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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verseilprodukten
mit abschnittsweise wechselnder Drallrichtung für den Betrieb einer Verseilvorrichtung
mit einer Gesamtspeicherstrecke L sowie mit einer ersten in Laufrichtung
der Verseilelemente vor den zu verdrillenden Verseilelementen angeordneten
alternierend rotierenden Verdrillungsstelle und einer zweiten in
Laufrichtung der Verseilelemente hinter den zu verdrillenden Verseilelementen
angeordneten alternierend rotierenden Verdrillungsstelle, so daß die beiden
Verdrillungsstellen bei gleichsinniger Drehung entgegengesetzt verdrillte
Verseilelemente erzeugen, wobei die Gesamtspeicherstrecke L sich
aus einer ersten durch einen einlaufseitigen Verseilnippel und einen
Ausgangsführungsnippel
begrenzten Strecke L1 für
die erste Verdrillungsstelle, einer darauf folgenden Verseilspeicherstrecke
L2 und einer anschließenden
Einlaufstrecke L3 zu der zweiten Verdrillungsstelle zusammensetzt.
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Alle
bisherigen Verseilverfahren zur Herstellung von Verseilprodukten
mit abschnittsweise wechselnder Drallrichtung (SZ-Verseilverfahren)
benötigen
zur Aufnahme der gegenläufigen
Verdrillung der Verseilelemente vor der endgültigen Verseilung eine Speicherstrecke,
deren Länge
die Länge
eines Abschnittes gleicher Drallrichtung, dem Drallwechselabstand,
im fertigen Verseilprodukt bestimmt.
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Die
beispielsweise in den Patentschriften
DE
2230972 und
DE
272617C3 hier zuerst genannten Verfahrensarten bestehen
aus einer für
die Verseilelemente tordierten Verseilspeicherstrecke, an deren
beider Enden jeweils eine Verdrillungsstelle zur Verdrillung der
Verseilelemente angeordnet ist. Beide Verdrillungsstellen drehen
dabei gleichsinnig. Vom zeitlichen Durchlauf der von der ersten
Verdrillungsstelle vorverdrillten Verseilelemente durch die Speicherstrecke
hindurch bis zum Erreichen der zweiten Verdrillungsstelle abhängig, haben
beide taktmäßig gegenseitig
abwechselnd hohe und niedrige Drehzahl, wobei durch Aufdrillung
oder Umverdrillung der in der Speicherstrecke verdrillten Verseilelemente
durch die zweite Verdrillungsstelle ausgangsseitig eine SZ-Verseilung
entsteht. Nach den bekannten Ausführungen bestehen diese beiden
Verdrillungsstellen aus je einer rotierenden Halterung für eine oder
mehrere Umlenkrollen, um die die einlaufenden und wieder auslaufenden
verdrillten Verseilelemente um mindestens 360° (Grad) herumgelenkt werden,
damit durch die den Verseilelementen innewohnenden Zugkräfte der
notwendige Reibungsschluß zur
Verdrillung hergestellt wird. Der Vorteil dieser Verfahren ist,
daß durch
eine nahezu beliebig lang wählbare
Verseilspeicherstrecke ein sehr großer Abstand der Drallwechselstellen
im fertigen Produkt möglich
und dieser Abstand unabhängig
von der Größe der Produktschlaglänge ist.
Die Nachteile dieser Verfahren sind, daß erstens die Länge der
entstandenen Drallwechselstelle im fertigen Produkt erfahrungsgemäß sehr groß ist, in
der Größenordnung
mehrerer oder gar vieler Schlaglängen,
und zweitens die endgültige
und gleichmäßige Verseilung
zwischen den Drallwechselstellen durch den stark zugkraftabhängigen Reibungsschluß in beiden
Verdrillungsstellen wegen vorkommender Inkonstanz der Zugkraft nicht
immer zu 100% exakt sein kann und die große Länge der Speicherstrecke nur
deshalb erforderlich ist, weil bei Bündelung mehrerer solcher gleichzeitig
in einer Linie erzeugter Einzelverseilprodukte zu einem direkt nachfolgendem
Gesamtprodukt sich die einzelnen typisch sehr langen Drallwechselstellen
nicht gegenseitig überlappen
dürfen,
da sich sonst die mechanischen und elektrischen Eigenschaften des Gesamtproduktes
stark verschlechtern. Beispielsweise ist bei diesen Verfahren bekannt,
daß bei
einer Bündelung
von 10 solcher Einzelverseilprodukten, beispielsweise bestehend
aus Telefon-Paaren oder Vierern, eine Speicherstrecke für jedes
Einzelprodukt von im Minimum etwa 9 bis vorzugsweise 13 Meter benötigt wird.
Bei mehr Einzelprodukten entsprechend mehr. Deswegen benötigt eine
solche Verseilvorrichtung sehr viel Platzbedarf. Ein weiterer Nachteil
dieser Verfahren ist, daß die
Verseilelemente beim Durchlaufen der Verseilspeicherstrecke von
der zweiten, ausgangseitigen, Verdrillungsstelle nicht nur aufgedrillt
werden, sondern abschnittsweise auch aus der einen Verdrillungsrichtung
komplett in die andere umgedrillt werden müssen, womit der Einsatz dieser
Verfahren im wesentlichen auf gut biegbare Verseilelemente wie beispielsweise
kunststoffummantelte Kupferdrähte
oder -Litzen beschränkt
ist. Bei diesen Verfahren führt
daher eine wesentliche oder gar drastische Reduzierung der Speicherstrecke
aus den oben genannten Gründen
immer zu einem technologisch unbrauchbaren Verseilprodukt. Andere
Verfahren, beispielsweise nach den
DE 4226514A1 ,
EP 0529610B1 oder WO 96/00970A1, benutzen
eine tordierte Verseilspeicherstrecke mit einem Eingang in Form
einer stationär
angeordneten Führungslochscheibe
für die
einlaufenden Verseilelemente und eine am Ausgang dieser Speicherstrecke
angeordnete Verdrillungsstelle in Form einer alternierend rotierenden
Verseilscheibe mit nachfolgend stationärem Verseilnippel. Durch die
rotierende Verseilscheibe werden die in der Speicherstrecke enthaltenen
Verseilelemente und deren Führungen
solange in einer Drehrichtung gemeinsam tordiert bis entweder eine
technische oder technologische Grenze erreicht wird und deshalb
dann die Drehrichtung umgekehrt werden muß. Zwischen Anfang und Ende
dieser Speicherstrecke sind im allgemeinen mehrere gleichmäßig verteilte
Führungslochscheiben
für die
Verseilelemente angeordnet, die entweder passend einzeln angetrieben
sind oder gemeinsam über
besondere Vorrichtungen von der Verseilscheibe mehr oder weniger
passend mitgeschleppt werden, oder nach anderen Verfahren, wie beispielsweise
nach der
EP 0529611B1 ,
sind geführte
schlauchförmige
Führungselemente
auf die gesamte Speicherlänge
verteilt, die ebenfalls passend mitgeschleppt werden. Bekannt sind
bei diesen Verfahren Speicherverdrehungsanzahlen, aus der längs gestreckten
Lage – der
Nullage – der
Verseilelemente heraus, abhängig
von der Länge
der Speicherstrecke bis zu etwa 12 Umdrehungen in einer Drehrichtung.
Bekannt sind solche Speicherstrecken in der Größenordnung zwischen 1,6 und
etwa 12 Meter. Vorzugsweise werden derzeit solche Speicher mit der
Länge von
etwa 3 bis 6 Meter eingesetzt mit einer Speicherverdrehungsanzahl
von etwa 3 bis 10 Umdrehungen. Für die
ausgangseitig fertige Verseilung ergibt sich bei diesen Verfahren
die doppelte Anzahl von Umdrehungen in einer Drehrichtung je Speicherverdrehungsanzahl
des Speichers, da dieser bei einer maximalen Verdrehung, beispielsweise
linksum, anschließend
wieder zurück
und dann über
die Nullage übergangslos
bis maximal rechtsum verdreht wird. Deshalb enthält das fertige Verseilprodukt
die doppelte Anzahl an Umdrehungen in einer Drehrichtung wie der
Speicher als Produktschlaglängen.
Damit ist der Drallwechselabstand im fertig verseilten Produkt doppelt
so groß wie
die Speicher-verdrehungsanzahl multipliziert mit der Schlaglänge des
fertigen Produktes. Die Vorteile dieser Verfahren sind, daß erstens
eine technologisch exakte Verseilung erreicht wird und die Drallwechselstellen
im fertigen Verseilprodukt sehr klein sein können, weil ausgangsseitig eine sauber
führende
Verseilscheibe mit geringen Drehmassen und einem nachfolgendem stationären Verseilnippel
als Verdrillungsstelle benutzt wird und zweitens die Länge der
Speicherstrecke gegenüber
den vorher genannten Verfahren geringer sein kann.
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Ein
sehr großer
Nachteil dieser Verfahren ist, daß der Drall-wechselabstand
im fertigen Produkt von der Größe der Produktschlaglänge bestimmt
wird und im Durchschnitt deshalb nur sehr gering ist, weil die Speicherstrecke
nur eine sehr begrenzte Anzahl von Umdrehungen zuläßt. Deshalb
enthalten bei diesen Verfahren alle fertigen Verseilprodukte in
ihrer Gesamtlänge
erheblich mehr Drallwechselstellen als bei den vorher genannten
Verfahren und sind damit erheblichen mechanischen wie auch elektrischen
Nachteilen unterworfen. Beispielsweise ist mit einer kleinen Schlaglänge von
30 mm und einer üblichen
Speicherverdrehungsanzahl von 6 Umdrehungen der Drallwechselabstand
im fertigen Produkt nur sehr geringe 6 × 2 × 30 mm = 360 mm und bei einer
großen
Schlaglänge
von 300 mm trotzdem nur 3600 mm lang. Die Speicherstrecke ist bei
diesem Beispiel etwa 4 Meter lang. Ein weiterer Nachteil dieser
Verfahren ist, daß die
Speicherstrecke zum Zeitpunkt der Drallumkehr maximal verdrillt
ist und deshalb die Verseilelemente in den einzelnen Führungslochscheiben innerhalb
des Speichers bis hin zur Verseilscheibe stark umgebogen werden
und dabei wie auch bei den gesamt längsverteilten Führungen
dieser Verfahrensarten einer starken Reibung unterliegen, so daß bei sehr empfindlichen
Verseilelementen, wie beispielsweise Lichtwellenleitfasern enthaltende
Kunststoffröhrchen, ständig die
Gefahr des Knickens oder gar Abrisses besteht. Bei diesen Verfahren
führt deshalb
eine wesentliche oder gar drastische Reduzierung der Speicherstrecke
aus den oben genannten Gründen
immer zu einem schlechteren Verseilprodukt.
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Ein
weiteres Verfahren nach der Patentschrift
DE 3013933C2 , nur für Zwecke
der mehrlagigen SZ-Verseilung
gedacht, benutzt eine Verseilspeicherstrecke, an deren Einlauf eine
in der Wirkungsweise entfernt ähnlichen
Verdrillungsstelle wie unter den eingangs zuerst genannten Verfahrensarten
angeordnet ist, die ständig
mit konstanter Drehzahl und Drehrichtung rotiert. Am Auslauf der
Speicherstrecke ist eine zweite Verdrillungsstelle in Form einer
alternierend, mit gleicher Drehzahl wie die Einlauf-Verdrillungsstelle,
rotierenden Verseilscheibe mit nachfolgend stationärem Verseilnippel
angeordnet. Durch diese Anordnung wird die Verseilspeicherstrecke
bei gleichsinniger Drehung beider Verdrillungsstellen zuerst mit
Verdrillungen der Verseilelemente gefüllt und dann bei Drehrichtungsumkehrung
der Verseilscheibe wieder komplett entleert. Die Vorteile dieses
Verfahrens sind, daß die
Drallwechselstellen im fertigen Verseilprodukt wie bei den oben
zu zweit genannten Verfahren sehr klein sein können, eine technologisch exakte
Verseilung erreicht wird und durch eine nahezu beliebig lang wählbare Verseilspeicherstrecke
entsprechend lange, von der Größe der Produktschlaglänge unabhängig, konstante
Drallwechselabstände
im fertigen Produkt erreicht werden. Der Nachteil dieses Verfahrens
ist, daß der
Drallwechselabstand im fertigen Verseilprodukt wie bei allen anderen
bekannten SZ-Verseilverfahren allein von der Länge der Speicherstrecke abhängt und
deshalb bei geforderten großen Drallwechselabständen eine
solche Verseilvorrichtung ebenfalls entsprechend sehr großen Platzbedarf
benötigt.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein gattungsgemäßes Verfahren
so weiterzubilden, daß eine
drastisch verkürzte
Verseilspeicherstrecke möglich
wird.
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Gelöst wird
diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1.
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Durch
die Verfahrensweise nach dem Anspruch 1 wird erreicht, daß die Verseilspeicherstrecke
L1+L2 innerhalb des Zeitabschnittes einer Drehrichtung der zweiten,
für die
fertige Verseilung zuständigen
Verdrillungstelle zweimal ausgenutzt wird – Entleeren und wieder Füllen der
Speicherstrecke mit Verdrillungen- bevor eine Drehrichtungsumkehrung
stattfinden muß und
deshalb die Drallwechselabstände
im fertig verseilten Produkt im wesentlichen doppelt so lang sind
wie die Verseilspeicherstrecke L1+L2. Ermöglicht wird dies durch die
Kombination der Eigenarten zweier in der Verseiltechnik bekannter
grundsätzlich
unterschiedlicher Verdrillungsanordnungen. Bei der ersten Anordnung
läuft die
Gesamtanzahl der Verseilelemente durch eine stationär angeordnete
zentrale Führungsscheibe
mit einem Lochkranz zur geordneten Durchführung in eine direkt nachgeordnete
rotierende technische Verdrillungsvorrichtung ein, mit der alle
einlaufenden Verseilelemente miteinander verdrillt werden. Die Eigenart
dieser ersten Anordnung ist, daß die
stationär
einlaufenden Verseilelemente als verdrillten Strang die Verdrillungsvorrichtung
zwangsfrei durchläuft
und diese dann mit derer eigenen Drehzahl und Drehrichtung verläßt. In der
konventionellen Verseiltechnik mit ständiger Verseilung in einer Drehrichtung
bedeutet dies, daß alle
dieser Verdrillungsanordnung vorgeordneten Aggregate, beispielsweise alle
Abwickelvorräte,
stationär
angeordnet sind und alle nachgeordneten Aggregate, beispielsweise
der Aufwickler, ebenso wie die Verdrillungsvorrichtung rotieren
müssen.
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Bei
der zweiten Verdrillungsanordnung läuft die Gesamtanzahl der Verseilelemente über eine
rotierend angeordnete zentrale Führungsscheibe,
auch Verseilscheibe genannt, in eine direkt nachgeordnete stationär angeordnete
technische Vorrichtung ein (bekannt als Verseilnippel), in der alle
einlaufenden Verseilelemente miteinander verdrillt werden. Die Eigenart
dieser zweiten Anordnung ist, daß die Gesamtanzahl der einlaufenden
Verseilelemente ebenso rotieren muß wie die rotierende Verseilscheibe
und diese danach den Verseilnippel als verdrillten und nicht rotierenden
Strang verläßt. In der
konventionellen Verseiltechnik mit ständiger Verseilung in einer
Drehrichtung bedeutet dies, daß alle
dieser Verdrillungsanordnung vorgeordneten Aggregate, beispielsweise
die Gesamtanzahl der Abwickelvorräte, ebenso wie die Verseilscheibe
rotieren müssen
und alle nachgeordneten Aggregate, beispielsweise der Aufwickler,
stationär
angeordnet sind. Der wesentliche Unterschied beider Verdrillungsanordnungen
besteht darin, daß bei
gleichsinniger Drehung in gleicher Laufrichtung jeweils entgegengesetzte
Verdrillungen entstehen.
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Im
folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren
anhand der 1 bis 7 näher beschrieben.
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In 1 werden
die von nicht gezeichneten Ablaufeinheiten kommenden einzelnen Verseilelemente (1)
einer stationär
installierten Verseilscheibe (2) zugeführt, die als Lochscheibe mindestens
einen symmetrischen Lochkranz mit einer Anzahl von Löchern besitzt,
die mindestens der Anzahl der zugeführten Verseilelemente entspricht
und die zur geordneten Durchführung
derselben dienen. Direkt anschließend an diese Verseilscheibe
folgt in einem bestimmten Abstand ein Verseilnippel (3)
der den Beginn der Strecke L1 bestimmt und in dem die Gesamtanzahl
der einlaufenden Verseilelemente zusammengefaßt wird und diese durch die direkt
folgende, nach weiter unten beschriebener Verfahrensweise, besonders
gesteuerte alternierend rotierende Verdrillungsstelle (4)
zeitweise miteinander verdrillt werden. Die Verdrillungsstelle (4)
ist so ausgebildet, daß die
zu einem Strang (5) miteinander verdrillten oder auch unverdrillten
Verseilelemente über
eine oder mehrere der rotierenden Verdrillungsstelle zugehörigen hier
nicht näher
bezeichneten Anordnung von Umlenkrollen mit insgesamt mindestens
360 Grad Umlenkung, einem der Verdrillungsstelle zugehörigen Ausgangsführungsnippel
(6) zugeführt
werden, so daß der
Strang (5) die Verdrillungsstelle zwangsfrei in die Speicherstrecke
L2 verlassen kann. Die Strecke L1 beginnt damit am Verseilnippel
(3), geht über
die für
den Strang (5) maßgebenden
Umlenkrollen der Verdrillungsstelle (4) herum bis zu deren
Ausgangsführungsnippel
(6).
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Die
Rotation der Verdrillungsstelle (4) um die gemeinsame Achse
der zu einem Strang (5) verdrillt in die Speicherstrecke
L1 ein- und wieder auslaufenden Verseilelemente bewirkt, daß der die
Verdrillungsstelle verlassende Strang (7) mit der Verdrillungsstelle
eigenen Drehzahl und Drehrichtung rotiert und so in die folgende
Verseilspeicherstrecke (L2) einläuft,
während
bei Stillstand der Verdrillungsstelle die Verseilelemente die Strecke
L1 unverdrillt durchlaufen und als unverdrillten Strang (7)
verlassen. Die Verseilspeicherstrecke L2 dient dazu den durchlaufenden,
verdrillten oder auch unverdrillten Strang (7) der Verseilelemente
solange aufzunehmen bis dieser von der zweiten Verdrillungsstelle
weiter verarbeitet wird. Die zweite Verdrillungsstelle besteht aus
einer alternierend rotierenden Verseilscheibe (8) mit im
wesentlichen für
die Führung
der Verseilelemente gleichen Eigenschaften wie die vorher beschriebene
stationäre
Verseilscheibe (2), mit der die zum Strang (7)
verdrillten von der Speicherstrecke L2 kommenden Verseilelemente
bei Einlauf in die Strecke L3, nach weiter unten beschriebener Verfahrensweise,
passend aufgedrillt werden und durch den Lochkranz der Verseilscheibe
hindurch einem nachfolgend in bestimmtem Abstand stationär angeordneten,
die Verseilelemente wieder zusammenfassenden Verseilnippel (9)
zugeführt
werden und diesen als fertig verseiltes Produkt (10) verlassen.
Zur Führung
der zum Strang (7) verdrillten und insbesonders zeitweise
auch unverdrillten Verseilelelemente dient mindestens eine in der
Verseilspeicherstrecke L2 zentrisch zur Laufachse des Stranges (7)
angeordnete stationäre
oder erforderlichenfalls auch mit dem Strang (7) passend
mitrotierende Führung (11)
, die aus glatten und reibungsarmen ring-, rohr- oder auch trompetenförmigen Elementen
bestehen kann. Die Strecke L3 dient hierbei als Einlaufstrecke der
Verseilelemente zu der zweiten Verdrillungsstelle (8) und muß in der
Länge mindestens
so groß sein,
daß den
zu Beginn der Strecke L3 aufgedrillten Verseilelementen noch genügend Länge bis
zur Verseilscheibe zur Verfügung
steht, damit deren Einlaufwinkel in die Verseilscheibe nicht zu
groß und
damit technologisch unbrauchbar wird. Für das erfindungsgemäße Verfahren
ist die Länge
L = (L1+L2) als gesamte Verseilspeicherstrecke maßgebend,
während
die gesamte Strecke 1ges= (L1+L2+L3) dabei
im wesentlichen die Gesamtlänge
der Verseilvorrichtung bestimmt.
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In 2 bis 6 sind
die beiden gegenläufigen
Verdrillungsrichtungen der Verseilelemente mit „S" und „Z" bezeichnet, wobei die „Z"-Verdrillungen mit
einem links steigenden und die „S"-Verdrillungen mit einem rechts steigenden
Schrägstrich
quer durch die Längsachse
der Laufrchtung gekennzeichnet sind.
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Nach 2 starten
beide Verdrillungsstellen (4, 8) mit gleicher
Drehzahl und der Drehrichtung im Uhrzeigersinn, gesehen in Laufrichtung
der Verseilelemente, unter der Voraussetzung, daß vorher alle Verseilelemente
(1) gegeneinander verdrillungsfrei komplett durch die gesamte
Verseilvorrichtung hindurchgeführt
wurden. Der von der ersten Verdrillungsstelle (4) „Z"-verdrillte Strang
(5) der Verseilelemente (1) läuft dabei, wie in 3 gezeigt,
ohne weitere Verdrillung mit der Produktionsgeschwindigkeit V durch
die Strecke L1 und dann als verdrillter und rotierender Strang (7)
in die Strecke L2 ein. Wenn dabei beide Verdrillungsstellen gleichsinnig
und mit gleicher Drehzahl drehen kann in der Speicherstrecke L2
keine weitere Verdrillung des Stranges (7) erfolgen. Erreicht
nun der Anfang der Verdrillungen, wie in 4 gezeigt,
das Ende der Strecke L2, so erfolgt der Stop beider Verdrillungsstellen.
Das fertige Verseilprodukt (10) wurde dann bis hier im
wesentlichen mit der Länge
L1+L2 in „S"-Richtung verseilt.
Die zweite Verdrillungsstelle (8) startet nun unterbrechungsfrei gegen
den Uhrzeigersinn während
die erste Verdrillungsstelle weiter stillsteht, so daß, die Speicherstrecke L1+L2
von den „Z"-Verdrillungen entleert
wird, wie in 5 gezeigt. Ist dann die Speicherstrecke
L1+L2 gemäß
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6 entleert,
so wurde bis hierhin das fertige Verseilprodukt (10), anschließend an
den bereits vorher „S"-verseilten Abschnitt,
zum ersten Mal im wesentlichen mit der Länge L1+L2 in „Z"-Richtung verseilt.
Nun wird die erste Verdrillungsstelle (4), wie in 6 noch
angedeutet, ebenfalls gegen den Uhrzeigersinn wie die dabei weiter
konstant rotierende zweite Verdrillungsstelle (8) wieder
in Betrieb genommen. Mit gleicher Drehzahl rotieren beide nun gemeinsam
so lang bis die Speicherstrecke L1+L2 nun mit „S"-Verdrillungen wieder gefüllt ist.
Nun erfolgt wiederum der Stop beider Verdrillungsstellen. Das fertige
Verseilprodukt (10) wurde damit weiterhin, lückenlos
anschließend
an den ersten bereits verseilten „Z"-Abschnitt, zum zweiten Mal im wesentlichen
mit der Länge
L1+L2 in „Z"-Richtung verseilt.
Der nun folgende Zyklus beginnt mit dem unterbrechungsfreien Start
der zweiten Verdrillungsstelle (8) im Uhrzeigersinn, während die
erste Verdrillungsstelle wieder stillstehend bleibt und dieser Zyklus
wie nach 5 und 6 nur in
anderer Drehrichtung beendet wird. Dieser gesamte Vorgang ist nun
beliebig oft nacheinander wiederholbar.
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Wegen
der physikalisch größer Null
bedingten Anfahr- und Bremszeiten beider Verdrillungsstellen wird in
deren Beschleunigungszeiten bei linearer Beschleunigung und bei
konstanter Produktgeschwindigkeit V nur die halbe Anzahl von Verdrillungen
erzeugt wie die Anzahl der Verdrillungen in den gleichen Zeiten
bei voller und konstanter Drehzahl, die jedoch den gleichen Platzbedarf
in der Speicherstrecke als auch im fertigen Verseilprodukt beanspruchen.
Die Herleitung erfolgt aus der bekannten physikalischen Formel s
= ½·a·t2. Durch den Platzbedarf dieser aus Anfahren
oder Bremsen der Verdrillungsstellen entstandenen Verdrillungen
in der Speicherstrecke L1+L2 steht deshalb weniger Platz für die aus
konstanter Drehzahl erzeugten Verdrillungen zur Verfügung. Deshalb
ist bei diesem Verfahren der Drallwechselabstand im Verseilprodukt
geringfügig
kürzer als
die doppelte Länge
der Speicherlänge
L1+L2. Da diese Verkürzung
nur von der Dauer der Anfahr- und Bremszeiten der Verdrillungsstellen
abhängt
ist die Annäherung
des Drallwechselabstandes an die doppelte Länge der Speicherstrecke L1+L2
um so besser je kürzer
diese Zeiten sind.
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Der
Drallwechselabstand Ld und die in diesem Abstand als Schlaglänge enthaltenen
Umdrehungen U der zweiten Verdrillungsstelle können bei gleichen Anfahr- und
Bremszeiten beider Verdrillungsstellen mit folgenden Formeln berechnet
werden: Ld = 2 × (L1+L2) – V × t U
= 1/SL × (L1+L2)-2 × n × t
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In
diesen Formeln bedeuten:
- L1 und L2
- die vorher benannten
Speicherstrecken
- V
- = konstante Produktionsgeschwindigkeit
- n
- = konstante Verseildrehzahl
in jeder Drehrichtung
- SL
- = Schlaglänge im fertig
verseilten Produkt. Es gilt hierbei SL = V/n
- t
- = Anfahr- und Bremszeit
beider Verdrillungsstellen
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Nachfolgend
werden hierzu einige Berechnungsbeispiele gezeigt mit vergleichbaren
Werten für
die aus der Praxis bekannten Anfahr- und Bremszeiten bekannter Verdrillungsstellen.
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In 7 wird
ein Beispiel für
das der Erfindung zugehörige
Steuerprogramm mittels eines Diagrammes näher dargestellt. In diesem
Diagramm bedeuten:
- t
- = Zeit
- n
- = Drehzahl der Verdrillungsstellen
- +n
- = Drehrichtung im
Uhrzeigersinn, gesehen in Laufrichtung der Verseilelemente und
- –n
- = Drehrichtung gegen
den Uhrzeigersinn.
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Für den Zeit-
und Drehzahlverlauf der ersten Verdrillungsstelle (4) gilt
der offene Pfeil: →
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Für den Zeit-
und Drehzahlverlauf der zweiten Verdrillungsstelle (8)
gilt der gefüllte
Pfeil: →
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Die
Produktgeschwindigkeit V ist hierbei konstant und die Anfahr- und
Bremszeiten beider Verdrillungsstellen sind gleich lang. Der Zeitpunkt
1 bezeichnet einen Zyklusbeginn in der einen Drallrichtung, der Zeitpunkt
6 den Drallumkehrpunkt und das Ende dieses Zyklus sowie den Beginn
des nächsten
Zyklus in der anderen Drallrichtung und der Zeitpunkt 11 das Ende
dieses nächsten
Zyklus. Die Zeitabschnitte 1–2,
3–4, 5–6, 6–7, 8–9 und 10–11 bezeichen
die Anfahr- beziehungsweise Bremszeiten beider Verdrillungsstellen.
Im Zeitabschnitt 1–4
wird die aus einem vorhergegangen Zyklus mit Verdrillungen gefüllte Speicherstrecke
L1+L2 im wesentlichen entdrillt und im Zeitabschnitt 4–6 wieder
mit Verdrillungen gefüllt,
während
in beiden Zeitabschnitten die zweite Verdrillungsstelle die Verseilelemente
in einer Drallrichtung konstant fertig verseilt. Ab dem Zeitpunkt
6 findet dieser Vorgang in nun anderer Drallrichtung statt, so daß zwischen
dem Zeitpunkt 1 und 11 das fertige Verseilprodukt zwei Abschnitte
entgegengesetzter Drallrichtung enthält und jeder dieser Abschnitte
im wesentlichen doppelt so lang ist wie die Speicherstrecke L1+L2.
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Durch
Anwendung des zweiten Verdrillungsverfahrens, mit einer alternierend
rotierenden Verseilscheibe und nachfolgend stationärem Verseilnippel,
als zweite Verdrillungsstelle ist die nach dem Stand der Technik
bekannte exakte Produktverseilung gewährleistet und die Drallumkehrzeit
dieser Verseilscheibe kann sehr niedrig ausfallen, weil lediglich
die Verseilscheibe mit den durchlaufenden Verseilelementen anzutreiben ist
und damit die anzutreibenden Drehmassen sehr gering sind. Deswegen
können
die Drallwechselstellen im fertigen Verseilprodukt ebenfalls sehr
kurz ausfallen.
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Gegenüber den
eingangs erwähnten
Verseilverfahren nach der
DE
2230972 und
DE 2726172 ,
mit deren typisch langen Drallwechselstellen, kann die Verseilspeicherstrecke
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
deshalb drastisch verkürzt
werden, weil mit einer beispielsweise 2 Meter langen Verseilspeicherstrecke L1+L2
der Drallwechselabstand im fertigen Produkt bereits etwa 4 Meter
lang ist und sich mit den hier kurzen Drallwechselstellen bereits
deutlich mehr als 10 Einzelverseilprodukte ohne Überlappung der Drallwechselstellen
bündeln
fassen. Außerdem
entfällt
nun die Umverdrillung der Verseilelemente aus der einen in die andere Drallrichtung.
Gegenüber
den eingangs erwähnten
Verseilverfahren nach der
DE
4226514A1 ,
EP
0529610B1 oder WO 96/00970A1, mit von der Schlaglänge abhängigen und
im Mittel sehr kurzen Drallwechselabständen, kann die Verseilspeicherstrecke
L1+L2 nach dem vorher genannten Beispiel immer noch sehr deutlich
kürzer sein
mit dabei drastisch größeren Drallwechselabständen. Außerdem entfällt nun
die starke Verzwängung
der Verseilelemente bei voll verdrillter Speicherstrecke. Ein weiterer
und großer
Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist, daß die
in der Speicherstrecke enthaltenen verdrillten Verseilelemente im
zweiten Schritt bei Entdrillung durch die zweite Verdrillungsstelle
zwangsläufig
immer in der gleichen Drallrichtung vorhanden sind wie auch ausgangsseitig
fertig verseilt wird, so daß sich
daraus für
die ausgangsseitige Verseilung ein gewisser Vorformungseffekt für die Verseilelemente
ergibt, während
die direkt nachfolgenden unverdrillten Verseilelemente gerade gestreckt
in die zweite Verdrillungsstelle einlaufen und damit wie beim konventionellen
Verseilen behandelt werden.
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Durch
die genannten Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens können nicht
nur die den oben genannten bisherigen Verseilverfahren zugeordneten
Verseilprodukte, wie beispielsweise Telefonpaare oder -Vierer deutlich
verbessert hergestellt und damit anschließend besser gebündelt werden,
sondern es eröffnet sich
auch die Möglichkeit
der Herstellung von Verseilprodukten, die bisher im wesentlichen
konventionellen Verseilverfahren vorbehalten waren. So kann beispielsweise
die Herstellung symmetrischer-Datenkabel (UTP, S-UTP, STP, S-STP)
in SZ-Technik erwogen werden, da die ausgangsseitige exakte Verseilung
in Verbindung mit den großen
Drallwechselabständen
dieses weitaus besser erlaubt als bei den bisherigen SZ-Verseilverfahren,
bei denen dies aus den oben genannten Gründen bisher zu nicht ausreichenden
Ergebnissen führen konnte.
Es können
aber auch durchaus ganz neue Produkte in Erwägung gezogen werden. Wegen
der schonenden Behandlung der Verseilelemente bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird es ermöglicht
auch gegen Torsion, Biegung und Zug sehr empfindliche Verseilelemente
zu verseilen, wie beispielsweise Verseilelemente aus einem oder
mehreren Lichtwellenleitfasern enthaltenen Kunststoffröhrchen.
Beispielsweise könnten
Paare oder auch Vierer aus solchen Röhrchen zu einem SZ-Lichtwellenleiter-Verseilprodukt
hergestellt werden, wobei allerdings ein zug- und biegungsentlastendes
Zentralelement „CSM" (Central Strength
Member) hier nicht möglich
ist. Dies ist aber nicht von Nachteil, da wegen der beschriebenen
Vorteile der Stress auf die Lichtleitfasern erheblich geringer ausfällt als
bei den bisherigen SZ-Verfahren und bei direkt anschließender Bündelung
dieser Verseilprodukte zu einem Lichtwellenleiter-Bündel die
Einfügung
eines passenden Gesamt-CSM problemlos möglich ist. Dadurch werden Kabelaufbauten
möglich
mit einer Anzahl von Röhrchen die
den derzeitigen technischen Stand weit übertreffen könnten. Beispielsweise
wäre ein
solches Bündel
aus vier Röhrchen-Vierern
mit passendem Gesamt-CSM nur unwesentlich dicker als das entsprechende
Kabel nach dem technischen Stand, könnte dafür aber deutlich flexibler ausfallen.
Kostengünstig
herstellbar wären Röhrchen-Paare
oder Vierer, die nach sofort anschließender Kunststoffummantelung
besonders gut geeignet sein könnten
für Duplexverbindungen
in der Gebäudeverkabelung
beziehungsweise für
den Anschluß von Endgeräten nach
der DIN EN 50173. Das hierbei fehlende CSM könnte beispielsweise durch einen
geringfügig dickeren
Kunststoffmantel ersetzt werden. Da Verbindungskabel für Endgeräte standardmäßig komplett
konfektioniert mit Stecker und Kupplung in bestimmten Fixlängen (etwa
1, 2, 3, 5, 10 Meter ...) hergestellt werden, kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
idealerweise die Länge
der Verseilspeicherstrecke L1+L2 so ausgelegt oder auch eingestellt
werden, daß die
Drallwechselabstände
im fertig verseilten Produkt dem einfachen oder auch mehrfachen
einer solche konfektionierten Fixlänge entspricht, so daß durch
die Konfektionierung Kabelstücke
entstehen die nur noch Verseilelemente in einer Drallrichtung enthalten
und somit für
die praktische Handhabung wesentlich besser geeignet sind als mit
darin enthaltenen Drallwechselstellen.
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Die
Länge der
Drallwechselabstände
mit der bisher annähernd
doppelten Länge
der Speicherstrecke L1+L2 kann durch steuerungstechnische Maßnahmen
weiter verändert
werden, indem beide Verdrillungsstellen unterschiedliche Drehzahlen
bei gleichem Drehsinn besitzen können.
Rotiert die erste Verdrillungsstelle schneller als die zweite Verdrillungsstelle,
so wird die Speicherstrecke L2 mit Verdrillungen langsamer gefüllt, weil
die zweite Verdrillungsstelle die von der ersten Verdrillungsstelle
gelieferten Verdrillungen in der Speicherstrecke L2 im Verhältnis des
Drehzahlunterschiedes teilweise wieder aufdrillt. Unter Berücksichtigung
der dabei auftretenden unterschiedlichen Verdrillungsgrößen und
unterschiedlicher Anfahr- und Bremszeiten beider Verdrillungsstellen
kann durch eine passende Steuerung der Drallwechselabstand im fertigen
Verseilprodukt bei gleicher Speicherstrecke L2 weiter erhöht und bei
doppelter Drehzahl der ersten Verdrillungsstelle näherungsweise
nochmal verdoppelt werden. Rotiert die erste Verdrillungsstelle
langsamer als die zweite Verdrillungstelle, so wird die Speicherstrecke
L2 mit Verdrillungen schneller gefüllt, weil die zweite Verdrillungsstelle die
Speicherstrecke L2 zusätzlich
zu den von der ersten Verdrillungstelle gelieferten Verdrillungen
im Verhältnis
des Drehzahlunterschiedes weiter verdrillt. Der Drallwechselabstand
im fertigen Verseilprodukt kann damit bei gleicher Speicherstrecke
L2 entsprechend verkürzt
werden. Interressant sind diese Verfahrenserweiterungen erstens
zu einer weiteren Verkürzung
der Verseilvorichtung und insbesonders zweitens auch um bei direkt nachfolgender
Bündelung,
aus einer Mehrfach-Anordnung solcher Verseilvorrichtungen kommenden
mit jeweils unterschiedlicher Schlaglänge behafteten Einzelverseilprodukte,
den Drallwechselabstand eines oder mehrerer dieser Einzelverseilprodukte
durch ein entsprechendes Steuerprogramm so anzupassen, daß eine Überschneidung
der Drallwechselstellen im Bündel
vermieden wird.
