EP0306087B1

EP0306087B1 - Vorrichtung zum reversierenden Verseilen (SZ-Verseilung) mindestens eines Verseilelements eines Kabels

Info

Publication number: EP0306087B1
Application number: EP88201823A
Authority: EP
Inventors: Manfred Lennartz; Hans-Joachim Schmitz
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH; Philips Gloeilampenfabrieken NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1987-09-04
Filing date: 1988-08-26
Publication date: 1993-01-20
Anticipated expiration: 2008-08-26
Also published as: DE3877662D1; EP0306087A1; DE3729534A1

Description

Vorrichtung zum reversierenden Verseilen (SZ-Verseilung) mindestens eines Verseilelements eines Kabels mit einer zwischen einer Verseilscheibe und einer Standscheibe angeordneten Legeeinrichtung, welche mindestens eine Verlegescheibe aufweist, die mit gleicher Drehrichtung wie die Verseilscheibe und geringerer Drehzahl angetrieben ist, wobei Standscheibe, Verseilscheibe und die mindestens eine Verlegescheibe Mitnahmedurchführungsöffnungen für mindestens ein Verseilelement aufweisen und wobei die mindestens eine Verlegescheibe durch einem ihr speziell zugeordneten Antriebsmotor angetrieben, ist, dessen Drehzahlen und Drehrichtungen voneinander unabhängig und auch unabhängig von der Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors der Verseilscheibe derart einstellbar ist, daß die auf das mindestens eine Verseilelemente einwirkenden maximalen Zugbeschleunigungen verringert sind.
Bei einer durch die AT-B-287 129 bekannten derartigen Vorrichtung sind der Drehsinn, die Oszillationsfrequenz und die Auslenkung von durch Einzelmotoren angetriebenen Lochscheiben unabhängig voneinander einstellbar.
Bei einer durch die DE-A-35 29 085 bekannten Vorrichtung sollen Schwankungen der auf die Verseilelemente ausgeübten Zugkräfte durch auf die Verseilelemente einwirkende periodisch wechselnde Reibkräfte verringert werden. Die Verlegescheiben werden in Richtung auf die Standscheibe hin mit stufenweise abnehmender jeweils konstanter Drehzahl in starrer Kopplung mit der Drehung der Verseilscheibe angetrieben. Durch die reversierenden Bewegungsabläufe der Verlegescheiben, welche eine geordnete Führung des Umschlingungsverlaufs der Verseilelemente zwischen Standscheibe und Verseilscheibe gewährleisten sollen, werden wechselnde Beschleunigungskräfte auf die Verseilelemente ausgeübt. Die dadurch bewirkten Zugkräfte dürfen einen zulässigen Grenzwert nicht überschreiten. Ferner wirken sich auch Zugkraftschwankungen nachteilig auf den Verseilvorgang aus. Infolgedessen sind der Verseilgeschwindigkeit Grenzen gesetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß die auf die Verseilelemente ausgeübten Zugkräfte verringert werden, so daß höhere Verseilgeschwindigkeiten möglich sind.
Die Lösung gelingt dadurch, daß die individuelle Drehzahl einer jeden Verlegescheibe zwischen zwei Reservierpunkten drehwinkelabhängig variierend steuerbar ist.
Dadurch, daß die individuelle Drehzahl einer jeden Verlegescheibe nicht mehr konstant ist, sondern drehwinkelabhängig gesteuert wird, können die auf die Verseilelemente einwirkenden Zugkräfte wesentlich erniedrigt werden.
Es wurde nämlich festgestellt, daß der bei konstant drehenden Verlegescheiben scheinbar regelmäßig ablaufende Vorgang des Verlegens und der Entnahme der Umschlingungslänge der Verseilelemente tatsächlich hohe Beschleunigungsspitzen in Längsrichtung der Verseilelemente verursacht. Diese Beschleunigungsspitzen können dadurch etwa auf den halben Wert reduziert werden, daß die Drehzahlen der Verlegescheibe zwischen zwei Reservierpunkten variierend gesteuert wird. Erfindungsgemäß ist die Drehzahl einer Verlegescheibe also nicht mehr konstant wie bei bekannten Vorrichtungen.
Dabei hat sich herausgestellt, daß ein Abbau der Beschleunigungsspitzen dann vorteilhaft erreicht wird, wenn die Drehzahlen der Verlegescheiben im Bereich zwischen der mittleren Drehstellung, in welcher die Verseilelemente in gestreckter Lage gerade von der Standscheibe bis zur Verseilscheibe geführt sind, bis zur Lage, wo die Drehrichtungsumkehr erfolgt, einen Höchstwert aufweisen.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt: schematisch eine Vorrichtung zum SZ-Verseilen, bei welcher die Verlegescheiben Einzelantriebe aufweisen.
Fig. 2 zeigt: eine Blockschaltung zur Steuerung der einzelnen Antriebsmotoren.
Fig. 3 zeigt: einen günstigen Verlauf der Drehgeschwindigkeit einer Verlegescheibe.

Entsprechend Figur 1 werden um ein in Richtung des Pfeils 1 mit konstanter Geschwindigkeit abgezogenes Zentralelement 2 Lichtwellenleiter enthaltende Verseilelemente 3, von denen nur eines dargestellt ist, mit reversierender Schlagrichtung verseilt.
Das Verseilelement 3 wird über eine Tänzeranordnung 4 von der Trommel 5 abgezogen. Es wird danach durch Durchgangsöffnungen der stillstehenden Standscheibe 6, der Verlegescheiben 7 bis 11 und der Verseilscheibe 12 bis zum zum Verseilnippel 13 geführt, wo es abwechselnd mit Rechts- und Linksdrall um das Zentralelement 2 gelegt wird.
Die Verseilung wird durch die abwechselnd rechts und links drehende Verseilscheibe 12 vorgegeben. Die Verlegescheiben 7 bis 11 rotieren gleichsinnig mit der Verseilscheibe 12, jedoch nimmt das Niveau der Drehgeschwindigkeit der Verlegescheiben 7 bis 11 zur Standscheibe 6 hin stetig ab. Derart kann eine Umschlingungslänge des Verseilelements 3 geordnet von den Verlegescheiben 7 bis 11 in periodischem Wechsel aufgenommen und wieder abgegeben werden.
Bei diesem Vorgang ändert sich insbesondere auch an der Stelle des Pfeils 14 die Längsgeschwindigkeit des Verseilelements 3 periodisch zwischen einem minimalen und einem maximalen Wert. Damit verbunden sind positive und negative Beschleunigungen, welche infolge der wirksamen trägen Massen (Eigenmasse der Verseilelemente, bewegliches Tänzerelement 15, Trommel 5) zu periodisch schwankenden Zugkräften im Verseilelement 3 führen.
Diese Zugkräfte sind einerseits proportional der Abzugsgeschwindigkeit des Mittenelements 2 und andererseits vom Bewegungsablauf der Verlegescheiben 7 bis 11 abhängig, welche eine Überlagerung einer Wechselkraft verursachen.
Der Maximalwert dieser Wechselkraft ist erfindungsgemäß dadurch auf etwa die Hälfte reduzierbar, daß für jede der Verlegescheiben 7 bis 11 ein eigener Antriebsmotor 16 bis 20 vorgesehen ist. Die Motordrehzahlen sind voneinander unabhängig und auch unabhängig von der Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors 21 der Verseilscheibe steuerbar. Jeder der Antriebsmotoren 16 bis 20 ist ein Scheibenläufermotor 22 (Fig. 2). Ein eisenloser Scheibenläufer hat ein besonders niedriges GD², welches bei permanentmagnetischer Erregung weiterhin reduziert werden kann. Der Motor 22 treibt über einen Keilriemen 23 jeweils eine der Verlegescheiben 16 bis 20 an. Drehwinkel φ und Drehgeschwindigkeit ω werden durch einen Tachogenerator 24 gemessen und als Istwerte einer Programmschaltung 25 eingegeben. In Abhängigkeit der gespeicherten Sollfunktion ω = f(φ) wird durch den Spannungssteller 27, welcher von einer konstanten Eingangsspannung (Leitung 26) betrieben wird, eine solche Motorspannung (Leitung 28) gebildet, daß dessen Drehgeschwindigkeit entsprechend der Sollfunktion ω = f(φ) verläuft.
In Figur 3 ist dargestellt, wie die Differenzdrehzahl Δω zwischen zwei benachbarten Verlegescheiben (z.B. 19 und 20) in Abhängigkeit des Differenzdrehwinkels Δφ zwischen den Scheiben verläuft. Der Wert Δφ = 0 stellt sich dann ein, wenn alle Durchführungsöffnungen der Verlegescheiben 7 bis 11 mit denjenigen der Standscheibe 6 und der Verseilscheibe 12 fluchten. Im Beispiel erfolgt die Drehrichtungsumkehr bei einem Differenzdrehwinkel von etwa 180^o.
Man erkennt, daß gegenüber bisherigen Antrieben (Kennlinie Δ'ω) ein Maximum der Drehzahl im mittleren Bereich vorgesehen sein muß. Weiterhin erkennt man, daß gegenüber der konstanten Drehzahl eines herkömmlichen Antriebs die Drehzahl im Bereich um Δφ = 0 erniedrigt und im Bereich der Umkehrpunkte erhöht werden muß.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung verursachen die Verlegescheiben Längsbeschleunigungen gemäß Kennlinie a, während bei winkelunabhängiger Drehzahl der Verlegescheiben Beschleunigungen gemäß Kennlinie a' auftreten und somit ein Spitzenwert bei Δφ = 0, welcher etwa doppelt so groß wie der Wert der Kennlinie a ist.
Die optimalen Kennlinien ω = f(φ) bzw. $Δω = f(Δφ)$

können aufgrund elementarer kinematischer Gesetzmäßigkeiten ermittelt werden, wobei allerdings der Einsatz eines elektronischen Rechners sinnvoll ist.
Die Erfindung wurde anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels erläutert, bei welchem alle Verlegescheiben gleichzeitig kontinuierlich angetrieben sind. Die Erfindung ist jedoch beispielsweise ebenso gut für durch die DE-OS 35 36 488 bekannte Vorrichtungen vorteilhaft anwendbar, bei welcher die Verlegescheiben derart diskontinuierlich angetrieben werden, daß die maximalen Differenzwinkel zwischen benachbarten Verlegescheiben einzeln und für die zur Standscheibe hin folgenden Verlegescheiben nachfolgend aufgebaut werden.

Claims

Vorrichtung zum reversierenden Verseilen (SZ-Verseilung) mindestens eines Verseilelements (3) eines Kabels mit einer zwischen einer Verseilscheibe (12) und einer Standscheibe (6) angeordneten Legeeinrichtung, welche mindestens eine Verlegescheibe (7,8,9,10,11) aufweist, die mit gleicher Drehrichtung wie die Verseilscheibe (12) und geringerer Drehzahl angetrieben ist, wobei Standscheibe (6), Verseilscheibe (12) und die mindestens eine Verlegescheibe (7-11) Mitnahmedurchführungsöffnungen für mindestens ein Verseilelement (3) aufweisen und wobei die mindestens eine Verlegescheibe (7 bis 11) durch einen ihr speziell zugeordneten Antriebsmotor (16 bis 20) angetrieben, ist, dessen Drehzahlen und Drehrichtungen voneinander unabhängig und auch unabhängig von der Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors der Verseilscheibe (12) derart einstellbar ist, daß die auf das mindestens eine Verseilelement (3) einwirkenden maximalen Zugbeschleunigungen verringert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die individuelle Drehzahl einer jeden Verlegescheibe (7 bis 11) zwischen zwei Reservierpunkten drehwinkelabhängig variierend steuerbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlen der Verlegescheiben (7 bis 11) im Bereich zwischen der mittleren Drehstellung, in welcher die Verseilelemente in gestreckter Lage gerade von der Standscheibe (6) bis zur Verseilscheibe (12) geführt sind, bis zur Lage, wo die Drehrichtungsumkehr erfolgt, einen Höchstwert aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotoren (16 bis 20) permanentmagnetisch erregt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotoren (16 bis 20) Scheibenläufermotoren (22) sind.