DE4139587A1 - Verfahren zum umspulen eines kabels oder anderen wickelgutes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umspulen eines Kabels oder anderen Wickelgutes von einer durch einen ersten Motor angetriebenen Abwickeltrommel auf eine durch einen zweiten Motor angetriebene Aufwickeltrommel unter Aufrechterhaltung einer konstanten Zugkraft im Kabel oder in dem anderen Wickelgut im Bereich zwischen den Trommeln, wobei das Kabel oder das andere Wickelgut mit bestimmter Abzugsgeschwindigkeit von der Abwickeltrommel abgezogen wird.

Bei bekannten Umspulverfahren wird ein von einer Abwickel­ trommel abgewickeltes Kabel um einen an sich bekannten Tänzer herumgeführt und von diesem zu einer Aufwickeltrom­ mel geleitet, um dort aufgewickelt zu werden. Der Tänzer dient in erster Linie der Abtastung der Zugkraft im Kabel. Mit seiner Hilfe kann eine konstante Zugkraft im Kabel innerhalb gewisser Fehlergrenzen eingestellt werden. Nach­ teilig an diesem Umspulverfahren ist, daß beim Herumführen des Kabels um den Tänzer ständig mehrere Biegewechsel im Kabel nötig sind, die unter Umständen zu einer Beschädi­ gung des Kabels führen können. Die Gefahr einer solchen Beschädigung besteht insbesondere beim Umspulen von Glas­ faserkabeln.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Umspulen eines Kabels oder anderen Wickelgutes anzugeben, bei dem ein Kabel unter Aufrechterhaltung einer konstanten Zug­ kraft von einer Abwickeltrommel abgewickelt und direkt auf eine Aufwickeltrommel aufgewickelt werden kann - unter Verzicht auf jegliche zwischen der Abwickeltrommel und der Aufwickeltrommel angeordnete Vorrichtungen zum direkten Bestimmen der Zugkraft im Kabel im anderen Wickelgut.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Drehzahl des ersten Motors so gesteuert wird, daß die Abzugsgeschwindigkeit des Kabels konstant ist; daß zur Aufrechterhaltung der konstanten Zugkraft im Kabel das Drehmoment des zweiten Motors gesteuert wird; wobei zur Aufrechterhaltung der konstanten Abzugsgeschwindigkeit der jeweilige Radius des auf der Kabelwickeltrommel befind­ lichen Kabelwickels bestimmt und in Abhängigkeit von die­ sem Radius die erforderliche Drehzahl des ersten Motors ermittelt wird, und wobei zur Aufrechterhaltung der kon­ stanten Zugkraft der jeweilige Radius des auf der Aufwic­ keltrommel befindlichen Kabelwickels bestimmt und in Abhängigkeit von diesem Radius das erforderliche Drehmo­ ment des zweiten Motors ermittelt wird.

Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dient im Zusam­ menhang mit beiliegender Zeichnung, die eine Vorrichtung zum Umspulen eines Kabels zeigt, der weiteren Erläuterung.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Umspulen eines Kabels 2 umfaßt im wesentlichen eine Abwickeltrommel 3, die von einem ersten Motor 4 mittels einer Riemenvorrich­ tung 5 angetrieben wird, eine Aufwickeltrommel 6, welche von einem zweiten Motor 7 mittels einer Riemenvorrichtung 8 angetrieben wird, einen ersten, mit einem ersten, fes­ ten, vorgegebenen Abstand von der Drehachse 9 der Abwic­ keltrommel 3 angeordneten Sensor 11, einen zweiten, mit einem zweiten, festen, vorgegebenen Abstand von der Dreh­ achse 12 der Aufwickeltrommel 6 angeordneten Sensor 13 und eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) 14, wobei der erste Sensor 11 über eine elektrische Leitung 11a, der zweite Sensor 13 über eine elektrische Leitung 13a, der erste Motor 4 über eine elektrische Leitung 4a und der zweite Motor über eine elektrische Leitung 7a mit der speicherprogrammierbaren Steuerung 14 verbunden sind. Das Kabel 2 wird von der Abwickeltrommel 3 auf die Aufwickel­ trommel 6 umgespult, vgl. die Pfeile bei diesen Trommeln.

Der erste Sensor 11 bestimmt die Entfernung zwischen dem Punkt, an dem er angeordnet ist und der äußersten Lage des Kabelwickels 15 auf der Abwickeltrommel 3 berührungslos, z. B. mittels Ultraschall- oder Lichtwellen. Der zweite Sensor 13 fühlt die Entfernung zwischen dem Punkt, an dem er angeordnet ist und der äußersten Lage des Kabelwickels 16 auf der Abwickeltrommel 6 berührungslos ab, z. B. eben­ falls mittels Ultraschall- oder Lichtwellen.

Zum Umspulen des Kabels 2 von der Abwickeltrommel 3 auf die Aufwickeltrommel 6 wird die Drehzahl des ersten Motors 4, welcher die Abwickeltrommel 3 über die Riemenvorrich­ tung 5 antreibt, so von der SPS 14 über die elektrische Leitung 4a geregelt, daß die Abzugsgeschwindigkeit des Kabels 2 konstant ist. Das Drehmoment des zweiten Motors 7, welcher die Aufwickeltrommel 6 mittels der Riemenvor­ richtung 8 antreibt, wird von der SPS 14 mittels der elek­ trischen Leitung 7a zur Aufrechterhaltung der konstanten Zugkraft im Kabel 2 geregelt.

Für diese Regelungsprozesse werden fortwährend die Entfer­ nung des ersten Sensors 11 von der äußersten Lage des Kabelwickels 15 auf der Abwickeltrommel 3 sowie die Ent­ fernung des zweiten Sensors 13 von der äußersten Lage des Kabelwickels 16 auf der Aufwickeltrommel 6 beispielsweise durch Laufzeitmessung der Ultraschall- oder Lichtwellen bestimmt. Die jeweiligen Entfernungen werden mittels der elektrischen Leitungen 11a und 13a der SPS 14 übermittelt. Die SPS 14 errechnet zur Bestimmung der jeweiligen Radien der Kabelwickel 15, 16 die Differenzen zwischen den fes­ ten, vorgegebenen Abständen der Sensoren 11, 13 von den jeweiligen Drehachsen 9, 12 und den abgefühlten Entfernun­ gen der Sensoren 11, 13 von den jeweiligen äußersten Lagen der Kabelwickel 15, 16. Sodann wird zur Aufrechterhaltung der konstanten Abzugsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Radius des Kabelwickels 15 auf der Abwickeltrommel 3 von der SPS 14 die erforderliche Drehzahl des ersten Motors 4 festgelegt und dem ersten Motor 4 mittels der elektrischen Leitung 4a übermittelt.

Zur Aufrechterhaltung der konstanten Zugkraft im Kabel 2 wird in Abhängigkeit vom Radius des Kabelwickels 16 auf der Aufwickeltrommel 6 von der SPS 14 das erforderliche Drehmoment des zweiten Motors 7 ermittelt. Dieses Drehmo­ ment wird am zweiten Motor 7 durch die elektrische Leitung 7a von der SPS 14 eingestellt. Die Einstellung kann bei­ spielsweise durch den dem zweiten Motor 7 zugeführten elektrischen Strom vorgenommen werden.

Durch dieses Verfahren zum Umspulen des Kabels 2 von der Abwickeltrommel 3 auf die Aufwickeltrommel 6 kann sehr präzise eine konstante Zugkraft im Kabel 2 eingestellt werden. Diese Zugkraft kann im Falle von Glasfaserkabeln auch praktisch gleich Null sein.

Es ist besonders vorteilhaft, daß zum Umspulen des Kabels 2 von der Abwickeltrommel 3 auf die Aufwickeltrommel 6 zwischen der Abwickeltrommel 3 und der Aufwickeltrommel 6 keine weiteren Vorrichtungen zur Messung der Zugkraft im Kabel 2, wie z. B. bekannte Tänzervorrichtungen, angeord­ net sein müssen.

Bei einem Kabelriß oder bei vorzeitiger Entleerung bzw. bei einer Not-Aus-Schaltung der Abwickeltrommel 3, was beispielsweise durch an sich bekannte Kabelführungs- und -abtastvorrichtungen, welche direkt hinter bzw. vor der Kabelabwickel- bzw. Kabelaufwickeltrommel angeordnet sein können, oder durch Veränderungen der Stromaufnahme der Motoren 4, 7 festgestellt wird, können mit Hilfe der SPS 14 die Drehrichtungen des ersten Motors 4 und des zweiten Motors 7 unter Aufrechterhaltung des maximalen Drehmoments der beiden Motoren 4, 7 augenblicklich umgekehrt und die Motoren sodann abgeschaltet werden. Das verhindert eine Schlingenbildung im Kabel 2 oder bei einem Kabelriß den sogenannten "Peitschenschlag" des Kabels 2, der dadurch entsteht, daß sich die Abwickeltrommel 3 bzw. die Aufwic­ keltrommel 6 nach dem Kabelriß weiter drehen.

Mittels der erfindungsgemäßen Verfahrens wird auch verhin­ dert, daß sich die Abwickeltrommel 3 schneller dreht als die Aufwickeltrommel 6, was zu losen Kabelschlingen ("Ka­ belsalat") führen kann.

Claims (4)

1. Verfahren zum Umspulen eines Kabels oder anderen Wic­ kelgutes von einer durch einen ersten Motor angetrie­ benen Abwickeltrommel auf eine durch einen zweiten Motor angetriebene Aufwickeltrommel unter Aufrechter­ haltung einer konstanten Zugkraft im Kabel oder in dem anderen Wickelgut im Bereich zwischen den Trom­ meln, wobei das Kabel oder das andere Wickelgut mit bestimmter Abzugsgeschwindigkeit von der Abwickel­ trommel abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehzahl des ersten Motors (4) so gesteuert wird, daß die Abzugsgeschwindigkeit des Kabels (2) konstant ist;
daß zur Aufrechterhaltung der konstanten Zugkraft im Kabel (2) das Drehmoment des zweiten Motors (7) gesteuert wird;
wobei zur Aufrechterhaltung der konstanten Abzugsge­ schwindigkeit der jeweilige Radius des auf der Abwic­ keltrommel (3) befindlichen Kabelwickels (15) bestimmt und in Abhängigkeit von diesem Radius die erforderliche Drehzahl des ersten Motors (4) ermit­ telt wird, und
wobei zur Aufrechterhaltung der konstanten Zugkraft der jeweilige Radius des auf der Aufwickeltrommel (6) befindlichen Kabelwickels (16) bestimmt und in Abhän­ gigkeit von diesem Radius das erforderliche Drehmo­ ment des zweiten Motors (7) ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Radien der Kabelwickel (15, 16) die Entfernung der jeweils äußersten Lage des Wickels (15, 16) von einem Punkt aus berührungslos bestimmt wird, der von der Drehachse (9, 12) des Wickels (15, 16) einen festen Abstand hat, und der Radius durch die Ermittlung der Differenz zwischen diesem festen Abstand und der bestimmten Entfernung berechnet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die berührungslose Bestimmung der Entfernung zwi­ schen dem Punkt und der äußersten Lage des Wickels (15, 16) mittels Ultraschall- oder Lichtwellen vorge­ nommen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Kabelabriß oder vorzeitiger Entleerung der Abwickeltrommel (3) die Drehrichtungen des ersten (4) und des zweiten Motors (7) unter Aufrechterhaltung des maximalen Drehmoments der Motoren (4, 7) umge­ kehrt werden.