft unterschritten, so weist die Regler-/Steuereinheit RE die Abzugstrommel AT über die Steuerleitung L2 mittels Steuersignale MS2 an, ihre Rotationsdrehzahl wieder zu erniedrigen. Die Abzugstrommel AT arbeitet also vorzugsweise mit zwei unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Dabei ist die höhere Rotationsdrehzahl bzw. Winkelgeschwindigkeit denjeni­ gen Zeitpunkten der Rotationsbewegung des Speicherkörpers SK zugeordnet, die den Umkehrpunkten in der Rotationsbewegung des Speicherkörpers SK entsprechen. Die niedrigere Rotations­ drehzahl der Abzugstrommel AT ist hingegen vorzugsweise jeweils denjenigen Zeitpunkten zugeordnet, in denen der Speicherkörper SK seine neutrale Lage durchläuft. Die Um­ schaltung von der höheren auf die niedrigere Geschwindigkeit und umgekehrt kann dabei insbesondere mit einem stetigen Übergang oder stufenweise erfolgen. Allgemein ausgedrückt wird eine erfindungsgemäße Verringerung der Anfangszugkraft des jeweiligen Verseilelementes also durch eine zeitlich ver­ änderbare Vorschubbewegung des jeweiligen Verseilelements auf das eingangsseitige Ende EN des Speicherkörpers SK zu bewirkt.

Zusätzlich oder unabhängig von der Abzugstrommel AT kann es gegebenenfalls auch zweckmäßig sein, die Verseilelemente VE1 mit VEn jeweils entsprechend dem zeitlichen Wechsel von Umkehrpunkten und neutraler Lage des Speicherkörpers SK, d. h. dessen Phasenlage, unterschiedlich bezüglich ihrer Längsab­ zugsbewegung abzubremsen. Im einzelnen wird das jeweilige Verseilelement zu denjenigen Zeiten stärker abgebremst, in denen der Speicherkörper seine maximale Drehzahl aufweist, was gleichbedeutend mit dem Durchlauf seiner neutralen Lage ist. Durch die stärkere Abbremsung bei gleichzeitiger konstan­ ter Abzugsgeschwindigkeit mit Hilfe der ausgangsseitigen Abzugseinrichtung RA wird das jeweilige Verseilelement mit einer größeren Anfangszugkraft beaufschlagt, so daß ein Abhe­ ben oder Durchhängen des jeweiligen Verseilelements weitge­ hend vermieden ist. Die Abbremsung des jeweiligen Verseil­ elements wird demgegenüber zu denjenigen Zeitpunkten verrin­ gert, in denen der Speicherkörper sich seinen Umkehrpunkten während seiner reversierenden Rotationsbewegung nähert. Auf diese Weise wird die Anfangszugkraft des jeweiligen Verseil­ elements in denjenigen Zeitpunkten verringert, in denen der Speicherkörper SK seine Rotationsrichtung umkehrt. Zur Abbremsung des jeweiligen Verseilelements VE1 mit VEn ist in der Fig. 1 jedem Verseilelement beispielhaft eine Bremsvor­ richtung BR1 mit BRn zugeordnet. Diese Bremsvorrichtungen BR1 mit BRn sind der jeweiligen Vorratsspule VS1 mit VSn unmit­ telbar nachgeordnet. Die Einstellung der Bremswirkung der jeweiligen Bremsvorrichtung BR1 mit BRn kann mit Hilfe der Regler-/Steuereinheit RE vorgenommen werden. Dazu ist sie über Steuerleitungen SL1 mit SLn, die in der Fig. 1 strich­ punktiert eingezeichnet sind, mit den Bremsvorrichtungen BR1 mit BRn verbunden. Die erfindungsgemäße Verringerung der Anfangszugkraft des jeweiligen Verseilelements wird also allgemein ausgedrückt insbesondere durch eine zeitlich verän­ derbare Abbremsung des jeweiligen Verseilelements vor dem eingangsseitigen Ende des Speicherkörpers bewirkt. Gegebenen­ falls kann es auch zweckmäßig sein, z. B. die Trommel AT als gemeinsame Bremsvorrichtung für die Verseilelemente am Ein­ gang der SZ-Speichermaschine auszubilden.

Weiterhin kann es auch zweckmäßig sein, die jeweilige Verdre­ hung des Speicherkörpers SK zu erfassen und für die Steuerung der Rotationsbewegung der Abzugstrommel AT und/oder gegebe­ nenfalls der Bremsvorrichtungen BR1 mit BRn heranzuziehen. Zu diesem Zweck enthält der Motor MO für die Verseilscheibe VS zweckmäßigerweise einen Winkelkodierer, der Angaben über die Phasenlage, d. h. den Verdrehungszustand des Speicherkörpers SK liefert. Diese Meßwerte werden über eine in der Fig. 1 strichpunktiert angedeutete Meßleitung L4 einer Steuereinrichtung ST zugeführt, die ebenfalls strichpunktiert angedeutet ist. Diese Steuereinrichtung ST sorgt dafür, daß die Abzugstrommel AT Steuersignale MS3 über eine ebenfalls strichpunktiert eingezeichnete Steuerleitung L3 zur Verände­ rung deren Rotationsdrehzahl erhält. Die Steuereinrichtung ST, insbesondere ein Prozeßrechner, steuert dabei die Abzug­ strommel AT derart an, daß ihre Rotationsdrehzahl bei maxima­ ler Aufseilung des Speicherkörpers SK vergrößert und damit die Anfangszugkraft des jeweiligen Verseilelements verklei­ nert ist. Bei maximaler Drehzahl des Speicherkörpers SK, d. h. bei Durchlaufen dessen neutral er Durchgangslage sorgt die Steuereinrichtung ST dafür, daß die Rotationsdrehzahl der Abzugstrommel AT erniedrigt wird und die Anfangszugkraft für das jeweilige Verseilelement so groß wird, daß ein Durchhän­ gen bzw. Überschlagen des jeweiligen Verseilelements vermie­ den wird.

Weiterhin kann es zweckmäßig sein, mit Hilfe der Steuerein­ richtung ST die Abzugseinrichtung RA über eine strichpunk­ tiert gezeichnete Steuerleitung L5 mittels Steuersignale anzusteuern. Die Drehzahl der Abzugseinrichtung RA wird dabei vorzugsweise derart eingestellt, daß die Abzugseinrichtung RA die fertige Kabelseele KS vom ausgangsseitigen Ende AN der Rohrspeichermaschine ROS weg stets mit einer im wesentlichen konstanten Abzugsgeschwindigkeit in Längsrichtung AZ vor­ wärtstransportiert.

Durch die erfindungsgemäße Anpassung der Anfangszugkraft für das jeweilige Verseilelement in Abhängigkeit vom jeweiligen Verdrehungszustand des Speicherkörpers ist es ermöglicht, die Verseilelemente besonders beanspruchungsarm, d. h. produkt­ schonend SZ- zu verseilen. Darüber hinaus ist es ermöglicht, auf einer vorgegebenen Speicherlänge des Speicherkörpers gegenüber SZ-Verseilverfahren herkömmlicher Art mehr Windun­ gen des jeweiligen Verseilelements aufzuseilen, so daß die Anzahl der Wendestellen im Kabel minimiert werden kann. Denn unzulässig hohe Zugkräfte sind in kontrollierter Weise vermieden. Auf diese Weise kann eine SZ-Verseilung unter einer Vielzahl praktischer Gegebenheiten besonders wir­ kungsvoll durchgeführt werden.

Claims (7)

1. Verfahren zur SZ-Verseilung langgestreckter Verseilelemente (VE1 mit VEn) unter Verwendung eines sich in Längsrichtung erstreckenden, oszillierend rotierenden Speicherkörpers (SK), über den die Verseilelemente (VE1 mit VEn) einer Verseil­ scheibe (VS) zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangszugkraft (FA) des jeweiligen Verseilelements (VE1 mit VEn) am Anfang der Längserstreckung des Speicherkör­ pers (SK) im Bereich der Umkehrstellen (t1, t2, t3, . . .) des­ sen Rotationsbewegung verringert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangszugkraft (FA) des jeweiligen Verseilelementes (VE1 mit VEn) bei den Umkehrstellen der Rotationsbewegung des Speicherkörpers (SK) um mindestens 50%, insbesondere zwi­ schen 90 und 100% gegenüber der Anfangszugkraft (FA) des jeweiligen Verseilelements (VE1 mit VEn) in der neutralen Lage des rotierenden Speicherkörpers (SK) verringert wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verringerung der Anfangszugkraft (FA) des jeweiligen Verseilelements (VE1 mit VEn) durch eine veränderbare Abbrem­ sung des jeweiligen Verseilelements (VE1 mit VEn) vor dem Auflauf auf das eingangsseitige Ende (EN) des Speicherkörpers (SK) bewirkt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verringerung der Anfangszugkraft (FA) durch eine ver­ änderbare Vorschubbewegung des jeweiligen Verseilelements (VE1 mit VEn) auf das eingangsseitige Ende (EN) des Speicher­ körpers (SK) zu bewirkt wird.

5. Vorrichtung zur SZ-Verseilung langgestreckter Verseilele­ mente (VE1 mit VEn) unter Verwendung eines sich in Längsrich­ tung erstreckenden, oszillierend rotierenden Speicherkörpers (SK), über den die Verseilelemente (VE1 mit VEn) einer Ver­ seilscheibe (VS) zuführbar sind, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (wie z. B. AT, RE) vorgesehen sind, die eine Ver­ ringerung der Anfangszugkraft (FA) des jeweiligen Verseilele­ ments (VE1 mit VEn) am Anfang der Längserstreckung des Spei­ cherkörpers (SK) in den Umkehrstellen dessen Rotationsbewe­ gung bewirken.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel durch mindestens eine Antriebsvorrichtung (AT) gebildet sind, die vor dem eingangsseitigen Ende (EN) des Speicherkörpers (SK) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel durch mindestens eine Bremsvorrichtung (wie z. B. BR1 mit BRn) gebildet sind, die vor dem eingangsseitigen Ende (EN) des Speicherkörpers (SK) angeordnet ist.