DE69511341T2

DE69511341T2 - Verfahren und vorrichtung zum aufbringen eines flachen bandes um einen zylindrischen kern

Info

Publication number: DE69511341T2
Application number: DE69511341T
Authority: DE
Inventors: Andre Varga
Original assignee: Ceeco Machinery Manufacturing Ltd
Current assignee: Nextrom Ltd
Priority date: 1994-01-28
Filing date: 1995-01-30
Publication date: 2000-03-02
Anticipated expiration: 2015-01-31
Also published as: EP0694091B1; KR960701247A; CN1123041A; EP0694091A1; DE69511341D1; CN1046559C; US5487261A; JPH08508829A; ES2138723T3; BR9505833A; WO1995020698A1; EP0694091A4; CA2157171A1

Description

Diese Anmeldung ist eine Teilfortführungsanmeldung der Anmeldung mit der Nummer 07/946,270, eingereicht am 16. September 1992 (= US-A-5,331,796 und US-A-5,487,261).[0001]

HINTERGRUND DER ERFINDUNG:

Das Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf eine Vorrichtung zum Aufbringen flacher Bänder, Filamente oder Streifen um einen zylindrischen Kern und, im Speziellen, auf eine Vorrichtung zur Aufbringung gebündelter Bänder oder Streifen in schraubenförmigen Nuten in einem mit Nuten versehenen Kern oder an der äußeren Oberfläche eines längsgestreckten, zylindrischen Teiles.[0002]

Beschreibung des Standes der Technik

Vorrichtungen zum Einfügen von Filamenten, im Speziellen von optischen Glasfaserelementen, in Nuten wurden in der Vergangenheit verwendet. Diese Vorrichtungen sind im groben in zwei Kategorien aufgeteilt.[0003]
In der ersten Kategorie dieser Vorrichtungen werden die Glasfasern auf einen sich drehenden Käfig aufgebracht während sich der mit Nuten versehene Kern nicht dreht. Der Käfig, welcher die Glasfaserspule beinhaltet, dreht sich um den mit Nuten versehenen Kern, in dem er den Nuten folgt. Solch ein System ist in den US- Patentschriften 4,587,801; 4,619,107 und 4,635,430 gezeigt. In der zweiten Kategorie wird der mit Nuten versehene Kern um seine eigene Achse gedreht, während sich dieser durch den Zusammenfügebereich bewegt. Die Glasfaserstränge werden in diesem Fall von stationären Spulen abgespult und in die Nuten eingefügt. Beispiele dieser Methode sind in den Druckschriften US 4,833,871 und 4,388,800 gezeigt.[0004]
Für optische Glasfaserelemente, welche in Nuten auf Kernen eingefügt werden, wurden die Glasfaserelemente in Bündel, Stapel oder Paketen zusammengefügt und in den letzten Jahren wurden die optischen Glasfaserbündel zusätzlich in spezielle Plastikkomponenten eingebettet, wobei diese Seite an Seite zu liegen kamen und eine bandförmige Struktur ausbildeten.[0005]
Optische Glasfaserbänder sind in einer vielfältigen Art in Kabel eingebracht worden, wobei eine Art dahingehend funktioniert, daß mehrere übereinander gelegene Bänder in mit Nuten versehenen Kernen eingefügt werden, ähnlich in der Art wie zuvor oben nach dem Stand der Technik beschrieben. Es ist bekannt solche Bänder um einen zylindrischen Kern zu wickeln, zusammen mit Abstandsmaterialien, die eingefügt werden, um die Pakete von Bändern entsprechend über dem zugeführten zylindrischen Kern anzuordnen und zu plazieren. "Preliminary Research Into Ultra High Density and High Count Optical Fiber Cable", Tomita et al. International Wire & Cable Symposium Proceedings 1991, Seiten 8-15; "Design And Qualifications of Gas Pressurized And Water Blocked Slotted Core Ribbon Cables", Nassar et al. International Wire & Cable Symposium Proceedings 1991, Seiten 16-23. Ebenso in "Preliminary Research Into High-Count Pre-Connectorized Optical Fiber Cable", Tomita et al. International Wire & Cable Symposium Proceedings 1992, Seiten 5-11 und "Ultra High-Density Optical Fiber Cable With Thin Coated Fibers", Tomita et al. International Wire & Cable Symposium Preceedings 1993, Seiten 5-14.[0006]
Das Aufbringen von Bändern und Paketen von gestapelten Bändern erfordert spezielle Fürsorge für die Bänder, im Gegensatz zu optischen Glasfaserbündeln oder optischen Glasfasereinheiten in Rohren können sie offensichtlich nur in einer Richtung gebogen werden und können nicht seitwärts gebogen werden. Deshalb sind die Werkzeuge, welche dazu benutzt werden die Bänder und die Bandpakete einzufügen sehr kompliziert, da es sehr beschwerlich ist alle Bandelemente in eine gerungene Formgebung zu bringen, welche das Einfügen der Bänder oder der Bandpakete um den Umfang des mit Nuten versehenen zylindrischen Kernes ermöglichen.[0007]
Im weiteren wurde die Auflegevorrichtung dadurch komplizierter, daß generell eine hohe Anzahl von benötigten Riemenscheiben verwendet wird, was es schwierig macht, diese zu überwachen und die aktuelle Zugkraft zu messen, mit welcher die Bänder in die Nuten eingebracht oder um den zylindrischen Kern im Auflegepunkt gewunden werden. Man muß sich bewußt machen, daß wenn ein Paket oder ein Stapel von Bändern aufgelegt oder um die zylindrische Oberfläche gewunden wird, die Geschwindigkeit jedes Bandes im Paket langsam vom inneren Band bis zum äußeren Band hin ansteigt und es deshalb sehr wichtig ist, daß die Bänder im Paket gegeneinander verrutschen können. In einer rundumlaufenden Einfügemaschine erfordert dies deshalb, daß jedes Band im Paket erst zum letztmöglichen Augenblick in Kontakt mit dem unmittelbar benachbarten Band gebracht wird, und zwar kurz vor dem Auflegepunkt. Aus diesem Grund wird die Vorrichtung sehr sperrig, speziell wenn viele hunderte von Bändern zusammengeführt werden um am Auflegepunkt gemeinsam aufgelegt zu werden.[0008]
Die meisten der zuvor genannten Vorrichtungen für die Zusammenführung oder Herstellung von Glasfaserkabeln ziehen nicht in Betracht, daß die optischen Eigenschaften der Glasfaserbänder sehr empfindlich auf jede physikalische Belastung reagieren. Da die Bänder jedoch Reibungskräften ausgesetzt sind, wenn diese durch die Maschine geführt werden, sind die auftretenden Beanspruchungen und Zugbelastungen ein wesentlicher Faktor. Das Problem der Reibungskräfte wird durch die statischen Ladungen zwischen den Schichten verschärft, wenn die sich berührenden Bänder oder Filamente übereinander mit unterschiedlicher Geschwindigkeit geführt werden.[0009]
Viele Referenzen haben sich dieses Problems angenommen. In dem US-Patent Nr. 4,248,035 wird eine Vorrichtung zum Auflegen von Glasfaserkabeln offenbart, welche versucht, zerstörende Zugkräfte und verdichtende Beanspruchung im Glasfaserband zu vermeiden, wenn das Kabel gebogen und in die Nuten eingelegt wird, wobei diese schraubenförmig ausgebildet sind. Um den Längszug in der Glasfaser zu minimieren, wird Luft entlang der Oberfläche des Kabels in Vorschubrichtung zugeführt. Die Rohre sind am abgewandten Ende abgedichtet, das andere Rohr erstreckt sich über das Ende des inneren Rohres in Fertigungsrichtung. Die eingeblasene Luft drängt die Glasfaser in die Vorschubrichtung und bewirkt ein partielles Vakuum über der Glasfaser, wodurch eine lokale Verminderung des Berührungsdrucks zwischen der Glasfaser und dem zentralen Filament entsteht.[0010]
In der US-Patentschrift Nr. 4,450,676 wird eine Vorrichtung zum Verseilen von Glasfaserkabeln beschrieben wobei diese lose geführt werden. Es wird ein Kernzuführsystem beschrieben, welches eine Passage für die Durchführung der Glasfaserkabel aufweist, wobei ein Gas von der rückwärtigen Position dieser Passage zu den vorderen Einheiten geleitet wird und die optischen Glasfaserkabel an die Innenseite des Kabel in den sie aufnehmenden Raum zu führen. Die Zugkräfte am optischen Glasfaserkabel sind an deren Innenseite durch einen Umlenkmechanismus reduziert.[0011]
In der US-Patentschrift Nr. 4,805,392 wird eine Vorrichtung zur Herstellung glasfaseroptischer Kabel offenbart, welche versucht, Zugkräfte in der optischen Glasfaser zu vermeiden. Dies wird durch Einheiten eines Einfügekopfes erreicht, welches ein photoelektrisch-optisches System zwischen den Versorgespulen und dem Einfügekopf aufweist, wodurch Signale zur Verfügung gestellt werden, welche die Position der optischen Glasfaser anzeigt, welche von den Versorgespulen zugeführt werden. Eine Kontrollvorrichtung ist an das photoelektrische System angeschlossen und empfängt die Signale, welche für die Überwachung der Geschwindigkeit, mit welcher die optischen Glasfasern von den Versorgespulen abgezogen werden, dient.[0012]
Die EP-A-492 293, welche nach dem Stand der Technik die naheliegenste ist, zeigt eine Vorrichtung zur Fertigung eines optischen Kabels, welches eine erste Versorgungseinheit zur Versorgung eines sich drehenden zentralen Kernes aufweist, welcher eine zylindrische Oberfläche für eine Längsbewegung im wesentlichen entlang einer Maschinenachse dieser Vorrichtung aufweist; eine zweite Versorgungseinheit im wesentlichen relativ zu der Richtung besagter Maschinenachse montiert zur Versorgung einer Vielzahl von flachen Filamenten um schraubenförmig um die zylindrische Oberfläche des Kernes gewickelt zu werden; und letztendlich eine Windestation in Fertigungsrichtung nach besagter erster Versorgungseinheit und im wesentlichen entlang besagter Maschinenachse angeordnet, und Führungseinheiten zur Führung jeder der Vielzahl der Filamente entlang der Führungsrichtung, welche einen bestimmten Winkel mit besagter Maschinenachse aufweisen, welcher im wesentlichen mit dem gewünschten Auflegewinkel übereinstimmt mit welchem die Filamente auf dem Kern aufgelegt werden, wobei jedes der besagten Filamente entlang besagter Vorschubrichtung durch drehen des Kernes für eine im wesentlichen tangentiale Aufbringung der Filamente auf besagten Kern an besagter Windestation gezogen werden.[0013]
Die WO-A-93 18 423 offenbart ein optisches Kabel und ein Verfahren zur Herstellung dieses, wenn Stapel, welche aus einer Vielzahl von Bandkabeln bestehen, schraubenförmig um einen zylindrischen Kern gewunden werden. Ebenfalls sind dazu Versorgungseinheiten für die Versorgung des drehenden zentralen Kernes vorgesehen, wie auch Einheiten für die Versorgung der Bandkabel, welche in einem Stapel um den Kern gewunden werden. Die Stapel werden in entsprechenden Kammerelementen zugeführt.[0014]
Die EPA-A-495 400 lehrt ein optisches Kabel und ein Verfahren zur Erzeugung dieses, bei dem Stapel, welche aus einer Vielzahl von Bändern bestehen, schraubenförmig um einen sich drehenden zylindrischen Kern gewunden werden. Die Stapel werden in entsprechenden Kammern im Kern eingelegt.[0015]

Zusammenfassung der Erfindung:

Diesbezüglich ist ein Schwerpunkt der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Aufbringen stapelförmiger flacher Bänder, wie z. B. optische Glasfaserbänder, auf zylindrische oder mit Nuten versehene Kerne, welche nicht die Nachteile der zuvor beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen nach dem Stand der Technik aufweist.[0016]
Ein weiterer Schwerpunkt der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung, welche ein Verschließsystem für flache Bänder oder Filamentkabel zur Verfügung stellt, welches einfach aufgebaut und wirtschaftlich zu fertigen ist.[0017]
Ein weiterer Schwerpunkt der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung, wie zuvor erwähnt, mit den vorangehenden Schwerpunkten zur Verfügung zu stellen, welches eine Zugkontrolle und ein Strecken von individuellen Bändern oder Streifen in jedem Bündel oder Stapel ermöglicht.[0018]
Zusätzlich ist es ein weiteres Anliegen der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Herstellung optischer Glasfaserkabel oder flexibler Kerne mit Stapeln von Bändern oder Streifen zur Verfügung zu stellen, welche schraubenförmig um Kerne gewunden sind, welche ein festes oder stationäres Versorgungssystem nutzen und einen Kern, der sich um seine eigene Achse dreht während er bewickelt wird.[0019]
Es ist ein weiteres Anliegen der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung für die Herstellung optischer Kabel oder flexibler Kerne mit Stapel oder Bändern oder Streifen, welche schraubenförmig um den Kabelkern gewunden sind, zur Verfügung zu stellen, mit einem großen Bereich von Teilen zur Teilung eingehender Stapel oder Bündel von Bändern oder Streifen, wenn diese an der äußeren zylindrischen Oberfläche des Kernes aufgelegt werden.[0020]
Es ist ein weiteres Anliegen der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Herstellung optischer Kabel oder flexibler Kerne, wie zuvor in den vorherigen Schwerpunkten erwähnt, zur Verfügung zu stellen, welche es erlaubt Stapel von Bändern oder Streifen, welche im wesentlichen an dem Punkt an dem sie auf dem Kern aufgelegt werden geformt werden, um die Berührung und die Reibung zwischen den unmittelbar nebeneinander liegenden Bändern oder Streifen zu minimieren bevor sie als Stapel auf den Kern aufgebracht werden.[0021]
Ein weiterer zusätzlicher Schwerpunkt der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung zur Herstellung von optischen Kabeln des Typs, der generell hier besprochen wird, zur Verfügung zu stellen, welche den Gleitkontakt zwischen den unmittelbar nebeneinander angeordneten Bänder in einem Stapel minimiert, der in schraubenförmigen Nuten auf dem Kabelkern aufgelegt wird oder auf einen Aufteiler, welcher schraubenförmig an der Oberfläche des Kabelkernes angeordnet ist, um dadurch die Reibung in Abhängigkeit des Gleitkontaktes und der statischen Ladung zu minimieren.[0022]
Ein weiterer Schwerpunkt der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung der oben vorgeschlagenen Art und Weise zur Verfügung zu stellen, welche es erlaubt, Bänder oder Streifen schraubenförmig um einen sich drehenden Kern zu winden, um als Stapel von Bändern oder Streifen, welcher an dem Punkt an dem die Bänder oder Streifen an dem Kern zusammengeführt werden, aufgebracht zu werden, oder die Stapel können nacheinander mittels einzelner Windestationen, an denen individuell Bänder oder Streifen auf einer vorgegebenen Ebene auf einen Stapel aufgelegt werden, geformt werden.[0023]
Ein weiterer zusätzlicher Schwerpunkt der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche Stapel von Bändern oder Streifen an einem sich drehenden Kern anfügt, welcher Bänder oder Streifen in einem Stapel in verschiedenen Schichten oder Winkeln anlegt um die verschiedenen Windungsdurchmesser der Bänder zur nächstliegendenen aufeinanderfolgenden Schicht eines Stapels zu kompensieren und dabei im wesentlichen das Auflegen aller Bänder in den schraubenförmig gewundenen Stapel mit einem im wesentlichen vorgewählten Wert aufzulegen.[0024]
Ein weiterer Schwerpunkt der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche dazu geeignet ist schraubenförmig Stapel von Bändern an einem sich drehenden Kern anzulegen, wobei die Beanspruchung der flachen Bänder minimiert wird, insbesondere in dem Bereich, in dem der Stapel aufgelegt wird.[0025]
Um die oben genannten und auch weitere Ziele zu erreichen, ist die Erfindung durch Stützeinheiten charakterisiert, welche ein ausgehendes Ende aufweisen, welches im wesentlichen Entlang besagter Maschinenachse angeordnet ist und einem eingehenden Ende, welches von besagter Maschinenachse beabstandet ist um einen Winkel zu definieren, welcher zwischen besagten Stützeinheiten und besagter Maschinenachse ausgebildet ist, welcher im wesentlichen gleich zum gewünschten Auflegewinkel der Filamente auf den Kern zur Unterstützung und Führung besagter Filamente zwischen besagtem eingehenden und besagtem ausgehenden Enden ist, wobei besagte Führungseinheiten die Filamente von besagter zweiter Versorgungseinheit an besagtem ausgehendem Ende von besagter Stützeinheit führen und zur Positionierung der Filamente in einer vorher bestimmten Anzahl von unmittelbar benachbarten Positionen entlang der Richtung, welche im wesentlichen quer zur besagter Stützeinheit angeordnet ist, um eine vorher bestimmte Anzahl von Filamenteinheiten, welche nicht größer als die Anzahl der schraubenförmigen Windungen ist, welch auf den Kern aufgebracht werden, führen, wobei besagte Filamenteinheiten entlang der Stützeinheiten durch den sich drehenden Kern für eine nutenförmige und tangentiale Aufbringung der Filamenteinheiten auf den Kern an besagter Windestation an besagtem ausgehenden Ende von besagten Stützeinheiten gezogen werden.[0026]
In Übereinstimmung mit einem Schwerpunkt der vorliegenden Erfindung beinhalten besagte Führungseinheiten einen Satz von Führungselementen, die so angeordnet sind, daß sie eine Vielzahl von Filamenten in eine Stapeleinheit von Filamenten zusammenführen, um eine im wesentlichen tangentiale Aufbringung auf die zylindrische Oberfläche des zentralen Kernes, an dessen Aufbringungspunkt an seiner Oberfläche zu ermöglichen, wobei eine radiale Richtung definiert wird, welche sich von besagter Maschinenachse wegerstreckt und zwar durch besagten Aufbringungspunkt, besagte Führungseinheiten, welche besagte Vielzahl von Filamenten in einer Führungsebene anordnen, welche definiert ist durch und beinhaltete besagte Führungs- und Radialrichtungen. Besagte Vielzahl von Filamenten konvergieren von besagten Führungseinheiten zu besagter Windestation um einen ersten Kontakt zwischen den unmittelbar nebeneinander angeordneten Filamenten zu bewirken im wesentlichen im Aufbringungspunkt der Filamente auf den Kern vom Stapel von Filamenten. Unmittelbar aneinander grenzende Filamente formen jeden Stapel mit einem winkeligen Abstand gegeneinander und mit besagter Führungsebene. Einfügeeinheiten sind an besagtem Aufbringungspunkt angeordnet um die Filamente zu einem Stapel zusammen zu führen und diese auf den sich drehenden Kern im wesentlichen an besagtem Aufbringungspunkt aufzubringen.[0027]
In Übereinstimmung mit einem weiteren Schwerpunkt der vorliegenden Erfindung beinhalten besagte Führungseinheiten eine Vielzahl von Sätzen von Führungsteilen, wobei jeder Satz dafür angeordnet ist eine Vielzahl von Filamenten auf eine korrespondierende Vielzahl von schraubenförmigen Oberflächen aufzubringen, welche sich voneinander axial beabstandet entlang der Längsrichtung des Kabels erstrecken. Die schraubenförmigen Oberflächen des Kernes, welche dem jeweiligen Satz zu den Führungseinheiten zugeordnet sind definieren die Windestation. Nebeneinander angeordnete Sätze von Führungselementen erscheinen wie eine Vielzahl von Filamenten auf zuvor aufgelegten Filamenten, um einen Stapel von Filamenten auf jeder schraubenförmigen Oberfläche zu formen, wobei jeder von ihnen eine Anzahl von Filamenten, welche mit der Anzahl der axial beabstandeten Windestationen korrespondieren beinhaltet.[0028]
In wenigstens einigen der Ausführungsformen sind besagte Führungseinheiten im wesentlichen so angeordnet, daß sie eine Berührung der zugeführten flachen Bänder oder Streifen vermeiden bevor diese an dem sich bildenden rotierenden Kern anlegen. Die vorliegende Erfindung beschreibt ebenfalls ein Verfahren zum schraubenförmigen Aufbringen einer Vielzahl von Filamenten oder Bändern auf einen zylindrischen Kern wie oben vorgeschlagen.[0029]
Anstelle des Einfügens, wie nach dem Stand der Technik, bei dem alle Filamente oder Bänder radial zu einem vorgegebenen Fügepunkt angeordnet sind, können die Filamente oder Bänder tangential an der schraubenförmigen Oberfläche des Kernes angeordnet werden, entweder an einer zylindrischen Oberfläche oder in schraubenförmigen Ausnehmungen oder Nuten an in Längsrichtung oder axial gestaffelt angeordneten Aufbringungspunkten auf dem Kern. Solch ein System erlaubt wesentlich vereinfachtere Filamentführungen. Im Falle eines Bänderstapels oder Paketes wird der Effekt, daß die unmittelbar benachbarten Bänder aneinander gleiten minimiert oder im wesentlichen sogar eliminiert, da nach der letzten Ablenkriemenscheibe die Bänder im wesentlich in einer direkten Linie zu dem gestaffelten Auflegepunkt geführt werden oder zum Auflegepunkt hin zulaufen.[0030]
Das System eröffnet ebenfalls die Möglichkeit der Kontrolle der Zugbelastung, welcher jedes der einzelnen Bänder oder Filamente ausgesetzt ist, welches am Auflegepunkt aufgelegt wird, durch einfache Überwachung der Zugkraft an der letzten Umlenk-Riemenscheibe. Der einzige Unterschied zwischen der Zugkraft welche an der letzten Umlenk-Riemenscheibe auftritt und dem Aufbringungspunkt ist die Reibung zwischen den unmittelbar aneinander liegenden Schichten oder Filamenten an den Trennern, im Zusammenhang mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und das ist minimal, auf Grund des im wesentlichen geraden Pfades, welcher von den Filamenten oder Bändern gefolgt wird, dem fehlen eines Druckes auf die Bandpakete und einer minimale relativen Geschwindigkeit zwischen den Bändern im selben Paket. In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es jedoch vorgesehen, die Bänder voneinander getrennt zu führen, bis sie kurz vor dem Auflegepunkt sich gegeneinander berühren, wodurch im wesentlichen jede gegenseitige Reibung eliminiert wird.[0031]

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:

Die vorliegende Erfindung wird unter Referenz auf die Ausführungsformen, welche in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, näher erklärt.[0032]
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, welche das Verfahren zum Aufbringen gestapelter optischer Glasfaserbänder auf einem zylindrischen Kern eines Glasfaserkabels zeigt;
Fig. 2 ist eine ausschnittsweise dargestellte Frontansicht der Zuführ- und Zugmessstation wie in Fig. 1 dargestellt;
Fig. 3 ist eine Querschnittsdarstellung einer Station, wie in Fig. 2 dargestellt, und zwar entlang der Linie 3-3;
Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die Längsrichtungs-Auflegestation, dargestellt in Fig. 1;
Fig. 5 ist eine Querschnittsdarstellung des Zusammenfügetisches, wie in Fig. 4 dargestellt, entlang der Linie 5-5 und stellt Pakete oder Stapel von optischen Glasfaserbändern dar, welche entlang des Zusammenführtisches geführt werden und durch Trenner oder Abstandhalter getrennt sind;
Fig. 6 ist eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 5, welche lediglich die invertierte T- förmigen Trennerelemente zeigt anstelle der invertierten U-förmigen Trennerelemente in Fig. 5;
Fig. 7 ist eine schematische teilweise Frontansicht des gewundenen optischen Glasfaserkabels, bei dem die Trenner nach Fig. 6 verwendet werden;
Fig. 8 ist eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 6, jedoch mit den invertierten trapezförmigen Trennerelementen;
Fig. 9 ist eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 7, die jedoch die Elemente nach der Darstellung in Fig. 8 zeigt;
Fig. 10 ist eine ähnliche Darstellung wie in den Fig. 6 und 8, sie zeigt jedoch die invertierten U-förmig ausgebildeten Elemente nach der Art wie in Fig. 5 dargestellt;
Fig. 11 ist eine ähnliche Darstellung wie in den Fig. 7 und 9, sie zeigt jedoch die Elemente wie in Fig. 10 dargestellt;
Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht eines Kabels in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, bei dem der Kabelkern mit schraubenförmigen Nuten ausgebildet ist, in welche die optischen Glasfaserpakete oder Stapel eingefügt werden ohne den Einsatz von Trennerelementen;
Fig. 13 ist eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 6, bei der die Trenner für unmittelbar benachbarte Pakete integral auf dem Tisch oder der Führungsstützeinheit ausgebildet sind, und ebenfalls einen Rahmen in der Form einer Gitterstruktur zeigt, welcher unmittelbar an den Tisch oder die Führungseinheiten angrenzt, welche eine Vielzahl von Öffnungen definiert, die als Positionierwerkzeuge dienen um die gewünschte Ausrichtung und Positionierung der Bänder relativ zueinander zu bewerkstelligen;
Fig. 14 ist eine schematische Teilausschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in welche eine Vielzahl von Führungselementen angeordnet sind um eine Vielzahl von flachen Filamenten so zu beeinflussen, daß diese sich zu einer Reihe von Einfügeeinheiten zusammenfügen, in welcher die zusammengefügten Bänder oder Filamente einen ersten Kontakt zueinander erfahren und auf die schraubenförmige Oberfläche des Kernes zugeführt und aufgelegt werden;
Fig. 15 ist eine Draufsicht nach der Anordnung wie in Fig. 14 dargestellt und zwar entlang der Linie 15-15;
Fig. 16 ist eine erweiterte und ausschnittsweise Darstellung auf eine der Einfügeeinheiten, dargestellt in Fig. 14, welche eine Vielzahl von flachen Filamenten oder Bändern darstellt, die in Richtung zum Einfügeelement hin sich zusammenbewegen und in diesem Zusammenkommen und an der mit schraubenförmigen Nuten versehenen Oberfläche des vorrückenden Kernes aufgelegt oder angeordnet werden;
Fig. 17 ist eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung, welche fünf Windestationen zeigt, von denen jede eine Vielzahl von flachen Bändern oder Filamenten schraubenförmig auf den vorrückenden Kern aufbringen;
Fig. 18 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen den Auflegewinkeln und den Durchmessern, um welchen die flachen Bänder gewunden werden um eine konstante Lagenlänge zu erreichen, darstellt;
Fig. 19 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts eines Kernes, dargestellt in Fig. 19, welche die Unterschiede der Auflegewinkel der Filamente oder Bänder zeigt, die die Kompensation für die unterschiedlichen Durchmesser der schraubenförmigen Oberflächen, auf welche die Bänder an verschiedenen Windestationen in Übereinstimmung mit der prinzipiellen Darstellung in Fig. 18 aufgebracht werden zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN:

[0033] Unter Bezugnahme nun im Speziellen auf die Figuren, in welchen identische oder ähnliche Teile durch die gleichen Referenznummern durchgehend bezeichnet sind, wird nun als erstes auf die Fig. 1 Bezug genommen, in der eine schematische Darstellung der Vorrichtung 10 und eines Verfahrens zum Aufbringen langgestreckter Filamente 12 auf einen zylindrischen Kern eines Kabels 16 dargestellt ist. Zum Zwecke der Offenbarung sollen die Ausdrücke Filamente, Bänder, Streifen und/oder Adern im wesentlichen die gleiche oder ähnliche Bedeutung haben und werden austauschbar benutzt, da die vorliegende Erfindung grundsätzlich solche Elemente oder Einheiten betrifft, die in ihrem Querschnitt flach sind. In den beschriebenen Speziellen Ausführungsformen sind die Filamente 12 optische Glasfasern oder Streifen und das Kabel 16 ist ein optisches Glasfaserkabel, obwohl die Vorrichtung und das Verfahren nachweislich ebenfalls zur Herstellung jedweder anderer Kabel oder Leitungen, auf denen schraubenförmig eine Vielzahl von langgestreckten elektrischer oder anderer Bänder oder Streifen aufgebracht werden.
[0035] Die vorliegende Erfindung ist dafür vorgesehen glasfaseroptische Bänder 12 entweder an der äußeren zylindrischen Oberfläche oder auf einer zentralen oder führenden Nut 14 oder in schraubenförmigen Rillen 22 (Fig. 12), geschnitten oder anderweitig in die Oberfläche des Stützkernes geformt, aufzulegen. Wo die Bänder schraubenförmig um die zylindrische Oberfläche des Kernes gewickelt werden, sind auch vorteilhafter Weise in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Version der vorliegenden Erfindung Trennerelemente 24, welche die unmittelbar aneinander grenzenden Filamente oder Stapel oder Bündel von Filamenten oder Bändern gegeneinander abgrenzen, angeordnet, wie dies noch näher beschrieben wird. Wie die Glasfaserbänder 12 können die Trennerelemente 24 von Spulen oder Rollen 26 ausgehen, wobei die Anzahl solcher Rollen oder Spulen durch die Anzahl der Trennerelemente 24 bestimmt werden, welche für vorgegebene Kabelgrößen und Ausführungsformen benötigt werden. Demnach werden, wenn für eine bestimmte vorgegebene Ausführungsform eines Kabels 10 Trenner benötigt werden, 10 Rollen 26 verwendet.
[0036] Der Stützabschnitt 18 beinhaltet ebenfalls eine Quell- oder Stützspule oder Rolle 28, welche den zentralen Stützkern 14 enthält und sich um die Maschinenachse A der Vorrichtung 10 in herkömmlicher Art und Weise dreht. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, daß die Stützrollen 28 auf einem Ablaufgerüst 28' montiert sind um in der Achse H drehend angetrieben zu werden, z. B. in der Uhrzeigerrichtung R. Die spezielle Ausführungsform oder Größe des Kernes ist nicht von Belang für den Zweck der vorliegenden Erfindung und jede herkömmliche Kernausführung kann für diesen Zweck verwendet werden. Beispielsweise kann der Kern aus mehreren Stahladern oder aus zentralen KEVLAR Elementen bestehen mit der Vorgabe, einen erhöhten Widerstand gegen die Streckung aufzuweisen und andererseits die Formgebung des Kernes zu stabilisieren.
[0037] Wie oben vorgeschlagen, unterstützt die Spule oder Rolle 28 den zentralen Kern 14, welche entlang der Maschinenachse A geführt und um die Maschinenachse und um seine Längsrichtung in bekannter und herkömmlicher Weise gedreht wird. Obwohl lediglich ein zentraler Kern 14 und eine Spule 28 angegeben sind, kann die Anzahl der Filamente oder Spulen 12, der Spulen 20, der Trenner 24 und der Spulen 26 sehr groß sein. In der schematischen Darstellung in Fig. 1 ist es so gedacht, daß die Spulen 20 und 26 lediglich repräsentativ für die größe Anzahl von Spulen dargestellt sind, die in Wirklichkeit benutzt werden. Aufgrund der sehr großen benutzten Anzahl Spulen 20, 26 ist es nicht praktikabel die manchmal hunderten von Spulen unmittelbar an der Vorrichtung 10 zu stationieren und solche Spulen müssen in Bänken angeordnet über verschiedene Positionen verteilt sowohl nahe als auch beabstandet vom Kernstück der Vorrichtung angeordnet werden. Aus diesem Grund wird der Versorgungsabschnitt 18 gefolgt von einem Stützabschnitt 29, welcher Führungsrollen oder Einheiten 30, 32 aufweist, welche die Richtung der Bänder 12 und der Platzhalter oder der Trenner 24 um- oder ablenken, bzw. sofern erforderlich, diese zuführen und zur Auflege- und Zugmessstation 34a und 34b zusammen zu führen. Die Station 34a repräsentiert eine erste Auflege- und Zugmessstation, wenn eine Mehrzahl solcher Stationen Anwendung finden (Station 34b) um Filamenteinheiten, welche aus Stapeln von mehr als einem Filament gebildet sind, zu produzieren. Wenn die Filamenteinheiten, welche um den Kern 14 gewunden werden, lediglich aus einem Band bestehen und deshalb keine Bänder gestapelt sind, kann die Station 34b umgangen oder ausgelassen werden.
[0038] Die Station 34a kann eine Rolle 36 beinhalten, welche die selbe oder eine ähnliche Funktion aufweist wie die Rolle 32 und welche den Trenner 24 zur letzten Trennerrolle 28 führt um den Trenner 24 an das Fertigungsende 40a der verfügbaren Stützeinheit zu bringen, wie z. B. einen längsgestreckten Stütztisch 40 und zur Aufteilung der Trenner 24 im wesentlichen gleichmäßig beabstandet und entlang der Fertigungsrichtung 41 des Tisches 40 angeordnet, zur Aufbringung der Filamente oder Bänder 12 auf den Tisch. Solche einleitenden Plazierungen der Trenner auf dem Tisch 40 formen langgestreckte Kanäle 42 (Fig. 6-9) zur Aufnahme der Filamente oder Bänder 12 ähnlich zugeführt durch Rollen 43, welche die gleiche oder eine ähnliche Funktion aufweisen wie die Rollen 30 und welche die optischen Filamente oder Bänder 12 zur letzten Filamentrolle 44 führen. In ähnlicher Weise lenkt jede letzte Filamentrolle 44 das zugeordnete Filament um und verteilt es im wesentlichen gleichmäßig beabstandet und entlang der Fertigungsrichtung 41 auf dem Stütztisch 40 in einen Kanal 42, welcher durch unmittelbar benachbarten Trenner 24 gebildet wird, wenn solche Trenner mit nicht genuteten Kernen 14 verwendet werden.
[0039] Wie am besten in den Fig. 1 und 4-6 dargestellt, sind die Stützeinheiten flach und langgestreckt und weisen Fertigungsrichtungsenden 40b auf, welche im wesentlichen entlang der Maschinenachse A angeordnet sind und Fertigungsrichtungsenden 40a radial von der Maschinenachse A beabstandet, wodurch ein Winkel zwischen dem Tisch 40 und der Maschinenachse A definiert wird, welche dem gewünschten Auflegewinkel der Bänder 12 auf dem Kern 14 entspricht. Während die beschriebene Ausführungsform den Tisch 40 als Unterstützeinheit verwendet, ist es denkbar, daß jegliche Hilfseinheiten, wie z. B. Führungs- oder Positionierwerkzeuge entlang des Führungsabschnittes 29 verwendet werden können, sogar wenn ein Durchhängen von Filamenten auftritt.
[0040] Die Rollen 32, 36 und 38 für die Trenner 24 und die Rollen 30, 43 und 44 für die Bänder 12 führen und positionieren die zugeordneten geführten langgestreckten Elemente zu einer vorherbestimmten Anzahl von unmittelbar benachbarten Positionen entlang einer Querrichtung zur Längsrichtung des Tisches 40 (Fig. 3) um eine vorher bestimmte Anzahl von Filamenteinheiten auszubilden, welche alle gleichzeitig durch den sich drehenden Kern 14 gezogen werden, wobei die Anzahl der Filament- oder Bandeinheiten mit der Anzahl der schraubenförmigen Windungen, welche um den Kern gewunden werden, übereinstimmen, wobei solche Einheiten eine oder mehrere Filamente oder Bänder beinhalten, abhängig davon ob die schraubenförmigen Windungen aus einer einzelnen Windungslage oder einer mehrfachen oder einem gestapelten Bündel von Bändern besteht.
[0041] In der offenbarten Ausführungsform werden zehn Filamenteinheiten oder Bündel beschrieben, von denen jede einen Stapel von zehn Filamenten oder Bändern 12 aufweist. So ist, wenn m gleich der Anzahl von Filamenteinheiten ist, welche in zehn Nuten 22 oder zehn Kanälen 42 gewunden werden, m gleich zehn. Ebenso ist es, wenn n gleich dar Anzahl von Filamenten oder Bändern in jeder Filamenteinheit ist, so ist n gleich zehn. Da die Fig. 1 die Elemente repräsentiert, welche benötigt werden, um eine einzelne Elementeinheit zu bilden, bedarf es zehn solcher Sets von Elementen, welche in parallelen Ebenen nebeneinander versetzt sind. Des weiteren müssen, da die Rollen 43, 44 jeweils nur für ein Filament oder Band pro Einheit stehen, eine Vielzahl von zusätzlichen Spulen 20 und Rollen 30, 43 und 44 angeordnet sein (im vorliegenden Beispiel ein Satz von neun zusätzlichen) der Reihe nach entlang der Fertigungsrichtung 41 angeordnet und zwar für jede Bandeinheit, wie vorgeschlagen mit den Bändern 12a bis 12n im Abschnitt 34b, wenn n gleich neun, wie im vorliegenden Beispiel ist.
[0042] Wie am besten aus den Fig. 1 und 2 zu entnehmen, sind die Trenner zuerst auf dem Stütztisch 40 aufgelegt, und aufeinanderfolgende Schichten von Bändern sind zusätzlich zu jeder Filamenteinheit von Bandunterstützungselementen 20, 30, 43 und 44 angeordnet. Die zusätzlichen Rollen 43, 44 sind progressiv in Fertigungsrichtung auf dem Tisch 40 gestaffelt. Nachdem das oberste Band 12n zu oberst auf jedem Stapel aufgelegt wurde, gleitet jeder dieser Stapeleinheiten 52 entlang des Tisches, bei 50, in linearer Weiser bis jede Stapeleinheit das Fertigungsende 40b des Tisches erreicht.
[0043] Es ist verständlich, daß, nach dem die Bandeinheiten auf dem Kern 14 befestigt sind, die Filament- oder Bandeinheiten entlang des Tisches 40 durch die Rotationsbewegung des Kernes zur gestaffelten und tangentialen Aufbringung der Filamenteinheiten 52 gezogen werden, welche sich zu schraubenförmigen Windungen 54 im Abschnitt 56 zusammenfügen. Wie dargestellt, können die Bandeinheiten 52 entweder in Rillen 22 eines Kernes plaziert werden oder sie können auch an der Oberfläche des Kernes in schraubenförmigen Kanälen 42 aufgebracht werden, welche durch unmittelbar benachbarte Trenner 24 ausgeformt werden.
[0044] Sensoren 46, 48 sind angeordnet um die Zugkräfte in den Trennern 42 und in den Bändern 12 entlang des Führungspfades und, vorzugsweise, in den zugeordneten letzten Rollen 38, 44 am Fertigungsende 40a des Montagetisches an Punkten an denen die Trenner und die Bänder einleitend positioniert oder auf dem Tisch 40 aufgelegt werden zu messen. Die Ausgänge der Sensoren 46, 48 können in einer Überwachungskonsole dargestellt werden oder sie können als direkte Eingänge für eine Überwachungseinheit 58 verwendet werden, welche im letzteren Fall für die Rückgabesignale vom Sensor an die Überwachung verantwortlich ist und die Zugkraft in den Filamenten oder Bändern 12 und den Trennern 24 am unteren Ende 40a des Montagetisches im gewünschten Ausmaß verantwortlich sind. Da die Trenner nicht so empfindlich auf Druck oder Zug reagieren wie die Bänder, ist es nicht immer wesentlich, daß die Sensoren 46 angeordnet sind. In einer bevorzugten Ausführungsform werden jedoch die Sensoren 46 für die Trenner angeordnet um die darin auftretenden Belastungen zu reduzieren und dadurch das gefertigte Kabel zu stabilisieren und mögliche nachteilige Auswirkungen auf das gefertigte Kabel und die Bänder zu minimieren.
[0045] Unter Bezug auf die Fig. 2 und 3 beinhaltet der dargestellte Abschnitt 34a einen Rahmen 60, welcher die Trennerführung oder die Umlenkrollen 36 und die Abschlußrollen 38 unterstützt, welche mit den Sensoren 46 zur Anzeige der Zugkräfte in den Trennern 24 gekoppelt sind. Es wird darauf hingewiesen, daß wenn die Trenner 24 verwendet werden (Bänder sind auf der zylindrischen Oberfläche des Kernes montiert) alle Trenner Rollen 36, 38 mit dem selben Käfig oder Rahmen 60 umgeben sind, da alle Trenner 24 in gewöhnlicher Weise gleichzeitig auf dem Montagetisch 40 aufgelegt werden bevor die Bänder 12 aufgelegt werden, wobei die Trenner in paralleler Beziehung zueinander und in Längsrichtung des Tisches 40 aufgelegt werden, wie in den Fig. 4, 6 und 8 vorgeschlagen. Dadurch entstehen die in Längsrichtung ausgebildeten Aufnahmekanäle 42 für die Stapel oder Bündel 52 der Bänder 12. Der Erste Käfig oder Rahmen 64a stellt also einen Teil des Fertigungsabschnittes 34a dar, welcher für die Filamente 12 die Rollen 43, 44 für jedes der Bänder 12 beinhaltet, welche in eine der Aufnahmekanäle 42 eingefügt werden und repräsentieren eine Schicht (die unterste) der Bänder in jedem resultierenden Stapel oder Bündel 52. Deshalb beinhaltet im vorliegenden Beispiel der Käfig oder Rahmen 60 zehn Sätze oder Rollen 36, 38 um zehn parallele Kanäle 42 zu bilden, wobei einer von Ihnen zwischen einem Trenner 24 und einem Rückhalter 53 definiert wird, wie in den Fig. 6 und 8 dargestellt. Wie aus den Fig. 6, 8 und 10 entnehmbar, können die Rückhalter 53a einfach aus flachen Platten zum gegenseitigen Abgrenzen und zum Einschränken einer vertikalen Oberfläche eines Abschlußtrenners 24a (Fig. 10) oder eines Endstapels oder Bündel 52 (Fig. 8) bestehen. Es kann jedoch auch ein Rückhalter 53b angeordnet sein (Fig. 6), welcher einen angrenzenden Rückhalter vervollständigt, so daß ein brauchbarer Kanal 42 für einen Stapel oder einem Bündel 52 entsteht. In Fig. 8 ist ein modifizierter Rückhalter 53c gezeigt, welcher eine geneigte angrenzende Oberfläche aufweist, welche einen Trenner 24c berührt, um den Trenner in einer im wesentlichen vertikalen Ausrichtung, wie in der Figur dargestellt, auszubilden. Der erste Käfig oder Rahmen 64a ist in einem Montageabschnitt 34a angeordnet und beinhaltet zehn Sätze von Rollen 43, 44 zum Auflegen der ersten oder untersten Schicht der Bänder 12, welche das Bündel oder den Stapel 52 in jedem der Kanäle 42 bilden. Der nächste anschließende Käfig 64b beinhaltet ebenfalls zehn Sätze von Rollen 43, 44 zum Auflegen der nächsten angrenzenden Schicht von Bändern in jedem der zehn Kanäle. Käfig 64n repräsentiert den letzten der zehn Sätze von Rollen 43, 44 zum Auflegen der letzten oder obersten Bänder auf jeden Bündel oder Stapel n im vorliegenden Beispiel gleich zehn. Wenn klein m gleich der Anzahl von Kanälen oder Filamenten oder Bandeinheiten ist, welche quer zum Montagetisch aufgelegt werden, so ist m gleich zehn, wie im vorliegenden Beispiel.
[0046] Bezogen auf die Fig. 3 sind die Abschlußtrennrollen 38-38i quer nebeneinander beabstandet entlang der Längsrichtung des Tisches 40 dargestellt, so daß solche Rollen einzelne gestaffelte Positionen entlang der Querrichtung definieren, wobei es ermöglicht ist, daß die Rollen 38 ihre zugeordneten Trenner an den gewünschten Positionen auszurichten um die gewünschten Kanäle auszubilden. Ähnlich sind die letzten Band- oder Filamentrollen 44-44i voneinander beabstandet oder gestaffelt angeordnet um jede dieser Rollen auf einen offenen Kanal 42 auszurichten, in welchem ein Band oder Filament eingefügt oder aufgebracht werden kann. Die Abschlußrollen 44-44i in jedem der nebeneinander angeordneten Käfige oder Rahmen 66a bis 66n sind ähnlich voneinander beabstandet, so daß die Bänder in jeder der betreffenden Schichten ebenfalls gegenüber dem betreffenden offenen Kanal 42 ausgerichtet werden, in welchen sie eingefügt werden.
[0047] Es sollte daher nachvollziehbar sein, daß die Anordnung, wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, nicht für geschlossene Kanäle 42' nach dem Typ, wie in den Fig. 5, 10 und 11 dargestellt, verwendet werden kann, welche durch invertierte U-förmige Trenner 24a ausgebildet sind. In dieser Ausführungsform müssen die Filamente oder Bandstapel 52 zuerst ausgebildet werden und dementsprechend durch die Trenner 24a überdeckt werden. Das erfordert dass die Position des Käfigs 60 und der Käfige 64a-64n umgekehrt sind, wobei der Käfig 60 in Fertigungsrichtung nach all den Käfigen 64a-64n angeordnet ist.
[0048] Bezüglich der Darstellung in Fig. 4 setzten sich die Stapel oder Bündel 52 der Bänder zusammen mit den ihnen zugeordneten Trennern linear fort, am Punkt 50 (Fig. 1), hin zum Windungsabschnitt 56, wo sich die Filamentbündel, Stapel oder Einheiten zusammen mit den Trennern mit dem sich drehenden Kern 14 am gestaffelten Auflegepunkt 68 vereinigen. Obwohl es nicht wesentlich ist, ist eine optionale Kernstützeinheit 70 (Fig. 4) angeordnet, welche gleichmäßig mit dem Tisch 40 entlang des Auflegepunktes 68 beabstandet ist um in Ausrichtung mit wenigstens einem Abschnitt des Kernes auf der selben Seite des Tisches relativ zur Maschinenachse angeordnet zu sein. Es ist denkbar, daß eine solche Kernstützeinheit 70 den Kern davor bewahrt sich von der Achse A weg auszubauchen auf Grund der Auswirkungen der Querkräfte, im rechten Winkel zur Achse, welche andernfalls bewirken würden, daß er abgelenkt oder von der Maschinenachse weg bewegt werden würde, mit nachteiliger Auswirkung auf das Auflegen von Windungen optischer Glasfasereinheiten auf den Kern. Selbstverständlich ist, je mehr Einheiten von Filameten aufgelegt werden, oder je weniger steif oder widerstandsfähig der Kern ist, es um so notwendiger das Kernstützeinheiten 70 verwendet werden. Es ist jedoch keine spezielle Form oder Ausführungsform der Kernstützeinheit 70 erforderlich und jede Konfiguration kann für einen gegebenen Abstand verwendet werden.
[0049] Bezüglich der Fig. 4 ist der Tisch 40 in gestrichelter Darstellung (40') an der gegenüber liegenden Seite der Maschinenachse A dargestellt. Diese Position kann vorausgesetzt werden, wenn der Drehsinn des Auflagewinkels umgedreht wird. Zu diesem Zweck wird der Tisch 40 vorteilhafter Weise so angeordnet, daß er um den Drehpunkt 72 verschwenkt werden kann, so daß der Auflegewinkel α eingestellt und umgekehrt werden kann.
[0050] Drei Beispiele von Möglichkeiten optische Kabel 16, basierend auf einem zylindrischen Kern, einfach ausführbar mit der vorliegenden Vorrichtung und dem Verfahren sind in den Fig. 6-11 dargestellt. Es sollte offensichtlich sein, daß eine Vielzahl anderer Kabelkonstruktionen gefertigt werden können, inklusive vielfacher co-axialer Schichten einzelner oder stapelweiser oder gebündelter optischer Glasfaserbänder oder Filamente. Bezüglich der Fig. 12 kann die Vorrichtung ebenfalls Kabel herstellen, welche auf durchhängenden Kernen basieren, wobei der durchhängende Kern entweder von einer sich drehenden hochliegenden Rolle abgerollt wird, oder mittels eines durchhängenden Werkzeuges, durch welche ein drehendes Zugwidestandselement durchgezogen ist, ausgepreßt wird.
[0051] Es wird bevorzugt, wenn die Bänder in durchhängenden Kernen eingefügt werden, daß die Trenner nach der Art wie in den Fig. 6-11 dargestellt, entfernt werden können, da der Stapel oder das Bündel der Bänder zwischen den Seitenwänden der zugeordneten Rillen oder Nuten, in welche die Bänder eingelegt werden, eingenistet sind und von diesen am Platz gehalten werden. Die Entfernung der Trenner kann jedoch zusätzliche Schritte erfordern, um die Unversehrtheit der Bündel zu gewährleisten, während diese entlang des Tisches 40 nach der Einfügung in die bestimmten Rillen oder Nuten sich über den Tisch 40 entlang bewegen. Solche Maßnahmen können die Verwendung von länglichen Rippen erfordern, welche sich entlang des Tisches 40 erstrecken und welche vergleichbar zu den Rippen 24a bis 24c angeordnet sind um effektiv äquivalente Kanäle zu bilden um die Ausrichtung und die Positionierung der Rippen beizubehalten. Alternativ dazu können ein oder mehrere Positionswerkzeuge dazu verwendet werden entlang oder anstelle des Tisches 40 für die Ausrichtung und Positionierung der Rippen in jedem Bündel oder Stapel in der gewünschten Position relativ zueinander zu bewirken. Am Auflagepunkt können Einfügewerkzeuge benutzt werden um jeden Stapel von vorgeordneten und vorausgerichteten Bändern aufzulegen und so auf die Rippen einzuwirken, daß diese die dementsprechende Ausrichtung für die Einfügung aufweisen, welche sie zu dem Zeitpunkt benötigen, zu dem sie von den Nutwänden erfaßt werden.
[0052] Es ist ebenfalls naheliegend, daß die Vorrichtung und das Verfahren, welche hier beschrieben werden, es ermöglichen viel einfachere Filamentanordnungen auszuführen, und im Falle von Bandpaketen, Stapeln oder Bündeln die Möglichkeit eröffnen, jedes Band gegen das unmittelbar angrenzende sehr leicht dagegen gleiten zu lassen, nachdem die Abschlußrollen 44 die Bänder im wesentlichen in einer geraden Richtung zum gestaffelten Auflegepunkt, mit minimaler Reibung zwischen den unmittelbar anliegenden Bändern und geringer relativer Bewegung zwischen den Elementen, führen, wenn diese aufgelegt werden. Jede bedeutungsvolle Reibung, welche an den Abschlußrollen 44 auftritt, wird durch die Sensoren 48 und die Überwachung 58 kompensiert.
[0053] Durch einfache und effiziente Anordnung der Pakete, Stapel oder Bündel von optischen Bändern ermöglichen es die beschriebene Vorrichtung und das beschriebene Verfahren eine große Anzahl optischer Glasfaserbänder zu verarbeiten und große optische Kabel herzustellen, welche hunderte von Bändern beinhalten können. Während der Montagetisch als sehr eben und flach dargestellt wurde, kann dieser jedoch auch andere Formen aufweisen. So kann der Tisch z. B. gekurvt oder profiliert an seiner stützenden Oberfläche ausgeformt sein, die einzige Anforderung, die an den Tisch gestellt wird ist, daß er eine geringe Reibung gegenüber den Filamenten oder Bändern aufweist, und daß das Fertigungsrichtungsende 40b des Tisches 40 am Auflegepunkt 68 angeordnet ist um eine gestaffelte und tangentiale Aufbringung der Filamenteinheiten (und Trennern) auf den Kern an der Windestation, wie beschrieben, zu gewährleisten. Ebenso wurden die Sensoren sowohl für die Filamente als auch für die Trenner so beschrieben, daß sie mit den Abschlußrollen 46, 48 gekoppelt sind. Dies sorgt für eine optimale Kompensationskontrolle der Filamente und der Trenner bezüglich der Auflegung dieser auf dem Montagetisch 40. Es sollte jedoch offensichtlich sein, daß die Sensoren mit jeder anderen der Rollen in der Fertigungslinie aufwärts der Abschlußrollen gekoppelt werden können mit unterschiedlichen Ausprägungen von Vorteilen. Ebenso können, wie beschrieben, der Käfig 60 für die Trenner und die Käfige 64a-64n umgedreht werden, um für die Einfügung der gestapelten Filamente oder Bänder in geöffneten oder geschlossenen Kanälen zur Verfügung zu stehen. Es ist selbstverständlich, daß die Anzahl der Rollen, welche in jedem der Käfige zur Verfügung stehen so verändert werden kann, wie es für die Montage eines Kabels jedweder Größe oder Ausführung erforderlich ist.
[0054] Für eine einfache Bandführung können die Stützeinheiten durch die Verwendung von Führungen für die Filamente und die Trenner ohne die nachfolgende Stützung durch den Tisch, oder wie dargestellt einer flachen Oberfläche, verwendet werden, um diese Elemente zu länglichen Einfügewerkzeugen an den Windungen oder dem Auflegeabschnitt 56 zu führen.
[0055] In Fig. 13 ist der Stütz- und Führungstisch oder Stand 40 so dargestellt, daß er integral ausgeformte längliche Rippen 80 beinhaltet, welche sich entlang des Stütztisches erstrecken und voneinander räumlich getrennt sind, wodurch sich Kanäle 81 ausbilden um die Unversehrtheit zusammengefügter Stapel oder flachen Bänder oder Filamente 52 zu gewährleisten. Um sicherzustellen, daß die flachen Bänder oder Filamente richtig ausgerichtet und positioniert am Auflegepunkt 68 zugeführt werden, ist vorteilhafter Weiser ein gitterförmiger Rahmen 82 angeordnet (oder andere funktionelle entsprechende Strukturen), welche aus beabstandeten senkrechten Einheiten 84 und horizontalen Trennern 86 geformt sind, wie sie dargestellt sind, und die Kanäle und Öffnungen 88 auszubilden, welche so dimensioniert sind, daß sie individuelle Filamente oder Bänder 12, wie dargestellt, aufnehmen können. Unter Verwendung dieser Anordnung erhalten die Filamente jeder Gruppe von Filamenten, welche eine Filamenteinheit oder ein Filamentstapel ausbilden, die gewünschte Ausformung oder Positionierung und Ausrichtung relativ gegeneinander. Der Rahmen 82 ist vorteilhafter Weise entlang der Längsrichtung des Stütztisches 40 in einem Bereich unmittelbar am Auflegepunkt 68 oder an der Windestation, in welcher die Filamente auf den Kern aufgelegt werden, angeordnet.
[0056] In den Fig. 14-18 wird eine alternative Ausführungsform 90 der vorliegenden Erfindung dargestellt, welche sich grundsätzlich von der Ausführungsform, wie in den Fig. 1-13 dargestellt, darin unterscheidet, daß die Rippen getrennt dargestellt sind, oder außer Kontakt mit allen anderen Einheiten sind, die im Auflegepunkt der Windestation oder Stationen angeordnet sind. In solcher Weise sind die Rippen nicht aneinander anliegend, entlang des Stütztisches sich erstreckend, angeordnet, wie in Fig. 1 vorgeschlagen.
[0057] Fig. 14 stellt eine fragmentierte Darstellung der Vorrichtung 90 dar und zeigt nur einen vollständigen Satz von Führungseinheiten 92 und Teile eines zweiten Satzes von Führungseinheiten 94, wobei es selbstverständlich ist, daß die Vorrichtung jede mögliche Zahl von Sätzen von Führungseinheiten beinhalten kann, welche benötigt werden, um eine spezielle Konfektion zu erstellen. Während der erste Satz von Führungseinheiten 92 eine Vielzahl von oberen Umlenkrollen oder Scheiben 96a-96f aufweist und ein zweiter Satz von Führungseinheiten 94 nur die ersten oberen Rollen 96g zeigt, beinhaltet jeder Satz von Führungseinheiten in dieser Ausführungsform die selbe Anzahl von Umlenkrollen oder Scheiben 96 (6 in Fig. 14). Für jede obere Umlenkrolle oder Scheibe 96 ist ebenfalls eine untere Umlenkrolle oder Scheibe 98, wie dargestellt, angeordnet. Der erste Satz der Führungseinheiten 92 beinhaltet ebenfalls untere Scheiben oder Rollen 98a-98f während der zweite Satz von Führungseinheiten 94 wiederum nur eine der sechs unteren Umlenkrollen oder Scheiben 98g zeigt. Jedes Paar der oberen und unteren Umlenkrollen oder Scheiben ist angeordnet um zugeordnete flache Bänder oder Filamente 12a-12g umzulenken und es ist wiederum selbstverständlich, daß nur ein Teil der flachen Filamente oder Bänder dargestellt sind, und daß zusätzliche solcher Rippen oder Filamente in diesem Teil der Maschine verarbeitet werden können, welche in Fig. 14 nicht dargestellt sind.
[0058] Jeder Satz von Führungseinheiten 92, 94 und weitere sind angeordnet um eine Vielzahl von Filamenten in eine gestapelte Einheit von Filamenten für im wesentlichen tangentiale Aufbringung von Filamenten auf eine zylindrische Oberfläche eines zentralen Kernes 14 am Oberflächenaufbringungspunkt zusammen zu führen, welcher eine radiale Ausrichtung definiert, welche sich von der Maschinenachse A durch dem Bereich der Oberfläche erstreckt, in dem die Rippen auf den Kern aufgelegt sind.
[0059] Die Scheiben 96, 98 jedes Satzes von Führungseinheiten ordnen eine Vielzahl von Filamenten in einer Führungsebene, welche dadurch definiert ist und die Führungs- und radialen Ebenen Beinhaltet. Ein wichtiges Merkmal dieser Ausführungsform ist, daß eine Vielzahl von Filamenten von den Führungseinheiten an die individuellen Windestationen zusammen geführt werden um eine erste Berührung zwischen unmittelbar benachbarten Filamenten im wesentlichen am Auflegepunkt der Filamente auf den Kern zu bewirken, um einen Stapel von Filamenten zu formen. So sind in Fig. 14 die Filamente 12a-12f, welche durch den ersten Führungssatz 92 geführt werden in einer ersten Vielzahl von Rippen 100a angeordnet. Der zweite Satz von Führungseinheiten 94 formt eine zweite Vielzahl von Rippen 100b. Zusätzliche Sätze von Führungseinheiten (nicht dargestellt) formen eine zusätzliche Vielzahl von Rippen 100a-100f. Aus den Fig. 14 und 16 wird verständlich, daß die unmittelbar benachbarten Filamente, welche jeden Stapel oder Vielzahl ausbilden, vor Ihrem Kontakt in einem Winkelabstand gegeneinander in einer Führungsebene angeordnet sind. Einfüge- oder Zusammenführeinheiten oder Werkzeuge 102a-102f sind voneinander beabstandet entlang der Maschinenachse, wie in Fig. 14 dargestellt, wobei jede der Einfügeeinheiten oder Werkzeuge eine Winde- oder Auflegestation definieren, in welcher eine zusammengehörige Vielzahl von Rippen auf den Kern 14 aufgelegt werden. Somit fügen alle der Einfügeeinheiten oder Werkzeuge 102a-102e eine Vielzahl von zusammenlaufenden Filamenten in einem Stapel zusammen und legen diesen auf einen sich drehenden Kern im wesentlichen im Auflegepunkt auf. Diese Art der Zusammenführung verhindert einen Gleitkontakt zwischen den unmittelbar benachbarten Rippen, welcher in kritischen Fällen Probleme, welche von der Gleitreibung und dem Auftreten statischer elektrischer Ladung, welche durch die Gleitreibung entsteht, hervorgerufen werden.
[0060] Wie am besten in der Fig. 16 dargestellt, sind die Winkelabstände zwischen den einzelnen unmittelbar benachbarten Filamente, welche die benötigten Stapel oder die Vielzahl von Filamenten ausbilden im wesentlichen gleich groß, wobei der spezielle Abstandswinkel sowohl eine Funktion der gesamten aufgelegten Rippen ist, als auch der Anzahl der aufgelegten Rippen in einem Stapel oder einer Gruppe.
[0061] Inder Ausführungsform 90 wird ein Satz von Führungseinheiten und Einfügewerkzeugen 102a-102f beschrieben, welche entlang einer Achse A angeordnet sind, welche für jede Windestation für die Aufbringung eines Stapels von Filamenten an einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Auflegepunkten entlang des Kernes angeordnet sind. Nach der oben vorgeschlagenen Ausführungsform, bei der nur sechs Auflege- oder Windestationen dargestellt sind, wie in Fig. 14, kann jedoch auch eine größere oder kleiner Anzahl eingesetzt werden um die gleiche Anzahl von Rillen oder schraubenförmigen Stapeln oder Bündeln von Rippen auszubilden, welche auf die Oberfläche des Kernes aufgelegt werden sollen.
[0062] In der Anordnung, wie in Fig. 14 dargestellt, sind alle Führungsebenen im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet, so daß alle Auflegepunkte im wesentlichen entlang einer Linie parallel zur Maschinenachse A, wie in Fig. 15 dargestellt, liegen. Es soll jedoch klar sein, daß die Positionen der Führungsebenen für jede individuelle Auflegestation unterschiedlich und mit einem umlaufenden Abstand gegenüber den anderen ausgebildet um die Oberfläche des Kernes herum angeordnet sind. In einer bevorzugten Ausführungsform sind jedoch alle Führungsebenen parallel zueinander ausgerichtet und die Einfüge- oder Zusammenführeinheiten oder Werkzeuge sind in einer gemeinsamen Führungsebene ausgerichtet, welche sich durch die Maschinenachse A erstreckt.
[0063] Die spezielle Konstruktion der Einfüge- oder Zusammenführeinheiten oder Werkzeuge 102 ist kein wesentliches Kriterium für die Funktion der vorliegenden Erfindung. Bezüglich der Fig. 16 ist ein Beispiel eines solches Werkzeuges dargestellt, welches einen oberen Abschnitt 102' in einer möglichen Ausführungsweise zeigt, in der diese an einem festen Stützpunkt 104 angeordnet ist und einen unteren Abschnitt 102", welche nach einer zugeordneten Nut oder einem Schacht ausgerichtet ist. Eine Öffnung 106 ist zwischen den oberen und unteren Abschnitten 102', 102" für das Eingehen und Zusammenführen einer Vielzahl von Filamenten angeordnet, welche in der Nut abgelegt werden, so daß die Filamente in Kontakt miteinander kommen, gerade an dem Punkt, an dem sie in die Nut eingelegt werden. Vorteilhafter Weise ist die Öffnung 106 radial unmittelbar unter die zylindrische Oberfläche des Kernes angeordnet, wobei die unmittelbar benachbarten Filamente, welche einen Stapel formen, erst unmittelbar dann zusammengeführt werden, wenn diese in die Nut eingelegt werden.
[0064] Die Rillen oder Schlitze sind so dargestellt, daß sie eine vorgegebene Breite aufweisen, welche im wesentlichen gleich mit der Breite der Filamente oder der Bänder ist. Der unters Abschnitt 102" der Einfügewerkzeuge oder -einheiten, hat eine Breite im wesentlichen gleich mit der Breite der Schlitze, so daß diese in die Rillen so hineinragen, daß sie gerade nicht deren Wände berühren. In dieser Art und Weise werden die Stapel oder Filamente im wesentlichen zentriert in die Rille oder den Schlitz eingelegt.
[0065] Während die Anordnung nach den Fig. 14-16 in Zusammenhang mit genuteten Kernen beschrieben ist, ist es auch denkbar, daß ähnliche Anordnungen in Verbindung mit einem Kern, welcher eine glatte zylindrische äußere Oberfläche aufweist, auf welcher zuerst Kanäle oder Trenner, wie in den Fig. 7 und 9 vorgeschlagen, aufgebracht werden oder U-förmig gebildete Kanäle in der Arte und Weise wie in Fig. 11 gezeigt, jedoch um 180º invertiert, verwendet werden, so daß die Öffnungen der Kanäle radial auswärts ausgerichtet sind (wie in der Veröffentlichung "Tomita et al and Nassa et al publications" dargestellt im Hintergrund der Erfindung).
[0066] Bezüglich der Fig. 17 wird eine weitere Ausführungsform 110 der vorliegenden Erfindung dargestellt, in welcher die Führungseinheiten eine Vielzahl von Sätzen von Führungseinheiten (nicht in den Figuren dargestellt) beinhalten, welche ähnlich mit den Sätzen der Führungseinheiten 92, 94 etc. in der Art, wie in Verbindung mit der Ausführungsform 90 diskutiert sind. Jeder Satz von Führungseinheiten ist so angeordnet, daß er eine Vielzahl von Filamenten unter einer korrespondierenden Vielzahl von schraubenförmigen Kernoberflächen axial voneinander beabstandet entlang einer Längsachse oder der Längsrichtung des Kernes anordnet. Die schraubenförmige Oberfläche, welche mit jedem Satz von Führungseinheiten auf dem Kern aufgebracht ist, definiert Windungsstationen 112, 114, 116, 118 und 120. Nebeneinander angeordnete Sätze von Führungseinheiten legen eine Vielzahl von Filamenten auf bereits zuvor aufgelegten Filamenten auf um so einen Stapel von Filamenten auf jeder schraubenförmigen Oberfläche zu formen, welche für sich mehrere Filamente in jedem Stapel aufweist, welche mit der Anzahl von axial beabstandeten Windestationen übereinstimmt.
So sind sechs flache Filamente oder Rippen 12a-12f einleitend an der ersten Windstation 112 aufgelegt. Die untersten Rippen oder Filamenten in dem Stapel werden an der ersten Windestation 112 aufgelegt. Mit der Drehung R und der linearen Vorwärtsbewegung M des Kernes 14, wie dargestellt, ist es erkennbar, daß die ersten Filamente 12a-12f schraubenförmig um den Kern gewunden werden und sich in Fertigungsrichtung gesehen fortbilden und im weiteren zur Windstation 114 gebracht werden. An der Windestation 114 wird ein zweiter Satz von Filamenten 12g -121 in ähnlicher Art und Weise auf die selbe schraubenförmige Oberfläche des Kernes aufgewickelt und so über den ersten Satz von Filamenten 12a-12f darüber gewickelt. Mit zwei Filamenten in jedem Stapel wird ein dritter Satz von Filamenten an der dritten Windestation 116 aufgelegt, an welcher die Filamente 12m-12r als dritte Schicht von Filamenten in jeder der sechs Stapel aufgelegt werden. Dieser Vorgang wird wiederum wiederholt an den Windestationen 118 und 120 um eine Gesamtzahl von sechs Stapel von Rippen auszubilden, von denen jede fünf Filamente beinhalten.
[0067] Es ist somit ersichtlich, daß an jeder weiteren Windestation die Filamente auf immer größer werdenden Durchmessern der schraubenförmigen Oberfläche aufgelegt werden. Dies steht in Übereinstimmung mit dem Auflegeverfahren von weiteren Filamentpaaren oder Sätzen an jeder weiteren in Fertigungsrichtung gesehenen Windestation. Somit sind die Filamente 12a-12f auf die schraubenförmigen Oberfläche des Kernes selbst aufgelegt, während die in Fertigungsrichtung nachfolgenden Windestationen die Rippen auf die bereits zuvor aufgelegten Schichten von Rippen auflegen, so daß die Rippen 12y-12dd auf den größten Durchmesser Kern-Plus-Rippenanordnung aufgelegt werden. Bezüglich der Fig. 18 ist es jedoch erkenntlich, daß je größer der Durchmesser, auf welchen die Filamente aufgelegt werden, desto steiler der Führungswinkel ausfällt, nach welchem die Rippen aufgelegt werden müssen, um die vorherbestimmte oder feste Länge der Lage L auszubilden. So kann nach der Art der Darstellung nur eine erste Rippe 12a auf dem Kerndurchmesser D1 mit einem Führungswinkel α aufgelegt werden um den Kern mit einer Länge L zu umschlingen. Wenn jedoch die Dicke der Rippen oder Filamenten 12a so ist, daß die zweite Rippe oder das zweite Filament 12g über die Oberseite der Rippe 12a gewickelt werden muß, muß der Lagewinkel nach β angehoben werden, um für diese Lage die selbe Länge zu erzielen, wie dies die Länge L aufweist. Angesichts dessen sind im Zusammenhang mit der vorliegenden Ausführungsform die Führungsrichtungen F1-F5, wie in der Fig. 17 dargestellt, vorteilhafter Weise so ausgewählt, daß an sie verschiedenen Windestationen unterschiedlich sind um die unterschiedlichen Durchmesser der schraubenförmigen Oberfläche an den verschiedenen Windestationen zu kompensieren, auf welche die Rippen aufgelegt werden, wobei diese eine gewünschte Lagenlänge aufweist, welche im wesentlichen unabhängig von der Position der Windestation oder vom Durchmesser des Kernes ist, auf welchem die Filamente aufgetragen werden. Dies ist im weiteren beispielhaft in Fig. 19 dargestellt, in welcher der Unterschied in den Lagewinkeln Δα in der Fig. 18 gezeigt ist. Mit der Anordnung, wie in Fig. 17 dargestellt, ist es erkenntlich, daß die Winkel zwischen den Führungsrichtungen F1-F5 aufeinanderfolgend um jedes auf den nachfolgenden Windestationen aufgebrachte Filament ansteigt, welche nachfolgend entlang der Maschinenachse angeordnet sind.
[0068] Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zum schraubenförmigen Winden einer Vielzahl von flachen Filamenten oder Rippen auf einen zylindrischen Kern. Das Verfahren beinhaltet die Zuführung eines sich drehenden zentralen Kerns, welcher eine zylindrische Oberfläche aufweist (welcher entweder genutet oder glatt ist) mit einer in Längsrichtung ausgerichteten Bewegungsrichtung im wesentlichen entlang einer Maschinenachse einer Vorrichtung. Eine Vielzahl von flachen Filamenten werden dabei schraubenförmig um die zylindrische Oberfläche des Kernes aufgebracht. Wenigstens eine Windestation ist in Fertigungsrichtung gesehen nach ersten Stützeinheiten angeordnet und im wesentlichen entlang der Maschinenachse ausgerichtet. Jedes der Vielzahl von Filamenten wird so dann entlang einer Führungsrichtung geführt, welches einen aktuellen Winkel mit der Maschinenachse ausbildet, welche im wesentlichen mit dem gewünschten Lagewinkel der Filamente auf dem Kern übereinstimmt. Jedes der Filamente ist entlang der Führungsrichtung durch den sich drehenden Kern für im wesentlichen tangentiale Aufbringung der Filamente auf den Kern an den Windestationen gezogen. Die Führungseinheit ist im wesentlichen so angeordnet, daß sie eine Berührung von zugeführten flachen Filamenteinheiten so lange verhindert, bis diese auf dem sich drehenden Kern aufgelegt werden.
[0069] Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben und dargestellt wurden, wird es für jeden Fachmann naheliegend sein, daß verschiedene Modifikationen durchgeführt werden können, ohne vom Prinzip der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Somit kann, obwohl die Vorrichtung und das Verfahren hilfreich in der Fertigung von optischen Glasfaserkabeln ist die Erfindung ebenfalls auch für die Fertigung jeder anderer länglicher Strukturen, welche durch schraubenförmige Aufbringung von flachen Bändern, Streifen oder Filamenten erfolgt, angewendet werden. Eine Konfektion, für welche die vorliegende Erfindung passend ist, ist z. B. die Fertigung von flexiblen Hochdruck- Verbundleitungen. Solche Leitungen beinhalten typischer Weise eine innere rohrförmige Leitung, an welcher rechts und links verstärkte Schichten in der Form länglicher Streifen nacheinander angeordnet mit dem gleichen oder unterschiedlichen Winkeln aufgebracht werden. Diese gesamte Anordnung wird anschließend mit einem äußeren Überzug versehen. So zusammengefügte Leitungen können deshalb durch nacheinanderfolgende Aufbringung nach dem Verfahren, in welchem nacheinanderfolgende Schichten in gewünschten Winkeln aufgelegt werden, hergestellt werden.

Claims

1. Vorrichtung zum schraubenförmigen Aufbringen einer Vielzahl flacher Filamente (12) oder Bänder auf einem sich drehenden zylindrischen Kern (14), welche folgendes beinhaltet:

eine erste Stützeinheit (28) zur Versorgung des sich drehenden zentralen Kerns (14) mit zylindrischer Oberfläche für eine Längsbewegung, insbesondere entlang der Maschinenachse (A) der Vorrichtung (10);

eine zweite Stützeinheit (20), welche im wesentlichen relativ zur Ausrichtung besagter Maschinenachse (A) angeordnet ist und zur Versorgung einer Mehrzahl von flachen Filamenten (12) dient, damit diese schraubenförmig um die zylindrische Oberfläche des Kerns (14) gewunden werden können;

wenigstens eine Wickelstation am ausgehenden Ende besagter Stützeinheit (28) im wesentlichen entlang besagter Maschinenachse (A) angeordnet; und

Führungseinheiten (30, 43, 44) zur Führung jeder der vielzähligen Filamente (12) entlang einer geführten Richtung, welche einen spitzen Winkel mit besagter Maschinenachse (A) ausbildet, welche im wesentlichen einem gewünschten Auflagewinkel der Filamente (12) um den Kern (14) entspricht, jedes besagter Filamente (12) entlang besagter Führungsrichtung entlang des sich drehenden Kerns (14) für im wesentlichen tangentiale Aufbringung der Filamente (12) auf dem Kern (14) an besagter Wickelstation (68) geführt,

gekennzeichnet durch eine Stützeinheit (40) mit einem ausgehenden Ende (40b), welches im wesentlichen entlang besagter Maschinenachse (A) angeordnet ist und einem eingehenden Ende (40a), welches in einem Abstand von der Maschinenachse (A) angeordnet ist und einen definierten Winkel (α) zwischen der Stützeinheit (40) und besagter Maschinenachse aufweist, welche im wesentlichen gleich zum gewünschten Lagewinkel der Filamente (12) über den Kern (14) zur Versorgung und Führung besagter Filamente (12) zwischen besagten eingehenden und ausgehenden Enden (40a, 40b) ausgerichtet ist, besagte Führungseinheiten (30, 43, 44) die Filamente (12) von besagter zweiter Stützeinheit (20) zu besagtem eingehendem Ende (40a) besagter Stützeinheit (40) führt und die Filamente (12) in einer vorbestimmten Anzahl benachbarter Positionen entlang einer Richtung positioniert, welche im wesentlichen quer zu besagter Stützeinheit (40) verläuft, um eine vorherbestimmte Anzahl von Filamenteinheiten, welche nicht größer ist als die Anzahl der schraubenförmigen Windungen (54), welche um den Kern (14) angeordnet werden, zu positionieren, besagte Filamenteinheiten, welche entlang besagter Stützeinheiten (40) durch den rotierenden Kern (14) zur versetzten und tangentialen Aufbringung der Filamenteinheiten auf den Kern (14) an besagter Wickelstation (68) an besagtem ausgehenden Ende (40b) besagter Stützeinheit (40) geführt werden.

2. Vorrichtung wie im Anspruch 1 beschrieben, welcher im weiteren Sensoreinheiten (48) zur Erfassung der individuellen Spannung in jedem der Filamente (12) beinhaltet; und Spannungskompensationseinheiten zur Überwachung der Spannung in den Filamenten (12), welche auf den von besagten Sensoreinheiten (48) basierenden Informationen arbeiten, wobei besagte Filamente (12) um den Kern (14) gewunden werden, wenn besagte Filamente (12) im wesentlichen linear entlang besagter Stützeinheiten (40) mit kontrollierter Spannung aufgelegt werden.

3. Vorrichtung wie im Anspruch 1 beschrieben, welche weiters ein Kernstützelement (70) beinhaltet, welches sich im wesentlichen über die Stützeinheit (40) im Auflegepunkt (68) der Filamenteinheiten um den Kern (14) der Anwendung erstreckt und im Bereich von wenigstens einem Teil des Kerns (14) auf derselben Seite wie die Stützeinheit (40) relativ zu besagter Maschinenachse (A) angeordnet ist, um den Kern (14) zu stützen und den lateralen Querkomponenten der Wickelspannung im rechten Winkel zur Längsachse (A) des Kerns (14) entgegen zu wirken.

4. Vorrichtung wie im Anspruch 1 beschrieben, wobei besagte Stützeinheit (40) einen im wesentlichen flachen langgestreckten Tisch mit einer oberseitigen Oberfläche beinhaltet, auf welcher die Filamente (12) aufgelegt sind, welcher im wesentlichen in horizontaler Richtung ausgerichtet ist.

5. Vorrichtung wie in Anspruch 1 beschrieben, wobei besagte Stützeinheit (40) einen Tisch und weiters Rückhalteeinheiten (53) beinhaltet, welche entlang wenigstens einer Kante von besagtem Tisch angeordnet sind, um die Filamenteinheiten zurückzuhalten, da diese zwischen besagtem eingehenden und ausgehenden Ende (40a, 40b) auf besagtem Tisch bewegt werden.

6. Vorrichtung wie in Anspruch 1 beschrieben, wobei besagte Stützeinheit (40) einen Tisch beinhaltet, welcher für selektive Bewegungen von besagtem eingehenden Ende (40a) in entgegengesetzter Seite von besagter Maschinenachse (A) angeordnet ist, während er besagtes ausgehendes Ende (40b) im wesentlichen an besagter Wickelstation beibehält, wobei der Auflegewinkel verändert und die Wickelrichtung umgekehrt werden kann.

7. Vorrichtung wie in Anspruch 6 beschrieben, wobei besagtes ausgehendes Ende (40b) auf besagtem Tisch drehbar befestigt ist.

8. Vorrichtung wie in Anspruch 2 beschrieben, welche weiters dritte Stützeinheiten (26) zur Versorgung einer Vielzahl von gestreckten Trennen (24) zur Trennung benachbarter Einheiten von Filamenten (12) beinhaltet.

9. Vorrichtung wie in Anspruch 1 beschrieben, wobei besagte zweite Stützeinheiten (20) Spulen von Glasfasersträngen oder -Bändern beinhaltet.

10. Vorrichtung wie in Anspruch 2 beschrieben, wobei besagte Führungseinheiten abschließende Seilscheiben (44) beinhalten, wobei für jedes Filament (12) eine vorgesehen ist, um die betreffenden Filamente im wesentlichen nebeneinander entlang besagter Fertigungsrichtung besagter Stützeinheit (40) anzuordnen.

11. Vorrichtung wie in Anspruch 10 beschrieben, wobei besagte Sensoreinheiten (48) Sensoren beinhalten, welche mit besagten abschließenden Seilscheiben (44) zur Anzeige der Spannung in den Filamenten (12) an den abschließenden Seilscheiben verbunden sind.

12. Vorrichtung wie in Anspruch 8 beschrieben, wobei besagte Führungseinheiten (32, 36, 38) abschließende Seilscheiben (38) aufweisen, wobei für jeden Trenner (24) eine vorgesehen ist, wobei diese so angeordnet sind, daß sie die betreffenden Trenner im wesentlichen nebeneinander und entlang der Fertigungsrichtung zu der Stützeinheit (40) verteilen.

13. Vorrichtung wie in Anspruch 12 beschrieben, wobei besagte Sensoreinheiten (46) Sensoren beinhalten, welche mit besagten abschließenden Seilscheiben (38) zur Anzeige der Spannung in den Trennern (24) für die abschließenden Seilscheiben verbunden sind.

14. Vorrichtung wie in Anspruch 8 beschrieben, wobei besagte Führungseinheiten (32, 36, 38) eine Trennerumlenkstation an besagtem eingehenden Ende (40a) besagter Stützeinheit (40) beinhaltet, welches für die Umlenkung der Richtung des Trenners (24) und der Aufteilung der Trenner im wesentlichen nebeneinander und entlang der Fertigungsrichtung (41) besagter Stützeinheit (40) angeordnet ist.

15. Vorrichtung wie in Anspruch 14 beschrieben, wobei besagte Trennerumlenkstation m abschließende Umlenkseilscheiben (38) zur Aufteilung m Trenner (25) entlang der Fertigungsrichtung (41) besagter Stützeinheiten (40), beinhaltet welche mit besagter vorherbestimmter Anzahl von Filamenteinheiten korrespondieren, welche um den Kern (14) gewickelt werden.

16. Vorrichtung wie in Anspruch 1 beschrieben, wobei besagte Führungseinheiten (30, 43, 44) wenigstens eine Filamentumlenkstation an besagtem eingehenden Ende (40a) von besagten Stützeinheiten (40) zur Umlenkung der Richtung der Filamente (12) und zur Verteilung der Filamente im wesentlichen nebeneinander und entlang der Fertigungsrichtung (41) besagter Stützeinheiten (40) beinhaltet.

17. Vorrichtung wie in Anspruch 16 beschrieben, wobei besagte Filamentumlenkstation m abschließende Umlenkseilscheiben (44) zur Verteilung m Filamente (12) entlang der Fertigungsrichtung (41) besagter Stützeinheiten (40) beinhalten, welche mit besagter vorherbestimmter Anzahl von Filamenteinheiten, welche um den Kern (14) gewunden werden, korrespondieren.

18. Vorrichtung wie in Anspruch 17 beschrieben, wobei eine Vielzahl von Filamentumlenkstationen hitereinander entlang der Längsrichtung besagter Stützeinheiten (40) angeordnet sind.

19. Vorrichtung wie in Anspruch 16 beschrieben, wobei besagte Führungseinheiten Trenner-Verteilstation beinhaltet, welche vor besagter Filament-Umlenkstation angeordnet sind.

20. Vorrichtung wie in Anspruch 19 beschrieben, wobei jede Filament-Umlenkstation ein Filament (12) für jede Filementeinheitenposition entlang besagter quer zum Tisch verlaufender Richtung n Filament-Umlenkstationen, welche hintereinander entlang besagter Stützeinheiten (40) angeordnet sind, verteilt, um Bündel von n gestapelten Filamenten von jedem von besagten m Filamenteinheiten positioniert verteilt.

21. Vorrichtung wie in Anspruch 2 beschrieben, wobei besagte Sensoreinheiten (48) an Punkten in der Nähe von besagtem Eingangsende (40a) besagter Stützeinheiten (40) angeordnet ist, wobei besagte Filamente (12) entlang besagter Stützeinheiten (40) mit kontrolliert darin auftretender Zugkraft geführt werden können, welche im wesentlichen unabhängig von den oberhalb besagter Stützeinheiten (40) auf die Filamente wirkenden Kräften ist.

22. Vorrichtung wie in Anspruch 1 beschrieben, wobei besagte Stützeinheiten (40) einen im wesentlichen flachen länglichen Tisch beinhalten.

23. Vorrichtung wie in Anspruch 2 beschrieben, wobei besagte Zugkompensationseinheiten auf besagter Sensoreinheiten (48) reagieren.

24. Vorrichtung wie in Anspruch 2 beschrieben, wobei besagte Zugkompensationseinheiten manuell in Bezug auf die Anzeige besagter Sensoreinheiten (48) einstellbar ist.

25. Vorrichtung wie in Anspruch 1 beschrieben, welche weiters Einheiten wenigstens in einem Bereich nahe besagter Wickelstation aufweist, um dadurch sicherzustellen, daß die Integrität der Filamenteinheiten in Abhängigkeit des Aufbringens auf den Kern (14) gewährleistet ist.

26. Vorrichtung wie in Anspruch 25 beschrieben, wobei besagte Stützeinheiten (40) Positioniereinheiten beinhalten.

27. Vorrichtung wie in Anspruch 26 beschrieben, wobei besagte Positioniereinheiten längsverlaufende Rippen (80) beinhalten, welche sich entlang besagter Stützeinheiten (40) voneinander beabstandet erstrecken, um Kanäle (81) zur Beibehaltung der Ausrichtung und der Positionierung der Filamente (12) ausbilden.

28. Vorrichtung wie in Anspruch 25 beschrieben, wobei besagte Stützeinheiten (40) eine Vielzahl von Positionierwerkzeugen (84, 86, 88) zur Ausrichtung und Positionierung der Filamente (12) in jeder Gruppe von Filamenten zur Formung einer Filamenteinheit (52) in gewünschter Position relativ zueinander beinhaltet.

29. Vorrichtung wie in Anspruch 25 definiert, wobei der Kern (14) eine Vielzahl von schraubenförmigen Nuten (22) beinhaltet und besagte Positioniereinheiten Einfügewerkzeuge (102) beinhalten, welche zur Einwirkung auf jede Filamenteinheit verwendet werden, um eine entsprechende Ausrichtung nach dem Einfügen in die Nut (22) zu erreichen, während die Filamente durch die Wände der Nuten geführt werden.

30. Vorrichtung wie in Anspruch 1 beschrieben, um schraubenförmig eine Vielzahl von Filamenten (12) um einen zylindrischen Kern mit einer Vielzahl von schraubenförmigen Nuten (22) zu umwickeln, weiters Einfügewerkzeuge (102) in einem Bereich nahe besagter Wickelstation für die Umlenkung jeder Filamenteinheit in eine schraubenförmige Nut (22) beinhaltet, um eine zuverlässige Ausrichtung der Filamente innerhalb der Filamenteinheiten zu gewährleisten.

31. Vorrichtung wie in Anspruch 1 beschrieben, wobei besagte Führungseinheiten (30, 43, 44) einen Satz von Führungsteilen (92, 94) beinhaltet, um eine Mehrzahl von Filamenten (12) in einer gestapelten Einheit von Filamenten für im wesentlichen tangentiale Aufbringung auf die zylindrische Oberfläche des zentralen Kerns (14) an einem für die Aufbringung auf die Oberfläche bestimmten Punkt zusammenführen, welcher eine radiale Ausrichtung definiert, welche sich von besagter Maschinenachse (A) durch besagten Applikationspunkt erstreckt, besagte Führungselemente (92, 94) besagte Vielzahl von Filamenten (12) in einer geführten Ebene anordnen, welche durch besagte führende und radiale Ausrichtung definiert ist und diese beinhaltet, besagte Vielzahl von Filamenten welche von besagten Führungsteilen (92, 94) zu besagter Wickelstation konvergieren, um einen ersten Kontakt zwischen benachbarten Filamenten im wesentlichen im Auflegepunkt der Filamente auf den Kern (14) zu bewirken, um einen Stapel von Filamenten zu formen, welcher benachbarte Filamente, welche jeden Stapel ausbilden in einem winkligen Abstand voneinander und gegenüber obiger Führungsebene zusammenführt, bevor sich diese berühren; und Einfügewerkzeuge (102) an besagtem Auflegepunkt, um die Filamente (12) in einem Stapel zusammenführen und dieselben auf den sich drehenden Kern (14) im wesentlichen in besagtem Auflegepunkt aufzulegen, und die zugeführten flachen Filamente im wesentlichen davor geschützt werden, sich gegenseitig zu berühren, bevor sie auf dem sich fortbewegenden Kern aufgelegt sind.

32. Vorrichtung wie in Anspruch 31 beschrieben, wobei der winklige Abstand zwischen benachbarten Filamenten, die den Stapel formen, im wesentlichen gleich ist.

33. Vorrichtung wie in Anspruch 31 definiert, wobei eine Vielzahl von Wickelstationen (112, 114, 116, 118, 120) aufeinanderfolgend entlang besagter Maschinenachse (A) angeordnet sind, ein Satz von Führungsteilen (92, 94) und Einfügewerkzeuge (102) für jede Wicklungsstation zur Ausbildung eines Stapels von Filamenten (12) an einem der Vielzahl von aufeinanderfolgenden Aufbringungspunkten entlang des Kerns (14) angeordnet ist.

34. Vorrichtung wie in Anspruch 33 definiert, wobei jede Wickelstation (112, 114, 116, 118, 120) eine Vielzahl von Filamenten in einer Führungsebene vor der Aufbringung auf den Kern angeordnet ist und wobei alle besagten Führungsebenen im wesentlichen nebeneinanderliegend in eine gemeinsame Führungsebene übergehen.

35. Vorrichtung wie in Anspruch 34 beschrieben, wobei besagte Führungsteilen (92, 94) für besagte Vielzahl von Wickelstationen (112, 114, 116, 118, 120) in einem winkelförmigen Abstand zur Aufbringung aller benachbarten Filamente in besagter gemeinsamer Führungsebene relativ zueinander angeordnet sind, um besagte Filamente im wesentlichen von besagten Führungsteilen (92, 94) zu besagten Einfügewerkzeugen (102) zusammenzuführen.

36. Vorrichtung wie in Anspruch 31 beschrieben, wobei der Kern (14) mit einer Vielzahl von schraubenförmigen Nuten in der zylindrischen Oberfläche versehen ist und besagte Einfügewerkzeuge (102) ein Einfügewerkzeug zur Ausbildung für jede schraubenförmige Nut beinhaltet, jedes Einfügewerkzeug (102) ein oberes Ende (102') aufweist, welches fest bezüglich des Kerns (14) montiert ist, wenn die Filamente (12) auf den Kern (14) aufgelegt werden, ein unteres Ende (102"), welches in die Nut einführbar ist und eine Öffnung (106) zwischen besagtem oberen und unteren Ende zur Aufnahme und Zusammenführung einer Vielzahl von Filamenten (12) beinhaltet, um diese in die Nut einzulegen und die Filamente in Kontakt miteinander zu bringen, bevor sie in die Nut eingelegt werden.

37. Vorrichtung wie in Anspruch 36 beschrieben, wobei die Öffnung (106) radial nahe der zylindrischen Oberfläche des Kerns (14) angeordnet ist, um dadurch benachbarte Filamente (12) zu einem Stapel zusammenzuführen, um sie erst kurz bevor sie in die Nut eingelegt werden zusammenzuführen.

38. Vorrichtung wie in Anspruch 36 beschrieben, wobei die Nuten im Kern (14) eine vorherbestimmte Breite aufweisen und besagtes unteres Ende (102") eine Breite aufweist, welche im wesentlichen gleich mit besagter vorherbestimmter Breite ist, um in die Nut mit einem kleinen Abstand eingeführt werden zu können, wobei das Einführen des Stapels von Filamenten (12) zentral in die Nut verläuft.

39. Vorrichtung wie in Anspruch 1 beschrieben, wobei besagte Führungseinheiten (30, 43, 44) eine Vielzahl von Sätzen von Führungseinheiten aufweist, jeder dieser Sätze zur Führung einer Vielzahl von Filamenten (12) auf einer korrespondierenden Vielzahl von schraubenförmig ausgebildeten Oberflächen axial entlang einer langgestreckten Längsrichtung des Kerns (14) angeordnet ist, die schraubenförmigen Oberflächen der Kerne jeweils einer Führungseinheit zur Ausbildung einer Wickelstation zugeordnet sind, aneinandergereihte Sätze von Führungseinheiten, welche eine Vielzahl von Filamenten auf kurz zuvor aufgelegte Filamente aufbringt, um dadurch einen Stapel von Filamenten auf jede schraubenförmig ausgebildete Kernoberfläche aufzubringen, welche eine Anzahl von Filamenten in jeden Stapel aufweist, welche mit der Anzahl von axial beabstandeten Wicklungsstationen übereinstimmt, wobei zugeführte flache Filamente (12) im wesentlichen davor geschützt sind, sich gegenseitig zu berühren, bevor sie auf den sich entwickelten Kern (14) aufgelegt werden.

40. Vorrichtung wie in Anspruch 39 beschrieben, wobei besagte Führungsrichtung (F1-F5) besagter Filamente (12) an unterschiedlichen Wickelstationen (112, 114, 116, 118, 120) unterschiedlich verläuft, um vier verschiedene Durchmesser besagter schraubenförmiger Oberflächen des Kern an verschiedenen Wickelstationen (112, 114, 116, 118, 120) zu kompensieren und dabei eine gewünschte Drall-Länge im wesentlichen unabhängig von der Position der Wickelstation und des Durchmessers des Kerns (14), auf welchem die Filamente (12) aufgebracht werden, auszubilden.

41. Vorrichtung wie in Anspruch 40 beschrieben, wobei die Winkel zwischen besagter Führungsrichtung (F1-F5) und besagter Maschinenachse (A) in Abhängigkeit der an den Wickelstationen (112, 114, 116, 118, 120) aufgebrachten Filamente in Fertigungsrichtung verlaufend entlang der Maschinenachse (A) schrittweise anwächst.