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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Produktionslinie für Kabelkomponenten
zur Verwendung bei der Herstellung von faseroptischen Bändchenkabeln.
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Faseroptische
Kabel enthalten mindestens eine optische Faser, die in einer gemeinsamen
Matrixbeschichtung mit anderen optischen Fasern angeordnet sein
kann, wodurch ein Optikfaserbändchen definiert
wird. Optikfaserbändchen
können
zu einem verdrillten Stapel ausgebildet werden, um eine Kabelbiegung
zu erleichtern und die Aufrechterhaltung der Integrität des Bändchenstapels
zu gestatten. Abspuleinrichtungen für Optikfaserbändchen,
beispielsweise Verseilvorrichtungen, werden in der Regel verwendet,
um einen verdrillten Stapel zu definieren, wobei die Drillung eine
Schlaglänge
oder Drillungsperiode enthält.
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Eine
Verseilvorrichtung enthält
in der Regel Spulen aus Optikfaserbändchen, wobei die Spulen allgemein
als Bündel
bezeichnet werden. Bündel können an
einem sich drehenden Schlitten der Verseilvorrichtung montiert werden.
Bei einem typischen Optikbändchenstapelherstellungsprozess
werden die Optikfaserbändchen
aus den Bündeln
abgespult und zu einer Vorbenetzungsabschlussdruckplatte gelenkt,
wie aus dem US-Patent
Nr. 5,348,586 bekannt ist. Die Optikfaserbändchen werden in einer Abschlussdruckplatte
gesammelt, die so geformt ist, dass sie die gestapelten Bändchen aufnimmt,
wobei die Gestalt in der Regel die einer allgemein rechteckigen Öffnung ist.
Weil der Lagerzapfen mechanisch mit der Verseilvorrichtung gekoppelt
ist, wird der Stapel, während
er aus der Abschlussdruckplatte austritt, durch Drehung verdrillt.
Der nächste
Schritt kann eine Extrudierung eines Kunststoffschlauchs über dem
verdrillten Stapel sein. Bei dem herkömmlichen Verfahren gibt es
jedoch mehrere Probleme. Beispielsweise kann der Stapel bezüglich des Schlauchs
falsch ausgerichtet sein, es kann zu einer Variation bei der Schlaglänge im Bändchen kommen, und
die Überwachung
von überschüssiger Bändchenlänge kann
schwierig sein.
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Das
allgemeine Konzept, Kabelkomponenten mit einer Abschlussdruckplatte
zu sammeln, ist üblicherweise
bekannt. Beispielsweise ist aus dem US-Patent Nr. 4,765,130 ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Kabelkerns bekannt, wobei
Kabelkerneinheiten miteinander verseilt werden, während die
Kabelkerneinheiten entlang einer Passlinie durch eine Abschlussdruckplatte
gezogen werden und während
die Abschlussdruckplatte in Schwingungen versetzt wird. Das Schwingen
der Abschlussdruckplatte soll die Bewegung von isolierten Leitern
der Kabelkerneinheiten übereinander
erleichtern, damit man eine größere und
gleichmäßigere Packungsdichte
von Leitern in den resultierenden Kabelkern erhält. Beispielsweise wird ein
typisches 3600-Paar-Kabel hergestellt, indem 36 Kabelkerneinheiten
miteinander verseilt werden, die jeweils 100 individuell verdrillte
Paare von isolierten Leitern umfassen, die miteinander verseilt
sind, um eine 100-Paar-Kabelkerneinheit zu bilden. Während der Herstellung
laufen die Kabelkerneinheiten durch eine Abschlussdruckplatte hindurch,
um sicherzustellen, dass der resultierende Kabelkern einen gleichförmigen Durchmesser
und eine gleichförmige
Gestalt aufweist. Einige isolierte Leiter gleiten nicht ohne weiteres
während
des Verseilvorgangs übereinander, und
dies kann die Mindestgröße der Abschlussdruckplatte,
die verwendet wird, begrenzen. Folglich kann der resultierende Kabelkerndurchmesser
größer ausfallen,
als gewünscht
wird. Weil die isolierten Leiter nicht ohne weiteres übereinander
gleiten, kann zudem die Packdichte der Leiter ungleichförmig sein. Die
Lösung
beinhaltet das Verseilen der Kabeleinheiten entlang einer Passlinie
durch die Abschlussdruckplatte und gleichzeitiges Versetzen der
Abschlussdruckplatte in Schwingungen, um die verseilten Elemente
miteinander zu kompaktieren.
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Andere
Abschlussdruckplattenanwendungen sind bekannt. Das US-Patent Nr. 4,805,392
beschreibt die Herstellung eines Optikfaserkabels, bei dem Optikfasern
aus Bündeln
abgespult und in die Nuten eines Kabelkernglieds mit Hilfe eines
Einlegekopfs eingelegt werden. Die Kernnuten sind in der Form einer
offenen Helix. Ein fotoelektrisches System ist zwischen den Bündeln und
dem Einlegekopf angeordnet, um Signale zu liefern, die die Position der
sich von den Bündeln
fortbewegenden Optikfasern anzeigen. Eine Steuereinrichtung ist
mit dem fotoelektrischen System verbunden und so ausgelegt, dass
sie auf die von dort erzeugten Signale reagiert, um die Geschwindigkeit
zu steuern, mit der die Optikfasern aus dem Bündel abgespult werden. Die
Optikfasern laufen durch eine stationäre Schließeinrichtung mit Löchern in
einem Flansch, an einem starren rohrförmigen Körper fixiert, durch den der
mit Nuten versehene Kern hindurchläuft. Ein Einlegekopf hinter dem
starren rohrförmigen
Körper
legt die Optikfasern in die Nuten des Kerns ein.
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Die
obigen Einrichtungen und Systeme behandeln die Notwendigkeit für Schließeinrichtungen bei
der Kabelherstellung, behandeln aber nicht direkt die Probleme,
die mit Kabelkomponenten assoziiert sind, die mindestens ein Optikfaserbändchen darin aufweisen,
insbesondere vor der Extrudierung eines Schlauchs darüber zu einem
verdrillten Stapel ausgebildete Optikfaserbändchen. Stationäre Druckplatten
können
zu unerwünschten
Variationen bei der Bändchenschlaglänge beitragen.
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Aus
dem US-Patent Nr. 4,129,468 ist eine Vorrichtung zum Herstellen
optischer Kommunikationskabel bekannt, wobei Optikfaserbändchen gestapelt
und verdrillt werden. Die Vorrichtung umfasst eine Verseilvorrichtung 11 und
eine Bändchenausrichteinrichtung 30,
wobei beide Komponenten auf einer einzelnen Plattform 12 angeordnet
sind, um Abspulen und Ausrichtung der Bändchen zu erzielen. Da eine
einzelne Plattform 12 existiert, werden beide Komponenten
mechanisch miteinander gekoppelt und weisen somit die gleiche Drehgeschwindigkeit auf.
Diese Vorrichtung behandelt jedoch nicht das Problem, wie die Bändchenschlaglänge genau
und dynamisch gesteuert wird.
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Die
obigen Probleme werden von der vorliegenden Erfindung wie durch
Anspruch 1 definiert gelöst.
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Die
Produktionslinie für
Kabelkomponenten der vorliegenden Erfindung umfasst die folgenden, nicht
aus dem US-Patent Nr. 4,129,468 bekannten Merkmale: die Abschlussdruckplatten-Stapelführung ist
mechanisch von der Verseilvorrichtung entkoppelt und ein Controller,
der operativ ist, um ein vorbestimmtes Verhältnis von Drehzahlen zwischen
der Verseilvorrichtung und der Abschlussdruckplatten-Stapelführung zu
bewirken.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Ansicht einer faseroptischen Kabelproduktionslinie
gemäß der vorliegenden
Erfindung mit einem drehbaren Abschlussdruckplattensystem.
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2 ist
eine isometrische Ansicht einer drehbaren Abschlussdruckplatteneinrichtung.
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3 ist
eine schematische Ansicht eines Abschnitts der Abschlussdruckplatteneinrichtung
von 2.
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4 ist
eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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5 ist
eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform, die keinen Teil
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Unter
Bezugnahme auf 1 wird eine beispielhafte Produktionslinie
für Kabelkomponenten 10,
die einen verdrillten Stapel aus Optikfaserbändchen produziert, gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben. Die Produktionslinie 10 umfasst
eine Produktionslinienachse X-X und enthält eine Optikbänd chen-Verseilvorrichtung 12,
ein Steuersystem 20 und eine drehbare Abschlussdruckplatte 30.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
enthält
die Produktionslinie 10 eine Vorbenetzungs-Abschlussdruckplatte 28 und
produziert einen verdrillten Stapel von Optikfaserbändchen,
der in einen an einer nicht gezeigten Extrudiermaschine angebrachten
Kreuzkopf 40 eingeleitet wird. Innerhalb des Kreuzkopfs 40 wird
eine von dem Extruder gelieferte Schmelze zu einem Kunststoffschlauch 46 geformt,
der um den Optikfaserbändchenstapel
herum ausgebildet wird.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
enthält
die Optikfaser-Verseilvorrichtung 12 an
einem drehbaren Rahmen 15 montierte Optikfaserbändchenbündel 14.
Die Bündel 14 geben
einzelne Optikfaserbändchen 16 in
Richtung der Vorbenetzungs-Abschlussdruckplatte 28 aus.
Die Vorbenetzungs-Abschlussdruckplatte 28 ist
bevorzugt von dem im US-Patent Nr. 5,348,586 beschriebenen Typ zum
Aufbringen einer Viskosesubstanz auf den Optikfaserbändchen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform
enthält
das Steuersystem 20 beispielsweise einen programmierbaren
Logikcontroller (PLC) 22 oder einen Bewegungscontroller,
der mit variable Drehzahlen aufweisenden Motoren 24 und 26 gekoppelt ist.
Eine bevorzugte Funktion des PLC oder des Bewegungscontrollers basiert
auf elektronischer Übersetzung,
d.h., der PLC oder Bewegungscontroller empfängt Positionseingaben von den
beiden Motoren und erzeugt ein entsprechendes Steuersignal für den Abschlussdruckplattenmotor.
Der Motor 24 ist mechanisch mit der Verseilvorrichtung 12 assoziiert, um
die Verseilvorrichtung rotationsmäßig anzutreiben, und der Motor 26 ist
mechanisch mit der Abschlussdruckplatte 30 assoziiert,
um die Abschlussdruckplatte rotationsmäßig anzutreiben.
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Die
sich drehende Abschlussdruckplatte 30 (2–3)
enthält
eine sich drehende Stapelführung 31,
nicht mechanisch mit der Verseilvorrichtung gekoppelt, die eine
Stapelöffnung 32 enthält, die
so profiliert ist, dass sie einen Stapel von Optikfaserbändchen 18 aufnimmt.
Die Stapelöffnung
ist bevorzugt trichterförmig
mit einem glatten Finish. Die Stapelöffnung ist bevorzugt von im
allgemeinen rechteckiger Gestalt. Die Stapelführung 31 enthält eine
Antriebsschnittstellenoberfläche 35,
die bevorzugt eine Oberfläche
aufweist, die mit einem Riemen oder einer anderen geeigneten Einrichtung
koppeln kann, um eine Drehung der Stapelführung 31 zu verursachen.
Wie für
die in den 4–5 gezeigten
Ausführungsformen
bevorzugt, im folgenden ausführlicher
beschrieben, umfasst die Stapelführung
eine Verlängerung 36 zur
Anordnung neben oder tatsächlich
innerhalb des Kreuzkopfs 40 oder das Fett enthaltenden
Bereichs 42 davon. Bei der bevorzugten Ausführungsform
ist die Schnittstellenoberfläche 35 operativ
mit einem Antriebsglied assoziiert, beispielsweise einer Antriebsriemenscheibe 33 durch
ein Bewegungsverbindungsglied, beispielsweise einen Antriebsriemen 34.
Bevorzugt ist der Riemen 34 ein Zahnriemen, beispielsweise
ein Steuerriemen mit rechteckigem Profil. Die sich drehende Abschlussdruckplatte 30 ist
an einem Rahmen 38 montiert, der an einem X-Y-Tisch 39 montiert
ist. Der Rahmen 38 und der X-Y-Tisch 39 sorgen
für eine
geeignete dreidimensionale Einstellbarkeit für die drehbare Abschlussdruckplatte.
Mit anderen Worten ist die drehbare Abschlussdruckplatte 30 einstellbar
derart montiert, dass die Öffnung 32 ordnungsgemäß auf die
Linienachse X-X ausgerichtet werden kann. Eine ordnungsgemäße Ausrichtung
der Abschlussdruckplatte 30 auf den Kreuzkopf 40 verbessert
den Produktionsprozess dahingehend, als Variationen bei dem extrudierten
Schlauchdurchmesser und der Bändchenschlaglänge minimiert
werden und die Stapelintegrität
beibehalten wird.
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Bei
einem beispielhaften Produktionsprozess steuert das Steuersystem 20 die
Operation der Verseilvorrichtung 12 und das Drehen der
Abschlussdruckplatte 30 über die Motoren 24 bzw. 26.
Der Controller 22 ist so programmiert, dass er die sich
drehende Abschlussdruckplatte 30 mit einem Drehverhältnis antreibt,
das so nah wie möglich
bei dem der Verseilvorrichtung liegt, beispielsweise einem Drehverhältnis von
1:0,95. Mit anderen Worten drehen sich die Verseilvorrichtung und
die Abschlussdruckplatte im wesentlichen mit den gleichen Drehzahlen, bevorzugt
ohne Änderung
bei der Bändchenschlaglänge. Das
im wesentlichen 1:1 betragende Drehverhältnis wird bevorzugt durch
eine elektronische Übersetzung
erreicht, als Funktion des Bewegungscontrollers, mit ganzzahligen Übersetzungsverhältnissen. Mit
den sich drehenden Einrichtungen 12, 30 jeweils assoziierte
Codierer sind operativ, um Elektronikimpulse an den PLC 22 zu
senden, und mit dieser Eingabe werden die Drehzahlen der Motoren
so gesteuert, dass ein Drehverhältnis
von im wesentlichen 1:1 vorliegt. Ein etwaiger Fehler wird ständig von
dem Bewegungscontroller korrigiert, wodurch akkumulierter Fehler
vermieden wird. Auf diese Weise wird die Schlaglänge des verdrillten Bändchens
beibehalten, nachdem der Stapel die Abschlussdruckplatte verlässt und
während
er in den Kreuzkopf eintritt. Während
der Bändchenstapel 18 aus
der Abschlussdruckplatte 30 austritt, wird er zu einem
geeignet gedrillten Bändchenstapel 18' gedrillt. Bevorzugt
existiert vor der Abschlussdruckplatte keine Drillung; eine gewisse
Drillung kann jedoch vorliegen. Als nächstes wird der gedrillte Bändchenstapel 18' in den Kreuzkopf 40 bewegt.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform
enthält
der Kreuzkopf 40 einen eine Füllmasse/Fett enthaltenden Bereich 42 zum
Injizieren einer Füllmasse um
den Stapel herum. Als nächstes
wird ein Kunststoffschlauch 46 um den gedrillten Bändchenstapel 18 herum
extrudiert, wodurch eine komplette Optikkabelkomponente ausgebildet
wird, die Optikfaserbändchen,
Füllmasse/Fett
und einen Kunststoffschlauch enthält. Die Ausführungsformen
von 4 und 5 veranschaulichen das Konzept,
eine Verlängerung
der Anschlussdruckplatte zu haben, die sich neben dem Kreuzkopf
befindet oder sich ganz besonders bevorzugt dorthinein erstreckt.
Das gestattet das direkte Einlegen des Bändchenstapels 18' in den Fettfluss
innerhalb des Kreuzkopfs oder in dessen Nähe. Bei der bevorzugten Ausführungsform (4)
erstreckt sich die Verlängerung 36 in
den Kreuzkopf 40 oder den Fett enthaltenden Bereich 42.
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Die
vorliegende Erfindung ist somit unter Bezugnahme auf die vorausgegangenen
Ausführungsformen
beschrieben worden, wobei diese Ausführungsformen die erfindungsgemäßen Konzepte
viel mehr veranschaulichen als einschränken sollen. Der Fachmann versteht,
dass Variationen und Modifikationen der vorausgegangenen Ausführungsformen vorgenommen
werden können,
ohne von dem Schutzbereich der beigefügten Ansprüche abzuweichen. Beispielsweise
ist die Erfindung zwar unter Bezugnahme auf elektronische Übersetzung
beschrieben worden, jedoch können
andere Steuersysteme verwendet werden, beispielsweise können elektronische
Registrierungs- oder mechanische Übersetzungsalternativen ebenfalls
ein geeignetes Drehverhältnis
erzielen. Die Stapelführung 31 kann über Reibungsriemen,
direkte Übersetzung,
pneumatische Mittel, Nocken, andere Komponenten angetrieben werden.