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Verfahren zur SZ-Verseilung und Vorrichtung zur Durch-
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fuhrung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur SZ-Verseilung
von strangförmigem Gut, insbesondere Lichtwellenleitern, mittels einer Rohrspeichermaschine,
an deren Ausgang das verseilte Bündel abgezogen wird.
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Beispielsweise aus der DE-OS 31 22 473 ist es bekannt, daß Verseilelemente,
insbesondere Lichtwellenleiter, mittels einer Rohrspeichermaschine SZ-verseilt werden
können. Die SZ-Verseilung hat dabei unter anderem den Vorteil, daß die Verseilelemente
gegenüber der Verseilachse eine entsprechende Überlänge aufweisen. Einzelheiten
bezüglich der Größe dieser ffberlänge sind näher in der DE-OS 31 08 371 erläutert,
wobei dieser Gesichtspunkt besonders bei der Verseilung von Lichtwellenleiteradern
eine Rolle spielt.
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Wenn die optischen Fasern keine ausreichende ueberlänge aufweisen,
können sie durch mechanische Beanspruchungen geschädigt werden. Dies ist vor allem
dann der Fall, wenn z.B. beim Einziehen eines derartigen Kabels größere Zugkräfte
auftreten oder wenn die Verlegung mit relativ engen Krümmungsradien erfolgt, was
vielfach nicht ausgeschlossen werden kann.
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Die örtliche ausnutzbare überlänge der Faser einer verseilten Lichtwellenleiterader
gegenüber der Ader wird an der Umkehrstelle erheblich verringert. Es wurde auch
nachgewiesen, daß bei Anpassung der Umkehrstellen-Scheitelkrümmung an die Wendelkrümmung
(mit ausreichender Genauigkeit) die Schlaglänge S der Wendel gleich der Periodenlänge
P des Sinus sein müsse und dann die Amplitude dieses Sinus (wiederum ausreichend
angenähert) als Radius des Verseilzylinders aufzufassen sei. Nur unter diesen Umständen
ist der für Dehnung und Stauchung des Kabels ausnutzbare Spielraum der Faser in
der Ader an der Umkehrstelle ebenso groß wie zwischen den Umkehrstellen. Dann ist
die ausnutzbare Uberlänge der losen Faser in der Aderwendel mit dem Radius R und
der radialen Verschiebbarkeit +dR (wiederum ausreichend genau)
während im Sinus unter geschilderten Umständen
ist (immer LR td R vorausgesetzt).
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Wird nun durch verschiedene Einflüsse (Bremskräfte der Adern; elastisches
Verdrehen der bereits verseilten Seele hinter dem Verseilpunkt; unsicheres Fassen
der Umkehrstelle durch die Haltewendel; begrenzte Reversierbeschleunigung des Antriebs)
die Umkehrstelle deutlich länger als erwünscht, geht die freie (für Längenänderungen
disponible) Faserlänge im Bereich der Umkehrstelle weiter quadratisch mit der erzielten
Periodenlänge - zurück.
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Ist die Beweglichkeit der Faser(ny in der verwendeten Füllmasse der
Hohladern dann ungenügend, weil die Füllmasse ungenügende Gleiteigenschaften hat,
können Längendifferenzen Faser - Hohlader nur noch ganz begrenzt aufgefangen werden.
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Auch bei der Verseilung von elektrischen Adern ist es vielfach wünschenswert,
die Umkehrstellen möglichst kurz auszubilden. Dies ergibt den Vorteil, daß die Flexibilität
des verseilten Bündels und die elektrische Verkopplung verbessert werden können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, auf
dem es in einfacher Weise möglich ist, die Umkehr stellen möglichst kurz auszubilden
und so den Einfluß der Umkehrstelle auf die verfügbare Uberlänge bzw. auf die Flexibilität
oder die Kopplung möglichst klein zu halten. Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren
der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Abzugsgeschwindigkeit
derart geändert wird, daß im Bereich der Umkehrstellen des verseilten Bündels die
Abzugsgeschwindigkeit gegenüber der sonstigen Abzugsgeschwindigkeit verringert wird.
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Auf diese Weise werden die Umkehrstellen, d.h. der Bereich, in dem
das verseilt strangförmige Gut im wesentlichen etwa parallel zur Längsachse des
Bündels verläuft, besonders kurz gehalten und damit die verfügbare Überlänge auf
einem möglichst hohem Wert stabilisiert, bzw. die Flexibilität oder die Kopplung
innerhalb des verseilten Bündels verbessert. Die verkürzten, vorzugsweise auf den
Wert etwa der Verseilkrümmung erniedrigten Umkehrstellen liefern bei Bündeln aus
Lichtwellenleiteradern somit die Verfügbarkeit der vollen mechanisch-thermischen
Grenzwerte. Sofern ein Haltewendespinner vorhanden ist, kann dieser mit konstanter
niedriger Drehzahl laufen, weil die Abzugsgeschwindigkeit gerade dort verringert
wird, wo die Umkehrstellen liegen und damit die Halbwendel mit kürzerer Schlaglänge
aufgebracht wird.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung
des vorstehend genannten Verfahrens, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß am Ausgang
der Rohrspeichermaschine ein Abzug angeordnet ist, dessen Abzugsgeschwindigkeit
steuerbar ist. Auf diese Weise lassen sich die gewünschten kurzen Umkehrstellen
mit besonders geringem Aufwand realisieren.
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Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen wiedergegeben.
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Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 in Seitenansicht in schematischer
Darstellung den Aufbau einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Rohrspeichermaschine
und Fig. 2 in einem Längen- bzw. Zeitdiagramm den Verlauf der Umkehrstellen und
der Geschwindigkeiten bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In Fig. 1 ist die Rohrspeichermaschine mit ROS bezeichnet. Ihr wesentlicher
Bestandteil ist ein Speicherrohr SRO, welches von einem Motor M02 mittels eines
Zahnrie. -mens ZR2 reversierend angetrieben wird. Am ausgangsseitigen Ende des Speicherrohres
SRO ist eine Verseilscheibe VS angebracht, die fest mit dem Speicherrohr SRO verbunden
ist und dadurch dessen reversierende Bewegung mitmacht. Es ist auch möglich, einen
getrennten Antrieb für die Verseilscheibe VS vorzusehen. Nach außen hin ist die
Verseilscheibe VS gegenüber dem Verseilgestell durch ein Kugellager LS drehbar abgestützt.
Am rechten Ende des Speicherrohres SRO ist ein Stützlager LO vorgesehen, das an
seiner Außenseite ebenfalls im Speichergestell gehalten ist. Auf der Eingangsseite
des Speicherrohres SRO ist eine feststehende Verteilscheibe VTB angebracht, welche
die Zuführung der einzelnen Elemente des
Verseilgutes steuert. Im
vorliegenden Beispiel ist nur ein einziges Element dargestellt und mit VG bezeichnet.
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Am Ausgang ist ein Verseilnippel VN vorgesehen, durch den die SZ-Verseilelemente
zu einem Bündel VGB zusammengefaßt werden. Um eine entsprechende Längsbewegung des
verseilten Bündels VGB zu bewerkstelligen, ist ein Abzug AZ vorgesehen, der im vorliegenden
Beispiel als Raupenabzug ausgebildet ist. Es besteht aber auch die Möglichkeit andere
Arten von Abzügen zu verwenden beispielsweise Scheibenabzüge oder dergleichen. Als
Antrieb für den Abzug AZ ist ein Motor M01 vorgesehen, der ebenso wie der Antriebsmotor
M02 für die reversierende Bewegung des Speicherrohres SRO von einer zentralen Steuereinheit
STE her angesteuert wird. Die Steuereinheit STE enthält einen Prozeßrechner, der
in einem wählbaren Winkelbereich die Abzugsgeschwindigkeit in einem wählbaren Maß
auf den Wert v2 heruntersteuert. Der Motor M02 enthält einen Winkelkodierer, der
die jeweiligen Abwicklungswertef liefert.
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Der Abzug AZ arbeitet mit zwei unterschiedlichen Geschwindigkeiten,
wobei die größere Abzugsgeschwindigkeit v1 immer dann angewandt wird, wenn die Beseilung
des Speichers von der Umkehrstelle genügend weit entfernt ist, d.h. die Beseilung
des Speicherrohres SRO nicht maximal ist. Dagegen wird im Bereich der Umkehrstellen
die Abzugsgeschwindigkeit des Abzugs AZ auf einen geringeren Wert v2 abgesenkt.
Die Umkehrstellen treten als Folge des Drehrichtungswechsels der Verseilscheibe
VS und des Speicherrohres SRO auf.
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Die Einzelheiten über die Auswirkung der verringerten Abzugsgeschwindigkeit
v2 im Bereich der Umkehrstellen lassen sich anhand des Diagramms nach Fig. 2 erläutern.
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Im oberen Teil des Diagramms ist auf der Abszisse die Länge Ls der
Abwicklung des SZ-verseilten Gutes VG dargestellt,
wobeidieae Größe
gleichzeitig die jeweilige Zeit t in stich schließt, während der das Verseilgut
durch die Rohrspeichermaschine ROS nach Fig. 1 hindurchbewegt wird.
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Die Steigerung der die Abwicklung tpam Umfang angebenden Kurve wird
bestimmt durch die Schlaglänge S. Die gestrichelt gezeichnete Kurve a1 gibt den
Verlauf der Abwicklung vom Umfang des Speicherrohres SRO für den Fall an, daß die
Abzugsgeschwindigkeit konstant v1 beträgt, d.h. den üblichen Verlauf aufweist. Es
zeigt sich, daß die Umkehrstelle U1 relativ lang ausfällt, d.h. über einen größeren
Bereich verläuft die Längsachse des Vers eilgutes im wesentlichen parallel zur Längsachse
des verseilten Bündels VGB. Dies bringt auch eine entsprechende Verringerung der
zur Verfügung stehenden Überlänge mit sich.
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Eine Abhilfe besteht darin, daß im Bereich der Umkehrstelle also im
Maximum der Abwicklungskurve tfl nach Fig. 2 die Abzugsgeschwindigkeit verringert
wird, wodurch ein Kurvenverlauf entsteht, welcher dem der ausgezogenen, mit a2 bezeichneten
Linie entspricht. Die Umkehrstelle U2 ist jetzt nur noch über einen relativ geringen
Bereich der Länge Ls des Verseilgutes vorhanden, so daß die entsprechende Kurve
a2 ein relativ scharf ausgeprägtes Maximum aufweist.
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Es ist zweckmäßig, die Verringerung der Abzugsgeschwindigkeit auf
den niedrigeren-Wert v2 in einem Bereich der Abwicklung vorzunehmen, der zwischen
+ 2700 und t 450 von der Mitte. der Umkehrstelle aus gemessen hat.
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In der darunterliegenden Zeile des Diagramms ist die Geschwindigkeit
v dargestellt, mit der das verseilte Bündel VGB von dem Speicherrohr SRO abgezogen
wird.
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Die gestrichelte Linie v1 zeigt eine durchgehend konstant bleibende
Geschwindigkeit, d.h. der Antrieb des Raupenabzugs AZ nach Fig. 1 erfolgt mit konstanter
Motordreh-
zahl. Bei dieser konstanten Abzugsgeschwindigkeit v1
ergibt sich für die Abwicklung am Umfang des Speicherrohres SRO die im oberen Teil
gestrichelt gezeichnete und mit a1 bezeichnete Kurve mit der langen Umkehrstelle
U1.
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Wird dagegen die Abzugsgeschwindigkeit von dem normalen Wert v1 im
Bereich der Umkehrstellen auf einen Wert v2 abgesenkt, so daß ein Verlauf der Abzugsgeschwindigkeit
entsprechend der mit einer ausgezogenen Linie dargestellten Kurve a2 eintritt, dann
wird der Bereich um die Umkehrstelle U2 entsprechend verkürzt.
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Die Abzugsgeschwindigkeit v2 sollte zweckmäßig zwischen 25 % und 75
% der sonstigen normalen Geschwindigkeit v1 betragen.
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Es ist vorteilhaft, den Wert und/oder die Dauer der Verringerung der
Abzugsgeschwindigkeit auf den niedrigeren Wert v2 entsprechend einstellbar zu machen.
Dadurch läßt sich die Rohrspeicherverseilmaschine ROS entsprechend Fig. 1 an die
jeweiligen Betriebsbedingungen und insbesondere an unterschiedliche Arten von Verseilgut
anpassen.
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bei Der Krümmungsradius/der verkürzten Umkehrstelle U2 entsprechend
der Erfindung sollte zweckmäßig gerade ebenso groß gewahlt werden wie der Verseilradius,
also bei der Verseilung von Lichtwellenadern vorzugsweise zwischen Werten um 60
bis 100 mm liegen, wobei Werte um 65 bis 70 mm besonders günstig sind.
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Für die Durchführung der Änderung der Geschwindigkeit beim Antrieb
der Abzugseinrichtung AZ genügt es, beispielsweise die Ankerspannung des Antriebsmotors
M01 nach Fig. 1 rechteckförmig in entsprechender Zuordnung zur Kurve v2 im Diagramm
nach Fig. 2 abzusenken, wie dies
durch die punktierte Linie angedeutet
ist. Die Trägheit des Antriebs eines derartigen Abzugs führt zu einer Verschleifung
der Drehzahl, so daß sich ein allmählicher Ubergang entsprechend der Kurve v2 nach
Fig. 2 ergibt.
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Da die verschiedenen Bewegungsvorgänge der Rohrspeichermaschine nach
Fig. 1 entsprechend synchron verlaufen müssen, wird vorteilhaft eine Zeit-Steuerschaltung
verwendet, die von dem mit dem Rohrspeicher-Antriebsmotor M02 verbundenen Winkelkodierer
geführt wird. Der angeschlossene Prozessor in der Steuereinrichtung STE sorgt ftir
eine wählbare Minderung der Abzugsgeschwindigkei (d.h.
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auf v2) zwischen wählbaren Winkelwerten, während der Antrieb des Rohrspeichers
SRO und eines etwaigen Haltewendelspinners unabhängig von dieser Logik mit konstanter
Drehzahl weiterlaufen. Dieses Verfahren hat den weiteren Vorteil (wegen der auf
v2 verringerten Durchlaufgeschwindigkeit), daß die Haltewendel im Bereich der Umkehrstelle
besonders dicht aufgesponnen-wird, womit es möglich wird, von Haus aus eine niedrigere
Spinnerdrehzahl zu wählen, so daß im Umkehrbereich gerade die notwendige Schlaglänge
erzielt wird.
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10 Patentansprüche 2 Figuren
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