DE9215640U1 - Vorrichtung zum Durchtrennen einer Kabelummantelung aus Fasern - Google Patents
Vorrichtung zum Durchtrennen einer Kabelummantelung aus FasernInfo
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Description
VORRICHTUNG ZUM DURCHTRENNEN EINER KABELUMMANTELUNG AUS FASERN
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff
des unabhängigen Anspruchs.
Insbesondere bei Glasfaserkabeln (Lichtwellenleitern) wird häufig eine Zugentlastung aus Kevlarfasern oder ähnlichen,
reissfesten Fasern vorgesehen. Beim Abisolieren solcher Glasfaserkabel muss daher auch diese Faserlage durchtrennt
werden. Die gegenwärtig verwendeten Fasern zeichnen sich durch hohe Reissfestigkeit aus. Sie sind daher schlecht zu
schneiden. Herkömmliche Abisoliergeräte, z.B. mit stationären V-Messern oder rotierenden Abisoliermessern,
können daher in den meisten Fällen für das Abisolieren solcher Kabel nur schlecht eingesetzt werden. Die sicherste,
heute zur Verfügung stehende Abisoliermethode für Kevlarfasern ist praktisch das händische Durchtrennen mit einer
speziellen Schere.
Es wurden aber auch einige Maschinen und Vorrichtungen entwickelt, die vor allem einen Luftstrom zur Orientierung
der Fasern in eine gewünschte Richtung benutzen, um die derart positionierten Fasern dann durch beispielsweise eine
Schere (vgl. JP-A-64-3607) oder durch rotierende Sägeblätter (vgl. DE-A-3925850) zu durchtrennen, wobei in solchen Fällen
häufig die Fasern zusätzlich durch Klemmbacken lagefest gehalten werden müssen. Bei allen diesen bekannten
Vorrichtungen ergibt sich über den Umfang der Kabelummantelung ein ungleichmässiger Schnitt; weil die Fasern
praktisch vom gesamten Umfang in eine Richtung gezogen werden (etwa senkrecht auf die Oberfläche der Ummantelung).
Die DE-A 3831175 beschreibt auch eine Abisoliereinrichtung mit Saugluftstrom, wobei dort als besondere Ausführungsform
ein Saugrohr zur Aufnahme des Kabels zweiteilig ausgeführt
ist. Dies kann zu unsauberen Fasertrennungen führen, wenn beim Schliessen des Saugrohres Fasern im Mantel desselben
eingeklemmt werden und daher von der Trenneinrichtung nicht erfasst werden können.
5
5
Zum besseren Verständnis sei schon hier auf die Fig.7
verwiesen,
die den Stand der Technik veranschaulicht. Dort sind die geschnittenen,
am Kabelmantel verbleibenden Faserenden sehr ungleichmässig lang. Die Faserenden 30 vom rechten Teil des
Kabels 31 haben eine Länge von etwa X2, während die Faserenden 30 des linken Kabelteiles nur Y2 lang sind. Das
Verhältnis X2 zu Y2 ist ein hoher Wert. Dies ist in vielen Fällen beim Weiterverarbeiten der Kabelenden hinderlich.
Halbwegs gleichförmige Schnitte können durch Vorrichtungen entsprechend der US-A-4914986 oder der DE-A-3842754 erzielt
werden. Letztere beschreibt eine Art Sägeschervorrichtung, die durch den Anmelder entwickelt wurde und auch eine
0 faserige Ummantelung rundum zu durchtrennen vermag.
Allerdings ist der mechanische Aufwand für eine derartige Vorrichtung relativ hoch, und es sind zumindest zwei
separate Antriebe erforderlich. Ausserdem können besonders dünne Fasern relativ leicht zwischen den scherenden EIementen
eingeklemmt werden, was zu einer Fehlfunktion führen kann.
Die in der US-A-4914986 beschriebene Anordnung ist für dünnes fasriges Material völlig ungeeignet. Diese
Vorrichtung funktioniert nur bei geflochtenen Kupfer- oder Stahlmänteln. Ausserdem ist bei dieser Vorrichtung auch ein
nicht unerheblicher Aufwand vorgesehen, zumal mehrere Bauteile - unter anderem auch radial wirkende
Spannvorrichtungen - angetrieben werden müssen.
Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, eine Vorrichtung zu entwickeln, mit der Fasern
von Glasfaserkabelummantelungen besonders schnell und sicher
durchtrennt werden können. Die Vorrichtung soll keine der oben angeführten Nachteile aufweisen. Sie soll aus wenigen
Bauteilen bestehen und für möglichst gleichmässige Schnittlängen bei den durchgetrennten Faserenden sorgen.
Die gestellten Aufgaben werden durch äie erfindungsgemässe
Vorrichtung gemäss den Merkmalen der unabhängigen Patentan^
Sprüche erstmals in zufriedenstellender Art und Weise gelöst.
Das Schneiden der Fasern schon an nur 2 Stellen entlang des Kabelumfanges zeigte überraschend, dass die verbleibenden
Längenunterschiede der Faserenden wesentlich reduziert wurden. Im Vergleich zum händischen Abschneiden der Fasern
wird nur mehr ein geringer Bruchteil der Zeit benötigt. Darüber hinaus kann die erfindungsgemässe Vorrichtung klein
und integriert gebaut werden.
Weiterentwicklungen und besondere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Das Zusammenwirken eines erfindungsgemässen "Schneidstempels" mit einem Amboss führt zu guten
Schnittresultaten, wobei die Orientierung der Fasern durch den Luftstrom möglichst gleichmässig entlang des Umfanges
der Ummantelung durchgeführt werden kann und somit die Schnittlängen einheitlich sind. Durch den Luftstrom werden
darüber hinaus die abgeschnittenen Fasern weggetragen. Der 0 Luftstrom endet sinnvollerweise in einem Filtersack. Er kann
beispielsweise durch einen herkömmlichen Staubsauger erzeugt werden.
Das Durchtrennen der Fasern selbst erfolgt durch Schneiden oder Abquetschen der Fasern an-der Kante des
"Schneidstempels". Diese kann sowohl spitz als auch leicht abgerundet ausgebildet sein. Der Amboss und der
Schneidstempel sind vorzugsweise aus Hartmetall gebildet. Es
liegen jedoch auch Varianten im Rahmen der Erfindung, bei denen der Amboss aus relativ weichem oder elastischem
Material, zum Beispiel einer Kupferlegierung, Hartgummi oder dergleichen, gebildet ist.
Ein Trennvorgang erwirkt besonders durch das Vorwegfixieren der Fasern vor dem eigentlichen Schnitt eine saubere
Schnittfläche an den Trennstellen der Fasern, da diese nicht mehr verrutschen können, wie das früher bei herkömmlichen
Scheren oft passierte.
Die Vorrichtungsvariante mit 360grädiger Auffächerung der Fasern erlaubt theoretisch die grösstmögliche
Gleichförmigkeit der Schnittlängen der Faserenden, wobei allerdings das abzuisolierende Kabel axial in eine Bohrung
eingeführt werden muss. Da besonders Glasfaserkabel häufig
über eine Eigenkrümmung verfügen, ist das Einführen eines Kabels in eine erfindungsgemässe zentrale Einführöffnung
manchmal unangenehm. Besonders für diese Fälle bietet sich mit Vorteil die erfindungsgemässe Vorrichtungsvariante mit
seitlich geschlitzter Schneidvorrichtung an, da bei einer solchen Vorrichtung die abzuisolierenden Kabel seitlich in
den Schneidstempel und Amboss eingelegt werden können. Wenn die Einführöffnung V-förmig ausgebildet ist, kann der
Einlegevorgang darüber hinaus automatisiert werden, da das abzuisolierende Kabel durch die V-Form optimal in die
gewünschte Position geführt wird.
Ein fluidischer bzw. hydraulischer Schlagantrieb baut besonders klein und erlaubt das schnelle Aufbringen der
nötigen Druck- oder Schlagkraft zur Durchtrennung der Fasern. Um das Durchtrennen aller Fasern sicherzustellen,
ist je nach Faserquerschnitt ein ein- oder mehrmaliges Schlagen des Hammers vorgesehen.
Die bevorzugte Ausbildung der Schneide gemäss Anspruch 11
erhöht deren Lebensdauer.
Eine seitliche Oeffnung bei der Schneidvorrichtung ermöglicht das seitliche Einlegen eines Kabels und damit die
Anwendung eines Manipulatorarmes, was zur Automatisierung und daher weiteren Beschleunigung des Abisoliervorganges
beiträgt.
In diesem Zusammenhang wird auf die am selben Tag eingereichte Patentanmeldung (unser Zeichen P-2555-CH)
verwiesen, die als vollständig im Rahmen dieser Patentanmeldung geoffenbart gilt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung wird bevorzugt im Verbund
mit den in dieser zitierten Patentanmeldung beschriebenen, weiteren Abisolier-Vorrichtungen bzw. -Stationen benutzt.
Besonders vorteilhaft lässt sich die Erfindung anwenden, wenn der pneumatische Antrieb gegebenenfalls zusammen mit
dem Manipulator computergesteuert operiert. Dadurch kann ein Optimum an Abisoliergeschwindigkeit erzielt werden.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung beispielhaft näher erläutert. Aus der Zeichnungsbeschreibung ergeben sich
darüber hinaus weitere erfinderische Details und Varianten.
Es zeigen dabei:
Fig. 1 das Schema einer bevorzugten Variante mit seitlichem Einlegeschlitz für das Kabel im Schnitt nach der
Linie I-I;
Fig. 2 einen Aufbau nach Fig.1 im geöffneten Zustand mit dem
5 Schema eines Schlagantriebes;
Fig. 3 den vergrösserten Schnitt nach der Linie III-III
durch die Ausführung nach Fig.1;
-o-
Fig. 4 ein vergrössertes Detail der Vorrichtung gemäss Fig.1
mit eingeklemmten Fasern;
Fig. 5 eine Ansicht der Vorrichtung aus Fig.! mit einem schwenkbaren Manipulatorarm; Fig. 6 einen Schneidstempel und einen Amboss im Schrägriss; Fig. 7 eine Schneidvorrichtung aus dem Stand der Technik und Fig. 8 einen teilweise aufgeschnittenen Schrägriss durch
Fig. 5 eine Ansicht der Vorrichtung aus Fig.! mit einem schwenkbaren Manipulatorarm; Fig. 6 einen Schneidstempel und einen Amboss im Schrägriss; Fig. 7 eine Schneidvorrichtung aus dem Stand der Technik und Fig. 8 einen teilweise aufgeschnittenen Schrägriss durch
eine
Variante mit zentraler Einführöffnung für das Kabel.
Variante mit zentraler Einführöffnung für das Kabel.
Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche Bauteile erhalten gleiche
Bezugszeichen, ähnliche Bauteile erhalten gleiche Bezugszeichen mit unterschiedlichen Indizes.
Bei allen Varianten der Erfindung ist ein Saugrohr 27
vorgesehen, in dem durch eine nicht dargestellte Saugeinrichtung ein Luftstrom 33 abgesaugt wird. Zumindest
eine Luftleitblende 4 dient zur Führung des Luftstromes 33, insbesondere im Bereich der zu durchtrennenden Fasern 30.
Ein Schneidstempel 12 befindet sich koaxial zu einem Amboss (13). Die Schneide 34 des Schneidstempels 12 befindet sich
in der Ausgangsstellung von der Oberfläche des Ambosses 13
entfernt. In dieser Stellung wird das abzuisolierende Kabel
31 eingelegt. Durch den Luftstrom 33
werden die Fasern 30 so orientiert, dass die gedachten Verbindungslinien zwischen Amboss 13 und Schneide 34 des
Schneidstempels 12 kreuzen. In der Schnittstellung (Fig.1 und 4) wird die Schneide des Schneidstempels 12 auf die
0 Oberfläche des Ambosses 13 gedrückt und/oder geschlagen. Die
Schneide 34 bzw. deren beide Bereiche 34a,b des "Schneidstempels" 12 durchtrennen derart an zwei
verschiedenen Stellen die Fasern 30. Die abgetrennten Faserenden werden durch den Luftstrom 33 abtransportiert und
gegebenenfalls in einem Filtersack gesammelt.
Die Varianten der Fig. 1 und 2 sind insofern unterschiedlich zur Variante nach Fig. 8-11, als letztere eine zentrale
Einführöffnung 29a im Amboss 13a bzw. 29b im Schneidstempel
12a aufweist. Die Einführöffnung 29a ist vorzugsweise
konisch ausgebildet, so dass das Einführen eines Kabels 31 leichter ist. Die erste Variante verfügt über eine seitliche
Einführöffnung 29c, die ähnlich der Einführöffnung 29a, b auch eine zentrale Bohrung aufweist. Da Amboss 13b und
Schneidstempel 12b gemäss der ersten Variante seitlich geschlitzt sind, ist das Auffächern der Fasern 30 über den
gesamten Umfang des Kabelmantels nicht sinnvoll. Im Bereich des Schlitzes könnte ja keine Durchtrennung stattfinden.
Jedoch bietet der übrige Bereich, zirka 300°, genügend Verteilmöglichkeit für die Fasern, so dass die abgetrennten
Faserenden über eine relativ gleichmässige Länge verfügen. Die längeren Faserenden sind X lang, die kürzeren Y (Fig.3).
Das Verhältnis von X zu Y ist wesentlich kleiner als X2 zu Y2.
Die Darstellung in Fig.4 zeigt die eingeklemmten Fasern 30
unmittelbar vor dem Schnitt. Der Schlagantrieb 6 (Fig.2) für den Schneidstempel 12 kann auch so ausgelegt sein, dass die
Schneide 34 nicht in die Oberfläche des Ambosses 13 eindringt, sondern vorher gestoppt wird.
Die Anordnung gemäss Fig.6 veranschaulicht die Austauschbarkeit der Teile 12 und 13, sowie die U-Form
derselben für das seitliche Einlegen eines Kabels. Beide Teile 12, 13 sind relativ kleine, leicht auswechselbare
Hartmetallteile (Verschleiss).
Der Amboss 13b ist in einem Ambosshalter 14 gehalten
(Fig.2), der durch einen Hammer 6 beaufschlagbar ist. Der
Hammer 6 wird in Ruhestellung durch eine Druckfeder 16 in eine Ausgangsposition gedrückt gehalten. Hammer 6 und
Ambosshalter 14 gleiten unverlierbar in einer Führungshülse 1. Eine Schubhülse 22 beinhaltet eine Spiralfeder 21, die
das andere Ende des Hammers 6 druckbeaufschlagt. Durch die
Federn 16 und 21 ist der Hammer 6 in der gezeigten Stellung positioniert. Der Hammer 6 verfügt über eine Ringnut 7, in
der Stahlkugeln 19 durch einen Riegel 20 gehalten sind. Der Riegel 20 verfügt über eine konzentrische Nut 8, in die die
Stahlkugeln 19 ausweichen können, sobald der Riegel 20 durch die Schubhülse 22 gegen die Kraft einer Feder 18 nach vor
(links) geschoben wird. Erst in dieser Stellung ist der Hammer 6 frei, auf den Ambosshalter 14 zu schlagen. Die
Schubhülse 22 verfügt über eine Angriffsstelle 37, die durch einen Stössel 38 beaufschlagt ist. Der Stössel 38 gehört zu
einem fluidischen oder elektromagnetischen Antrieb 26.
Die Führungshülse 1 ist, wie nicht näher gezeigt im Saugrohr 27b gehalten. Das Saugrohr 27b ist im vorderen Bereich durch
einen Rohrverschluss 10 verschlossen, der einen Schneidehalter 11b mit einer Dämpfung 24 trägt, in die der
Schneidstempel 12b eingesetzt ist. Ein Schlag auf den Schneidstempel 12b wird dort abgefedert. Damit ist eine
Schlagübertragung auf die übrigen Vorrichtungsteile verhindert.
Durch Luftleitblenden 4c (Fig.3) wird der Luftstrom 33 in
zwei Teilströme 33a, b aufgeteilt. Bei der Variante nach Fig.8 dienen gegebenenfalls die Schneidehalter 11a, oder
nicht dargestellte Umbördelungen des Saugrohres 27a als
Luftleitblenden. Die Luftleitblenden 4c verfügen über eine
Ausnehmung 17, die die Orientierung der Fasern 30 unterstützt. Die Luftleitblenden 4c sind andernends
abgschlossen, so dass im Bereich der Ausnehmung 17 eine Luv-Wirkung auftritt.
Das Saugrohr 27b ist mit einem Mitnehmer 39 verbunden, der es in axialer Richtung verschiebbar macht. Dazu ist das
Saugrohr 27b in einem Gehäuselager 40 - wie nicht näher dargestellt, vorzugsweise gemeinsam mit eventuell weiteren
Abisolierstationen einer erfindungsgemässen
Abisoliermaschine - axial verschiebbar. Die Verschiebbarkeit
ist dann wichtig, wenn die erfindungsgemässe Vorrichtung
zusammen mit den Vorrichtungen gemäss der erwähnten Patentanmeldung P-2555-CH verwendet wird - bzw. immer dann,
wenn unterschiedliche Abisolierlängen in Bezug auf den axial stationären Manipulator 35 vorgesehen werden sollen. Die
axiale Öffnungsbewegung des Ambosshalters 14 ist durch einen Anschlag 41 verstell-begrenzbar. Durch diesen Anschlag wird
bewirkt, dass eine Distanz X voreingstellt werden kann, die etwa der Länge des abzuisolierenden Kabelstückes entspricht.
Bei kurzen flexiblen Leiterenden ist dadurch sichergestellt, dass nicht auch die Kabelenden selbst vom Luftstrom 33
erfasst und seitlich weggezogen werden.
Der Amboss 13a (Fig.8) ist an Schneidehaltern 11a befestigt,
die den Stoss des Schneidstempels 12a auf das Saugrohr 27a übertragen und gegebenenfalls abschwächen. Der
Schneidstempel 12a ist an einem Schneidstempelhalter 32 auswechselbar gehalten. Amboss 13 und Schneidstempel 12 sind
eventuell vertauschbar.
Die Erfindung ist durch die dargestellten Beispiele nicht eingeschränkt. So können beispielsweise anstelle des
Ambosses auch elastische Gummiplatten oder scherende 5 Gegenschneiden - z.B. Turmspitzenscheren oder abgerundete
Beisszangen - vorgesehen sein.
Weitere Modifikationen sind im Rahmen der Erfindung denkbar,
wobei dazu insbesondere Massnahmen aus dem angeführten Stand der Technik und der erwähnten Patentanmeldung (m.Z.P-2555-CH)
der bzw. die als vollständig hierin geoffenbart gilt, hinzugezogen werden können, so können z.B. in Richtung des
Kabels rotierende oder linear bewegliche Bürsten vorgesehen sein, die die Faserenden orientieren. Ein Luftstrom dient
dann bestenfalls nur mehr zum Abtransport der Fasern. Die beschriebenen Detailausbildungen enthalten selbst auch - von
den unabhängigen Ansprüchen - unabhängige Erfindungen.
Claims (9)
- SCHÜTZENSPRÜCHEI-., Vorrichtung zum Durchtrennen einer Kabelummantelung aus Fasern (30), insbesondere Kevlarfasern, bei der die Fasern (30) in eine zumindest annhähernd radial vom Kabel (31) abragende Schneidposition bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine einzige Schneidvorrichtung mit zumindest zwei Schneidzonen (34 a,b) vorgesehen ist, die in Betriebsstellung entlang des Umfanges des Kabels (31) verteilt sind.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidzonen (34 a,b) bzw. zumindest eine der Schneiden (43) zumindest teilweise konzentrisch zB. U-förmig zum Kabel (31) ausgebildet sind, wobei die Schneidvorrichtung vorzugsweise zumindest einen Amboss (13) und/oder einen Schneidstempel (12) aufweist und für das Aufbringen der Schneidenergie ein Druck- und/oder Schlagantrieb (6) vorgesehen sind.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung innerhalb eines Saugrohres (27a) untergebracht ist, welches vorzugsweise durch mindestens eine Luftleitblende (4) so ausgebildet ist, dass durch einen, gegebenfalls geteilten Luftstrom (33) die Fasern (30) über mindestens zwei Bereiche von wenigstens je 60° oder mindestens einen Bereich von mindestens 150°, vorzugsweise 180° oder gegebenenfalls 360° um den Kabelmantelumfang, etwa senkrecht auf dessen Oberfläche positioniert werden können.
- 4 . Vorrichtung nach einem der vorhergehenden"Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Saugrohr (27b), der Amboss (13b) und der Schneidstempel (12b) je eine kongruente, schlitzförmige, in Axialrichtung eines Kabels (31) verlaufende - gegebenenfalls V-förmige Einführöffnung (29c) aufweisen, die vorzugsweise mit einer axialen, bohrungsähnlichen Einführöffnung (29a) verbunden ist, wobei der Schneidstempel (12b) vorzugsweise selbst eine U-Form aufweist.
- 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass konzentrisch zu den Schneidzonen (34a,b) zB. im Amboss (13a) eine zentrale gegebenenfalls konische - Einführöffnung (29a) vorgesehen ist, die, im Falle eines Schneidstempels (12a)/ koaxial zu einer - gegebenenfalls durchmessergrosseren im Schneidstempel (12a) angeordneten Einführöffnung (29b) ist.
- 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der Amboss (13) und/oder der Schneidstempel (12) und/oder der Druck- oder Schlagantrieb (6) elastisch und/oder federnd und/oder stossgedämpft - vorzugsweise im Saugrohr (27) - gehalten sind.
- 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Amboss (13) und der Schneidstempel (12) in eine die Fasern (31) klemmende Position bringbar sind, wobei vorzugsweise entweder der Schneidstempel (12) und/oder der Amboss (13) durch einen fluidisch oder elektromagnetisch antreibbaren Hammer (6), vorzugsweise reziprok und/oder wiederkehrend beaufschlagbar sind.
- 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidstempel (12b) 5 und/oder der Amboss (13b) aus Hartmetall gebildet sind, wobei vorzugsweise die Schneide (34) des Schneidstempels (12), im Schnitt betrachtet, annähernd V-förmig ist, wobei insbesondere der Öffnungswinkel des V1S grosser als 90° ist.
- 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das Einlegen eines Kabels (31) ein seitlich schwenkender Manipulatorarm (35) mit Klemmbacken (36) vorgesehen ist.
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