EP0240605A2

EP0240605A2 - Vorrichtung zum Fördern abgemessener Längen von Kabel

Info

Publication number: EP0240605A2
Application number: EP19860116809
Authority: EP
Inventors: Willi Blickenstorfer
Original assignee: MEGOMAT AG
Current assignee: MEGOMAT AG
Priority date: 1986-04-08
Filing date: 1986-12-03
Publication date: 1987-10-14
Also published as: JPS62240271A

Abstract

Entlang einer Kabelbahn A sind nach einem Richtapparat zwei Paare von Vorschubrollen 6, 8 und l0, l2 vorgesehen, von denen das eine in Laufrichtung vor einem Messrad l4 und das andere hinter demselben angeordnet ist. Ein Antriebsmotor 20 steht über ein Getriebe 22 mit allen Vorschubrollen in Antriebsverbindung, durch welches das Paar von Vorschubrollen l0, l2 hinter dem Messrad mit einer geringfügig grösseren Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird als jenes vor dem Messrad. Die vor dem Messrad angeordneten Vorschubrollen 6, 8 haben einen grösseren Durchmesser als jene des anderen Paares l0, l2. Das Messrad l4 steht mit einem Impulsgeber l8 in Antriebsverbindung, während ein weiterer Impulsgeber 72 drehstarr mit dem Antriebsmotor 20 verbunden ist. Die Signale der beiden Impulsgeber werden einem Microprozessor zum Vergleich zugeführt. Da das Kabel zwischen den beiden Paaren von Vorschubrollen in jedem Zeitpunkt gespannt gehalten wird, stellt dieses zum Messrad eine quasi starre Antriebsverbindung her, womit dieses in der Lage ist, ein genaues Messergebnis zu liefern. Die Vorrichtung gestattet demnach, Kabelabschnitte von genau vorbestimmter Länge mit grosser Geschwindigkeit für die weitere Verarbeitung zu fördern.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern abgemessener Längen von Kabel nach dem Oberbegriff von Anspruch l.
Vorrichtungen der gattungsgemässen Art sind in der Praxis bekannt und werden in Maschinen zur Kabelkonfektionierung verwendet. Derartige Maschinen sind in der Lage, aus einem endlosen Kabel Abschnitte vorbestimmter Länge abzutrennen, an einem oder beiden Enden von der Isolation zu befreien und an einem oder beiden Enden mit Kontaktelementen, z.B. Kabelschuhen, zu verbinden. Bei der Vorrichtung der gattungsgemässen Art wird das von einem Kabelvorrat kommende Kabel über einen Richtapparat geführt, der in der Kabelbahn vor dem Messrad angeordnet ist.
Die Leistungsfähigkeit einer solchen Vorrichtung bemisst für die Herstellung von längeren Abschnitten hauptsächlich durch die maximale Vorschubgeschwindigkeit des Kabels. Hier sind heute Geschwindigkeiten von 3-4 m/s üblich. Je kürzer die herzustellenden Abschnitte werden, desto stärker fällt für die Leistung auch die Beschleunigung bzw. Verzögerung des Kabels zwischen dem Ruhezustand und der maximalen Vorschubgeschwindigkeit in Betracht.
Probleme ergeben sich mit solchen Vorrichtungen, einschliesslich jener der gattungsgemässen Art, dann, wenn hohe Kabelleistungen gleichzeitig mit geringen Abweichungen bezüglich einer vorbestimmten Förderlänge verlangt werden. Dabei zeigt sich aber, dass Verzögerungen, die über etwa l5 m/sec² liegen, nicht mehr eindeutig beherrschbar sind; je nach der Kabelart und Stärke treten hier unannehmbar grosse Längenabweichungen auf.
Es ist bekannt, dass bei dem hier in Rede stehenden Vorgang der Richtapparat und dessen Einstellung, das Messsystem und insbesondere die Masse des Messrades, sowie schliesslich das Kabel inbezug auf seine Masse und die Beschaffenheit der Isolation, Einflussgrössen darstellen, die sich bei Beschleunigung und Verzögerung zum Teil in unterschiedlichem Ausmass auf die tatsächlich transportierte Kabellänge auswirken. Obwohl Vorrichtungen der gattungsgemässen Art durch eine geeignete Steuerung die Störeinflüsse zum Teil kompensieren, gelingt dies nicht soweit, dass die Längenabweichungen auch bei grösseren Verzögerungen vernachlässigbar bleiben würden.
Aufgabe der Erfindung ist nun die Schaffung einer Vorrichtung, durch welche unzulässige Längenabweichungen auch bei hohen Verzögerungswerten durch zwangsweise Uebertragung derselben auf das Messrad vermieden werden.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch die Massnahmen nach dem Kennzeichen von Anspruch l.
Durch das weitere, vor dem Messrad angeordnete Paar von Vorschuborganen kommt der Messort, d.h. das Messrad, in einen Bereich des Kabels zu liegen, in welchem auf dieses zu gleichen Zeitpunkten in grundsätzlich gleicher Weise eingewirkt wird. Das Kabel selbst stellt demnach eine quasi starre Antriebsverbindung von den Vorschuborganen zum Messrad her; es wirkt so auf das Messrad ein, wie wenn es ein starrer Körper wäre.
Damit wird sichergestellt, dass das Messrad in keinem Zeitpunkt störend auf das Kabel einwirken und damit ein Messergebnis liefern kann, welches von der tatsächlich geförderten Kabellänge in signifikantem Ausmass abweicht.
Um den je nach Kabel unterschiedlichen Reibungsverhältnissen sowie Klemmverhältnissen an den Vorschuborganen Rechnung zu tragen, ist gemäss einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Vorschubgeschwindigkeiten dem dem Messrad nachfolgenden Paar von Vorschuborganen in jedem Antriebszeitpunkt um ein konstantes Verhältnis grösser ist, als an dem vor dem Messrad vorgesehenen Paar von Vorschuborganen. Die Massnahme stellt ein am Messrad gestreckt verlaufendes Kabel auch dann sicher, wenn bei der Verzögerung des Kabels Schlupf zwischen diesem und dem Paar von Vorschuborganen vor dem Messrad auftritt. Es hat sich gezeigt, dass diese Massnahme schon bei einer geringfügig grösseren Vorschubgeschwindigkeit am nachlaufenden Paar von Vorschuborganen wirksam ist. Vorzugsweise beträgt der Unterschied der Vorschubgeschwindigkeiten 0,l - l,0%.
Während grundsätzlich der Antrieb der beiden Vorschuborgan-Paare durch zwei getrennte und getrennt steuerbare Antriebsmotoren vergesehen sein könnte, ist insbesondere dort, wo die Vorschubgeschwindigkeiten ein konstantes Verhältnis haben sollen, eine bevorzugte Ausführungsform die, dass alle Vorschuborgane über Getriebemittel mit einem einzigen Antriebsmotor in Verbindung stehen.
Sind die Vorschuborgane in bekannter Weise als Rollen ausgebildet und ist der Kabelbahn auf der Einlaufseite ein Richtapparat vorgeschaltet, so ist es vorteilhaft, den Durchmesser der Vorschubrollen auf der Einlaufseite, d.h. in Laufrichtung vor der Messrolle gegenüber dem Durchmesser der Vorschubrollen auf der Auslaufseite grösser zu halten. Durch diese Massnahme lässt sich der Schlupf an der Einlaufseite verringern. Als günstig hat sich ein Durchmesser am Rollenpaar auf der Einlaufseite erwiesen, der etwa 1,5-2 Durchmesser des Rollenpaares an der Auslaufseite ausmacht.
Nachfolgend ist eine bevorzugte Ausfuhrungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 schematisch eine Maschine zum Konfektionieren von Kabel;
Figur 2 eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, schematisch im Aufriss und
Figur 3 ein Prinzipsschema der Steuerung der Vorrichtung nach Figur 2.

In Figur 1 ist mit A eine Kabelbahn bezeichnet, die durch eine Maschine zum Konfektionieren von Kabel führt. Entlang der Kabelbahn sind in Laufrichtung des von einem Kabelvorrat B kommenden Kabels ein Richtapparat C, eine Vorrichtung zum Fördern von Kabel D sowie eine Bearbeitungsstation E angeordnet. Bei der Bearbeitungsstation E kann es sich beispielsweise um eine solche zum Trennen und Abisolieren des Kabels handeln. Weitere Bearbeitungsstationen können der Station E folgen.
In Figur 2, welche eine erfindungsgemässe Ausführungsform der Vorrichtung D zeigt, ist mit den Pfeilen 2 die Laufrichtung des Kabels in der Kabelbahn A angedeutet. Dem nicht dargestellten Richtapparat C gemäss Figur 1 sind auf der Einlaufseite des Kabels in die Vorrichtung erfindungsgemäss zwei Vorschubrollen 6 und 8 angeordnet, die zusammen ein Paar bilden und das Kabel im Betriebszustand klemmend halten bzw. mit diesem durch Reibungsschluss in Antriebsverbindung stehen. Auf der Auslaufseite der Kabelbahn sind zwei weitere, ebenfalls ein Paar bildende Vorschubrollen 10 und 12 angeordnet, die in gleicher Weise mit dem Kabel zusammenwirken wie die Vorschubrollen 6 und 8. Gegenüber jenen haben die Vorschubrollen 10 und 12 jedoch einen kleineren Durchmesser.
Entlang der Kabelbahn A zwischen den beiden Paaren von Vorschubrollen 6,8 und 10,12 und vorzugsweise näher bei dem Paar 6,8 ist ein Messrad 14 angeordnet, an das das Kabel durch eine Gegenrolle 16 angepresst wird. Das Messrad 14, das mit möglichst geringer Masse ausgebildet ist, steht mit einem Impulsgeber 18 in Antriebsverbindung.
Ein mit Gleichstrom betriebener Antriebsmotor 20 steht über ein allgemein mit 22 bezeichnetes Getriebe mit allen Vorschubrollen 6,8,10 und 12 in Antriebsverbindung. Das Getriebe 22 umfasst ein mit dem Motor 20 drehstarr verbundenes Antriebsrad 24 sowie ein Abtriebsrad 26 fur das Rollenpaar 6,8 und ein weiteres Abtriebsrad 28 fur das Rollenpaar 10,12. Die Räder 24,26 und 28 sind als Zahnräder ausgebildet, die von einem gemeinsamen Zahnriemen 30 umschlungen sind. Der Zahnriemen 30 ist über Umlenkrollen 32 und 34 geführt und wird durch eine Spannrolle 36 gespannt gehalten.
Das Abtriebsrad 26 ist drehstarr mit der Vorschubrolle 6 sowie einem ebenfalls koaxial angeordneten Zahnrad 38 verbunden. Ueber Zwischenräder 40 und 42 steht das Zahnrad 38 mit einem Zahnrad 44 in Verbindung, das koaxial zur Vorschubrolle 8 angeordnet und mit dieser drehstarr verbunden ist.
Das Abtriebsrad 28 ist seinerseits über ein zu diesem koaxiales Zahnrad 46 mit einem Zwischenrad 48 in Verbindung, wobei jedes der Räder 46 und 48 mit einem Antriebsrad 50 bzw. 52 kämmt. Die Vorschubrollen l0 und l2 sind mit den Antriebsrädern 52 bzw. 50 drehstarr verbunden, die zu den ersteren je koaxial angeordnet sind.
Um das Kabel in die Vorrichtung einzulegen sowie den Reibungsschluss bei jeder Kabelstärke herstellen zu können, sind die Vorschubrollen l0 und l2 zusammen mit den Rädern 52 und 50 um die Achsen der Antriebsräder 48 und 46 in nicht näher dargestellter Weise schwenkbar angeordnet. Dabei bleibt der Eingriff mit den Antriebsrädern bestehen. In ähnlicher Weise und zum gleichen Zweck ist die Vorschubrolle 8 zusammen mit dem Zahnrad 44 um die Achse des Zwischenrades 42 verschwenkbar, ebenfalls unter Aufrechterhaltung der Antriebsverbindung. Schliesslich ist die Anpressrolle l6 zur Kabelbahn 2 verschiebbar. Die Anpressrolle l6 und die Vorschubrolle 8 stehen im Betrieb unter der Einwirkung einstellbarer Anpressorgane, die bei 54 und 56 durch Federn angedeutet sind. Nicht gezeigte Anpressorgane wirken darüber hinaus auf die Vorschubrollen l0 und l2.
Im Betrieb der Vorrichtung werden die Vorschubrollenpaare 6, 8 und l0, l2 durch den Antriebsmotor 20 angetrieben. Durchmesser der Rollenpaare und Uebersetzungsverhältnis der vom Zahnriemen 30 umschlungenen Antriebs räder 26 und 28 sind dabei so gewählt, dass die Umfangsgeschwindigkeit an den Rollen l0 und l2 etwa um 0,5 % grösser ist, als jene an den Vorschubrollen 6 und 8. Hierdurch wird bewirkt, dass das vor Aufnahme des Betriebes eingelegte Kabel auf der mit 58 bezeichneten Strecke zwischen den beiden Rollenpaaren auch dann in einen gestreckten Zustand übergeführt wird, wenn beim Einlegen desselben zwischen die Rollenpaare dies noch nicht vollständig gestreckt war. Im weiteren Betrieb gleicht sich dann die unterschiedliche Antriebsgeschwindigkeit am gestreckten Kabel durch Schlupf aus.
Es ist nun von Bedeutung, dass das Messrad l4 ein Messergebnis vom gestreckten Kabel ableitet, von welchem letzteren dieses sowohl beschleunigt wie auch verzögert wird. Dieses Ergebnis wird somit durch die Masse des Messrades sowie die Masse des Kabels nicht beeinflusst, da an beiden Enden der Strecke 58, an welcher das Messrad l4 liegt, in jeweils gleicher Weise auf das Kabel eingewirkt wird. Sowohl die Beschleunigung wie auch die Verzögerung des Kabels beginnt an beiden die Strecke 58 begrenzenden Vorschubrollenpaaren 6, 8 und l0, l2 gleichzeitig und endet auch im gleichen Zeitpunkt. Zwischen dem Messrad und den Vorschubrollen besteht eine praktisch starre Antriebsverbindung; dank seiner Streckung verhält sich das Kabel am Messrad wie ein starrer Körper.
Mit der beschriebenen Massnahme sind störende Einflüsse auch insoweit ausgeschaltet, als solche vom normalerweise vorhandenen Richtapparat C ausgehen sollten, indem dessen Trägheit und Bremswirkung durch das Vorschubrollenpaar 6, 8 unwirksam gemacht werden. Der grössere Durchmesser der Rollen 6 und 8 ergibt daher am Kabel eine in jedem Zeitpunkt ausreichende Berührungs- bzw. Reibfläche.
Das Prinzipschema nach Fig. 3 stellt die Steuerung der Vorrichtung nach Fig. 2 dar. In einem Microprozessor 60 wird nach eingegebenen Parametern der Verlauf einer Geschwindigkeitskurve über einen einer gewählten Kabellänge entsprechenden Weg festgelegt. Entsprechende digitale Signale werden über einen Digital/Analogwandler 62 einem Regler 64, vorzugsweise Vierquadrantenregler, an einem Sollwerteingang 66 zugeführt. An einem Istwerteingang 68 des Reglers 64 ist andererseits ein mit dem Motor 20 drehstarr verbundener Tachogenerator 70 angeschlossen. Der Regler 64 steuert den Motor demnach in einem geschlossenen Regelkreis an. Drehstarr mit dem Motor 20 ist weiterhin ein Impulsgeber 72 verbunden, dessen Signale zusammen mit jenen des Impulsgebers l8 dem Microprozessor 60 zugeführt werden.
Der Microprozessor 60 vergleicht laufend die Signale der beiden Impulsgeber l8 und 72 mit dem aus der Geschwindigkeitskurve errechneten Sollweg und korrigiert den noch nicht abgefahrenen Teil der Geschwindigkeitskurve entsprechend.
Trotz des geringen baulichen Aufwandes ist die beschriebene Vorrichtung in der Lage, vorbestimmte Längen von Kabel mit geringen Längenabweichungen trotz wesentlich erhöhter Beschleunigungs- und Verzögerungswerte zu liefern. Es hat sich gezeigt, dass Beschleunigungen bis zu 90 m/sec² und Verzögerungen bis zu 80 m/sec² mit grosser Genauigkeit gefahren werden können. Mithin sind auch die vom Motor 20 gesetzten Grenzen bei den heute bestehenden Möglichkeiten praktisch erreicht.
Die beschriebene Vorrichtung ist nicht nur deswegen wirtschaftlich, weil sie bei vergleichsweise geringem Aufwand, bedingt durch die hohen Beschleunigungs- und Verzögerungswerte hohe Maximalgeschwindigkeiten zulässt und die Förderzeit verkürzt, sondern auch weil die geringen Längenabweichungen erlauben, eine bestimmte minimale Kabellänge mit geringen Toleranzzugaben zu fördern. Gegenüber bekannten Vorrichtungen gestattet die erfindungsgemässe Vorrichtung demnach auch Kabelmaterial durch Vermeidung von Ueberlängen einzusparen.

Claims

1. Vorrichtung zum Fördern abgemessener Längen von Kabel, bei welcher entlang einer Kabelbahn ein Messrad in Vorschubrichtung vor einem Paar von angetriebenen umlaufenden Vorschuborganen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Vorschubrichtung vor dem Messrad ein weiteres Paar von umlaufenden Vorschuborganen angeordnet ist, das in einem vorbestimmten Verhältnis zu dem dem Messrad nachfolgenden Paar von Vorschuborganen angetrieben ist, wobei dessen Vorschubgeschwindigkeit nicht grösser ist, als jene des nachfolgenden Paares.

2. Vorrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubgeschwindigkeit an dem dem Messrad nachfolgenden Paar von Vorschuborganen in jedem Antriebszeitpunkt um ein konstantes Verhältnis grösser gehalten ist, als an dem vor dem Messrad vorgesehenen Paar von Vorschuborganen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterschied der Vorschubgeschwindigkeiten 0,l - l,0 % beträgt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche l, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass alle Vorschuborgane über Getriebemittel mit einem einzigen Antriebsmotor in Verbindung stehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei auf der Einlaufseite der Kabelbahn ein Richtapparat angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der durch Rollen gebildeten Vorschuborgane bei dem vor dem Messrad angeordneten Paar grösser ist als bei jenem, welches dem Messrad nachfolgt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebemittel einen Zahnriemen sowie ein Abtriebsrad für jedes Rollenpaar umfassen.

7. Vorrichtung zum Fördern abgemessener Längen von Kabel, bei welcher entlang einer Kabelbahn ein Messrad in Vorschubrichtung vor einem Paar von Vorschubrollen angeordnet ist, die mit einem Antriebsmotor in Verbindung stehen und wobei das Messrad einen Impulsgeber antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor ein vor dem Messrad angeordnetes Paar von Vorschubrollen mit gegenüber dem anderen Paar kleinerer Vorschubgeschwindigkeit antreibt und mit einem Tachogenerator sowie einem Impulsgeber gekuppelt ist, dass beide Impulsgeber an einem Microprozessor angeschlossen sind, und wobei der Motor von einem Regelgerät beherrscht ist, dessen Sollwerteingang mit dem Microprozessor in Verbindung steht und dessen Istwerteingang an den Tachogenerator angeschlossen ist.