DE2355624C3 - Verfahren zur Verminderung der elektrischen Kopplungen in Nachrichtenkabeln - Google Patents

Description

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mit λ ungleich m und n, m = 1 ...z.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand Γ der Umkehrstellen der Verdrillungsrichtung in a gleich großen Stufen der Breite Δ Τ fortwährend vergrößert und verkleinert wird oder daß der Abstand T in a gleich großen Stufen größer bzw. kleiner wird und nach Erreichen des oberen bzw. unteren Grenzwertes auf den anderen Grenzwert zurückspringt, wobei die Stufenbreite Δ rkleiner oder größer ist als die Größe

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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das a-fache der Stufenbreite Δ Γ gleich oder näherungsweise gleich dem e^fachen der Größe .

ist, wobei a und e ganzzahlig sind und a ungleich 1 gilt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufenbreite Δ Τ gleich oder annähernd gleich der Größe

55

2 ' (s, + sj

ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Variation des Abstandes T mit Hilfe von Zwischenspeichern erfolgt, die mit konstanter, untereinander unterschiedlicher Drehzahl rotieren, wobei die Speicher- <>? Inhalte der Zwischenspeicher synchron abwechselnd verkleinert und vergrößert werden, indem die Zeiten der Speicherinhaltsverkleinerung bzw. -vergrößerung innerhalb eines Bereiches I₀ bis (ίο-Mi) fortwährend kleiner und größer werden.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, die zur Verseilung von Adern zu einer Verseileinheit jeweils zwei hintereinander abgeordnete, ihre Speicherinhalte entgegengesetzt ändernde, mit voneinander abweichenden Drehzahlen rotierende Zwischenspeicher enthält, die jeweils aus zwei Rollengruppen bestehen, wobei die zweite Roliengruppe des ersten Zwischenspeichers und die erste Rollengruppe des zweiten Zwischenspeichers in einem in Verseilachsrichtung mit einer minimalen Hubbewegung b gleichförmig hin- und herlaufenden Rahmen drehbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubbewegung des Rahmens in einer Entfernung von +0,5 · (b+r ■ Ab) bzw. -0,5 · (b+r ■ Ab) gegenüber der Mittelstellung umkehrbar ist, wobei die Zahl r nach jeder vollständigen Hin- und Herbewegung um 1 springend nacheinander die Werte 0, 1, 2, 3, bis a annimmnit und anschließend auf 0 zurückspringt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, die einen Längenimpulsgeber, der pro Längeneinheit einer herzustellenden Verseileinheit einen Spannungsimpuls abgibt, und einen Impulszähler enthält, gekennzeichnet durch einen Impulszähler, der die Impulse des Längenimpulsgebers abzählt, nachdem der Rahmen von der Mittelstellung aus die Entfernung + 0,5 b bzw. — 0,5 b zurückgelegt hat, und der jeweils nach 0, 1, 2, 3 ... a Impulsen die Umkehrung der Hubbewegung des Rahmens steuert.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung der elektrischen Kopplungen in Nachrichtenkabeln durch Beeinflussung des Verseilvorganges bei der im gleichen Arbeitsgang erfolgenden zweistufigen Verseilung von Adern zu Verseileinheiten und von Verseileinheiten zur Verseilgruppe, bei dem die Adern zu Verseileinheiten mit in Abständen T, die während der Verseilung fortwährend verändert werden, wechselnder Verdrillungsrichtung verseilt werden und hierbei innerhalb eines Abschnittes gleichbleibender Verdrillungsrichtung konstante untereinander unterschiedliche Schlaglängen Si, S2 ■■■ s„ aufweisen, und bei dem eine Anzahl Z solcher Verseileinheiten zur Verseilgruppe verseilt wird.

Bei der Herstellung symmetrischer Nachrichtenkabel, also von Kabeln, deren Kabelseelen aus zu Paaren oder Vierern verseilten Adern aufgebaut sind, wird in der Regel bereits beim Verseilvorgang eine elektrische Entkopplung der aus den Adern gebildeten Übertragungskreise vorgenommen. Dies erfolgt vor allem mit Hilfe unterschiedlicher Dralle für die einzelnen Verseileinheiten wie Paare oder Vierer sowie für die aus diesen Verseileinheiten gebildeten Verseilgruppen wie Bündel oder Verseillagen und auch durch Dralländerungen während der Verseilung der Verseileinheiten oder Verseilgruppen.

Diese Maßnahmen zur Verminderung der elektrischen Kopplungen werden auch bei der sogenannten SZ-Verseilung eingesetzt, bei der Verseilelemente in aufeinanderfolgenden Längsabschnitten abwechselnd mit einem Linksdrall (S-Drall) und einem Rechtsdrall (Z-Drall) verseilt werden. Bei Verseilungen dieser Art laufen die zu verseilenden Verseilelemente von

ortsfesten Ablaufgestellen ab, wobei die Weiterverarbeitung der aus den Verseilelementen gebildeten SZ-Verseileinheiten im gleichen Arbeitsgang angeschlossen werden kann. Im allgemeinen werden hierbei zwei bisher getrennt durchgeführte Verseilvorgänge, insbesondere aber die Verseilung von Adern zu Paaren oder zu Sternvierern und die Verseilung der Paare oder Sternvierer zu einem Grundbündel, in einem einzigen Arbeitsgang zusammengefaßt.

Zur Durchführung der SZ-Verseilung dienen in 6er ι ο Regel umlaufende Verseilvorrichtungen, die einen Zwischenspeicher enthalten. Hierbei können Zwischenspeicher mit festem Speicherinhalt verwendet werden, die mit abschnittsweise wechselnder Drehzahl oder Drehrichtung umlaufen, während die Durchlaufge- is schwindigkeit der Verseilelemente konstant ist. Die Zwischenspeicher festen Speicherinhaltes können auch mit konstanter Drehzahl und Drehrichtung umlaufen, während die Durchlaufgeschwindigkeit der Verseilelemente abschnittsweise geändert wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, bei gleichbleibender Drehbewegung des Zwischenspeichers den Speicherinhalt abwechselnd zu vergrößern oder zu verkleinern. Weiterhin ist es bekannt, mit feststehenden Zwischenspeichern zu arbeiten, die von Verseilbügeln umflogen werden. Darüber hinaus sind SZ-Verseilverfahren bekannt, bei denen anstelle von Zwischenspeichern mit Verseilköpfen gearbeitet wird, die das innerhalb der Verseilvorrichtung in einem gestreckten Zustand geführte Verseilgut von außen kraftschlüssig umfassen, wobei in Abständen entweder die Drehbewegung, die örtliche Lage oder der Kraftschluß eines oder mehrerer Verseilköpfe oder auch die Durchlaufgeschwindigkeit des Verseilgutes oder die Länge der zwischen den Verseilköpfen und den zugehörigen Verseilpunkten gebildeten Verseilstrecken in Abständen geändert werden (Zeitschrift »Draht« 22 [1971], Heft 9, Seiten 619/625). Allen diesen bekannten SZ-Verseilverfahren ist also gemeinsam, daß eine oder mehrere der die Schlaglänge der hergestellten SZ-Verseileinheiten bestimmenden Verfahrensgrößen, also beispielsweise Drehzahl bzw. Drehrichtung der Verseilvorrichtung oder Abzugsgeschwindigkeit der Verseilelemente oder Änderungsgeschwindigkeit des Speicherinhaltes, in Abständen geändert bzw. umgekehrt wird.

Um bei der SZ-Verseilung von Adern zu Verseileinheiten die elektrischen Kopplungen zu vermindern, ist bereits vorgeschlagen worden (deutsche Auslegeschrift 22 13 693), die Schlaglängen s der SZ-Verseilung und/oder den Abstand T der Umkehrstellen der Verdrillungsrichtung ständig zu verändern, wobei diese Änderung wenigstens 0,5% der Größe

1 ♦

betragen soll. Da die Schlaglänge sin der Regel um etwa zwei Größenordnungen kleiner ist als der Abstand Tder Drallwechselstellen, sind bei der Verseilung mit konstanter Schlaglänge s relativ große Änderungen des fco Abstandes Tder Drallwechselstellen notwendig.

Der Erfindung liegt ebenfalls die Aufgabe zugrunde, bei Nachrichtenkabeln, der eingangs geschilderten Art die elektrischen Kopplungen zu vermindern.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, '^ daß der Abstand Tder Umkehrstellen der Verdrillungsrichtung innerhalb eines Bereiches To bis (T_n+T\) fortwährend vergrößert und verkleinert wird, wobei 7Ί mindestens ebenso groß ist wie die Größe

2 ■ <.s„

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mit π ungleich m und n,m=\ ...z.

Im Hinblick auf die im Rahmen der Erfindung vorgesehene Modulation des Abstandes der Umkehrs'.ellen der Verdrillungsrichtung geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß die zwischen benachbarten Verseileinheiten auftretenden Kopplungen nicht an diskreten Stellen in Längsrichtung der Verseileinheiten entstehen, sondern daß die Verseileinheiten einen sogenannten Kopplungsbelag aufweisen, mit dem die kontinuierliche Verteilung der Kopplungen über die Länge bezeichnet wird. Dieser Kopplungsbelag, dessen Integral die jeweiligen Kopplungen ergibt, ist nun nicht gleichförmig über die Länge der Verseilelemente verteilt, sondern folgt in erster Näherung einer sin- oder cos-Funktion mit der Periodendauer

P =

s, + s-,

wobei Si und 52 die Schlaglängen der beiden jeweils betrachteten Verseileinheiten sind. Das Kopplungsintegral eines Teilabschnittes der Länge L folgt dementsprechend einem Gesetz

K = K₁, ■ sind { 2

.v, + .V₂

.V₁ ■ .V₂

Bei einer SZ-Verseilung mit gleichbleibenden Drallwechselabständen /== T ergeben sich nun in jedem S- oder Z-Abschnitt der Länge T Restkopplungen, die je nach der Anfangsphase «0 zwischen 0 und ± Kn liegen. Diese Restkopplungen haben in allen aufeinanderfolgenden S-Abschnitten dieselbe Amplitude und dasselbe Vorzeichen und addieren sich deshalb längsproportional auf. Das gleiche gilt für das Verhalten der Z-Abschnitte untereinander.

Bei der im Rahmen der Erfindung vorgesehenen Maßnahme, die eine ständige Variation des Abstandes der Umkehrstellen vorsieht, wird nun sichergestellt, daß die in jedem S- oder Z-Abschnitt auftretenden Restkopplungen entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen, was zu einer Substraktion der Restkopplung und damit zu einer Verminderung der Gesamtkopplungen führt. Der besondere Vorteil dieser Maßnahme ist darin zu sehen, daß die Verminderung der elektrischen Kopplungen bereits mit relativ kleinen Änderungen des Abstandes der Umkehrstellen erreicht wird.

Im Rahmen der Erfindung hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, den Abstand Γ der Umkehrstellen der Verdrillungsrichtung in a gleich großen Stufen der Breite ΔΤ fortwährend zu vergrößern und zu verkleinern oder den Abstand Γ in a gleich großen Stufen größer bzw. kleiner werden zu lassen und nach Erreichen des oberen bzw. unteren Grenzwertes auf den anderen Grenzwert zurückspringen zu lassen, wobei die Stufenbreite Δ Tkleiner oder größer als die Größe

Je größer dabei der Wert a gewählt ist, um so besser ist die mit der Variation des Abstandes erzielte Entkopplung der Verseileinhciten.

Um den durch die Variation des Abstandes der Umkehrstellen der Verdrillungsrichtung erzielten Entkopplungseffekt weiter zu verbessern, ist es zweckmäßig, daß das a-fache der Stufenbreite Δ Τ gleich oder näherungsweise gleich dem e-fachen der Größe

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ist, wobei a und e ganzzahlig sind und a ungleich 1 gilt.

Eine besonders wirksame Entkopplung der Verseileinheiten läßt sich erzielen, wenn man die Stufenbreite Δ T gleich oder annähernd gleich der halben Periodendauer des Kopplungsbelages, also gleich oder annähernd gleich der Größe

2 ■ Ls_n + .v,„) '

wählt. In diesem Fall wechseln die Kopplungsintegrale bei gleichbleibender Amplitude von einem S- bzw. Z-Abschnitt zum nächsten jeweils das Vorzeichen.

Wie bereits erwähnt, bestehen die bei der Herstellung von Nachrichtenkabeln gebildeten Verseilgruppen stets aus mehreren, insbesondere fünf Verseileinheiten wie beispielsweise Sternvierern. Bei derartigen Verseilgruppen läßt sich mit der im Rahmen der Erfindung vorgesehenen Maßnahme eine ideale Kompensation der Restkopplungen jeweils nur für zwei bestimmte Verseileinheiten erzielen. Um jedoch für alle Verseileinheiten innerhalb der Verseilgruppe hinreichend kleine systematische Kopplungen zu erhalten, werden die Schlaglängen der Verseileinheiten zweckmäßig derart gewählt, daß bei keiner Kombination die Kopplungsperiode

mit der Stufenbreite Δ Τ übereinstimmt. Durch eine hinreichend große Zahl a von Stufen beim Modulationsvorgang wird dann dafür gesorgt, daß die Vorzeichen der Restkopplungen in den verschiedenen S- und Z-Abschnitten laufend wechseln und damit der erzielte Kompensationseffekt auftritt.

Das neue Verfahren zur Entkopplung der Verseileinheiten von Nachrichtenkabeln kann bei unterschiedlichen SZ-Verseiltechniken angewendet werden. Besonders geeignet hierfür ist jedoch die SZ-Verseilung mit konstant rotierenden Zwischenspeichern, deren Speicherinhalte abwechselnd verkleinert und vergrößert werden. Hierbei empfiehlt es sich, daß die Zwischenspeicher mit untereinander unterschiedlicher Drehzahl rotieren und daß ihr Speicherinhalt synchron abwechselnd verkleinert und vergrößert wird, wobei die Variation des Abstandes T dadurch erfolgt, daß die Zeiten der Speicherinhaltsverkleinerung bzw. -Vergrößerung innerhalb eines Bereiches fo bis (k+t\) forwährend kleiner und größer werden. Zur Durchführung dieser Maßnahme ist insbesondere die in der deutschen Offenlegungsschrift 19 41611 beschriebene SZ-Verseilvorrichtung geeignet, die zur Verseilung von Adern zu einer Verseileinheit jeweils zwei hintereinander angeordnete, ihre Speicherinhalte entgegengesetzt ändernde, mit voneinander abweichenden Drehzahlen rotierende Zwischenspeicher enthält, die jeweils aus zwei Rollengruppen bestehen, wobei die zweite Rollengruppe des ersten Zwischenspeichers und die erste Rollengruppe des zweiten Zwischenspeichers in einem in Verseilachsrichtung mit einer minimalen Hubbewegung b gleichförmig hin- und herlaufenden Rahmen drehbar gelagert sind. Zur Durchführung des s neuen Verfahrens mit einer solchen Vorrichtung ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Hubbewegung des Rahmens in einer Entfernung von

0,5 (b+r- Ab)bzv/. -0,5 · (b+r- Ab)

gegenüber der Mittelstellung umkehrbar ist, wobei die Zahl r nach jeder vollständigen Hin- und Herbewegung um Eins springend nacheinander die Werte 0,1, 2, 3 bis a annimmt und anschließend auf Null zurückspringt.

Die Variation der Hubbewegung des Rahmens und damit die Variation des Abstandes der Umkehrsteilen der Verdiillungsrichtung erfolgt zweckmäßig mit Hilfe eines Längenimpulsgebers und eines Impulszählers, die auf die Umsteuereinrichtung des Rahmens einwirken.

Hierzu wird der Längenimpulsgeber derart ausgebildet, daß er pro Längeneinheit einer herzustellenden Verseileinheit einen Spannungsimpuls abgibt. Der Impulszähler wird derart ausgelegt, daß er die Längenimpulse des Impulsgebers erst dann abzählt, wenn der hin- und herbewegbare Rahmen von seiner Mittelstellung aus die Entfernung +0,5 b bzw. -0,5 b zurückgelegt hat, und daß er in aufeinanderfolgenden Stufen jeweils nach 0, 1, 2, 3 ... a Impulsen die Umkehrung der Hubbewegung des Rahmens steuert.

_w Zur Erläuterung des neuen Entkopplungsverfahrens wird nachfolgend ein Zahlenbeispiel angegeben. Ein Diagramm, das schematisch die Verhältnisse an einem unter Anwendung dieses Beispiels hergestellten SZ-Verseileinheit verdeutlicht, ist in den Fig. 1 und 2

_15 wiedergegeben.

Es sei angenommen, daß die Entkopplungsmaßnahme bei einem Verseilverfahren durchgeführt wird, mit den-20 Adern zu 5 Sternvierern und im anschließender Arbeitsgang diese 5 Sternvierer zu einem Grundbünde verseilt werden. Die Verseilung der Adern zu der Verseileinheiten erfolgt gemäß Anspruch 6 jeweils mi zwei hintereinander angeordneten Zwischenspeichern deren Speicherinhalte entgegengesetzt variiert werden.

Die einzelnen zur Verseilung und zur Verminderung

4s der elektrischen Kopplungen zu betrachtenden Größer sind wie folgt gewählt:

1. Schlaglängen der z= 5 Verseileinheiten

Si = 100 mm
^so 5₂= 110 mm

5₃ = 120 mm

5₄ = 130 mm

5₅ = 140 mm

Aufgrund dieser Schlaglängen erhält man folgendf Kopplungsperioden p:

Pmin 52,5 mm
Pminci 60,0 mm
Pmax 67,5 mm

2. Abstand und Variation der Umkehrstellen de Verdrillungsrichtung

To = 4 m,
T = 30 mm,

wobei die Anzahl der Variationsschritte an jede Umkehrstelle der Verdrillungsrichtung und dam

an jeder Umkehrstelle des hin- und herbewegbaren Rahmens 16 beträgt. Die Anzahl a der Stufen beträgt dann 32. Daraus ergibt sich

T\ = 960 mm.

Dieser Wert ist entsprechend dem Anspruch 1 größer als der Halbwert der maximalen Kopplungsperiode. Im Hinblick auf das in der DT-AS 22 13 693 beschriebene Verfahren läßt sich errechnen, daß aufgrund der vorgesehenen Variation des Abstandes der Umkehrstellen die Summen d+a und d— a um weniger als 0,5% variiert werden.

Fig. 1 zeigt zunächst schematisch eine Verseileinheit V, deren Verdrillungsrichtung abschnittsweise wechselt, Die Abstände der Umkehrstellen der Verdrillungsrichtung sind mit dem Wert To angegeben. Eine derartige Verseileinheit würde man erhalten, wenn man bei der SZ-Verseilung die Umkehrstellen des hin- und herbewegbaren Rahmens nicht variieren würde.

F i g. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine Verseileinheit Ki, bei der der Abstand der Umkehrstellen stufenweise an jeder Umkehrstelle um den Wert Δ Τ vergrößert wird.

Hiurzu 1 Blatt Zuichmmnen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verminderung der elektrischen Kopplungen in Nachrichtenkabeln durch Beeinflussung des Verseilvorganges bei der im gleichen Arbeitsgang erfolgenden zweistufigen Verseilung von Adern zu Verseileinheiten und von Verseileinheiten zur Verseilgruppe, bei dem die Adern zu Verseileinheiten mit in Abständen T, die während ι ο der Verseilung fortwährend verändert werden, wechselnder Verdrillungsrichtung verseilt werden und hierbei innerhalb eines Abschnittes gleichbleibender Verdrillungsrichtung konstante, untereinander unterschiedliche Schlaglängen s\, ft, ... s„ aufweisen, und bei dem eine Anzahl ζ solcher Verseileinheiten zur Verseilgruppe verseilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Umicehrstelle der Verdrillungsrichtung der Abstand Tder Umkehrstellen innerhalb eines Bereiches T₀ bis (To+ 71) fortwährend vergrößert und verkleinert wird, wobei Γι mindestens ebenso groß ist wie die Größe