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DE3343286A1 - Method and arrangement for winding up wound material - Google Patents

Method and arrangement for winding up wound material

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DE3343286A1
DE3343286A1 DE19833343286 DE3343286A DE3343286A1 DE 3343286 A1 DE3343286 A1 DE 3343286A1 DE 19833343286 DE19833343286 DE 19833343286 DE 3343286 A DE3343286 A DE 3343286A DE 3343286 A1 DE3343286 A1 DE 3343286A1
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Germany
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winding
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wound
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Withdrawn
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DE19833343286
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German (de)
Inventor
Siegfried Neumann
Klaus 7900 Ulm Schwesig
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Kabel Rheydt AG
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Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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Abstract

The invention relates to a method and an arrangement for winding up wound material, especially of mechanically sensitive wound material, such as optical fibres. Winding up is carried out at an adjustable and substantially constant level of mechanical tensile stress. This is achieved by means of a controllable and/or adjustable length of sagging wound material. <IMAGE>

Description

13eschreiburlg13 writing

Verfahren und Anordnung zum Aufspulen eines Wickelguts Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anor-Un zum Aufspulen eines Wickelguts nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 6.Method and arrangement for winding up a winding material The invention relates to a method and an anor-Un for winding up a winding material according to the The preambles of claims 1 and 6.

Die Erfindung betrifft insbesondere das Aufspulen eines fadenförmigen Wickelguts, dessen Eigenschaften durch eine mechanische Zugbeanspruchung veränderlich sind. Ein derartiges Wickelgut sind z. B. Quarzglas-Lichtwellenleiter, die für die optische Nachrichtenübertragungstechnik verwendet erden. Derartige Lichtwellenleiter besitzen zwar an sich eine hohe Zugfestigkeit, jedoch erhöht sich in unerwünschter Weise die optische Durchlaßdämpfung, wenn eine mechanische Spannung auf den Lichtwellenleiter ausgeübt wird. Beim Herstellen und/oder Transport eines Lichtwellenleiters, der z. B. eine Länge von einigen Kilometern besitzt, ist es zweckmäßig, diesen mehrlagig auf eine Spule zu wickeln. Dabei ist es weiterhin zweck -mäßig, eine so große Zugspannung auf den Lichtwellenleiter auszuüben, daß einzelne Windungen und/oder Wickellagen beim Transport und/oder der Handhabung der Spule nicht verrutschen können. Bei einem derart aufgespulton Lichtwellenleiter kann aber nicht dessen tatsächliche, d. h.The invention particularly relates to the winding of a thread-like Coiled material, the properties of which change due to mechanical tensile stress are. Such winding material are z. B. Quartz glass fiber optic cable, which is used for the optical communications technology is used. Such optical waveguides Although they have a high tensile strength per se, it is undesirably increased Way the optical transmission loss when a mechanical stress on the optical fiber is exercised. When producing and / or transporting an optical waveguide that z. B. has a length of a few kilometers, it is useful to have this multi-layer on to wind a coil. It is still expedient to have such a high tensile stress to exercise on the optical fiber that individual turns and / or winding layers cannot slip during transport and / or handling of the bobbin. At a Optical waveguide wound in this way cannot, however, its actual, i. H.

spannungsfreie, optische Durchlaßdämpfung gemessen werden.stress-free, optical transmission loss can be measured.

Für einen derartigen Anwendungsfall ist daher ein Umspulvorgang erforderlich. Nach dem Umspulvorgang sollte z. B.A rewinding process is therefore necessary for such an application. After the rewinding process, z. B.

ein mehrere Kilometer langer Lichtwellenleiter möglichst einlagig auf einem Spulenkörper so aufgewickelt sein, daß mechanische Spannungen innerhalb des Lichtwellenleiters vermieden werden. Für die Handhabung sowie eine evtl.a fiber optic cable several kilometers long, with one layer if possible be wound on a bobbin so that mechanical stresses within of the optical fiber can be avoided. For handling as well as a possible

Zwischenlagerung ist es zweckmäßig, daß ein solcher Spulenkörper ein möglichst geringes Gewicht besitzt, so daß er möglichst ohne weitere Hilfsmittel von einem Menschen transportiert werden kann. Außerdem sollte ein solcher Spulenkörper wirtschaftlich herstellbar sein, d. h., es sollten möglichst hohe Toleranzen zulässig sein, z. B.Intermediate storage, it is useful that such a bobbin Has the lowest possible weight, so that it can be used without any additional aids can be transported by a human. In addition, such a bobbin should be be economical to manufacture, d. In other words, the highest possible tolerances should be permitted be e.g. B.

großer Radialschlag und/oder unterschiedliche Durchmesser des Spulenkörpers.large radial runout and / or different diameters of the bobbin.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Anordnung anzugeben, die in kostengünstiger Weise ein Aufspuie eines mechanisch empfindlichen Wickelguts, insbesondere eines Lichtwellenleiters, ermöglichen.The invention is therefore based on the object of providing a generic Specify a method and a generic arrangement that in a cost-effective manner a trace of a mechanically sensitive winding material, in particular an optical waveguide, enable.

Riese Aufgabe wird gelöst durch die im kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1 und 6 angegebenen Merkmale.This problem is solved by the characterizing part of the claims 1 and 6 specified features.

Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.Refinements and developments can be found in the subclaims.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ein Aufspulen mit einer hohen Wickelgeschwindigkeit, z. B. 300 m/M-inllte, möglich ist und daß dabei störende mechanische Spannungen ill dem aufgespulten Wickelgut vermiedeii werden.An advantage of the invention is that a winding with a high winding speed, e.g. B. 300 m / M-inllte, is possible and that disturbing mechanical tensions are avoided in the wound material.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert unter Bezugnahme auf eine schematische Zeichnung.The invention is illustrated below using an exemplary embodiment explained in more detail with reference to a schematic drawing.

Die Figur zeigt eine Vorrats- und/oder Transportspule 10, von welcher das Wickelgut 20, z. B. ein Lichtwellenleiter, in Pfeilrichtung 30 abgezogen wird, mit Hilfe sich gegensinnig drehender Abzugsrollen 4o Dadurch erhält das Wickelgut 2 einen einstellbaren und genau bestimmbaren Anfangszustand, z. B. eine gewünschte AbwickelgeschwiIldigkeit. Möglicherweise vorhandene axiale Zugspannungen werden ebenfalls beseitigt. Das Wickelgut 20 durchläuft eine Meßeinrichtung 50, eine Wickelgutführung 60 und wird auf einer Aufwickelspule 70 mit einer vorgebbaren Zugspannung aufgewickelt. Diese einstellbare Zugspannung wird bestimmt durch das Eigengewicht einer durchhängenden Wickelgutlänge und einem daran angebrachten Zusatzgewicht 51., das sich lediglich in Richtung der Schwerkraft bewegen kaiin. Die Wickelgutlänge ist bestimmbar aus dem Abstand zwischen den Abzugsrollen 40 und der Wickelgutführung 60 sowie dem Durchhang 80, d. h. dem Abstand zwischen Halte-und/oder Unterstützungspunkten des Wickelguts und dem tiefsten Punkt des durchhängenden Wickelguts. Die Meßeinrichtung 50 enthält Führungselemente 53, z. B. zylinderförmige Stäbe, die z. B. an den Eckpunkten eines Rechtecks angeordnet sind. Die Führungselemente 53 bewirken, daß sich das dazwischengeführte Wickelgut 20 und das darauf angebrachte Zusatzgewicht 51, z. B. ein torusförl ger Körper, lediglich in Richtung 52 der Schwerkraft bewegen können. Dazu senkrechte Bewegungen (senkrecht zur Zeichenebene in der lPigur) des Wickelguts werden vermieden. Die Lage des Wickelguts und/oder des Zusatzgewichts 51 wird bestimmt durch eine Detektoreinrichtung 54, z. B.The figure shows a supply and / or transport reel 10, of which the winding material 20, z. B. an optical waveguide, is withdrawn in the direction of arrow 30, with the help of counter-rotating take-off rollers 4o 2 an adjustable and precisely determinable initial state, e.g. B. a desired Unwinding speed. Possibly existing axial tensile stresses are also eliminated. The winding material 20 passes through a measuring device 50, a winding material guide 60 and is wound on a take-up reel 70 with a predetermined tension. This adjustable tension is determined by the dead weight of a sagging Wrap length and an attached additional weight 51, which is only move in the direction of gravity kaiin. The length of the wrapping material can be determined from the distance between the take-off rollers 40 and the winding material guide 60 and the slack 80, d. H. the distance between holding and / or support points of the winding material and the lowest point of the sagging winding material. The measuring device 50 contains Guide elements 53, e.g. B. cylindrical rods z. B. at the corner points of a Are arranged in a rectangle. The guide elements 53 cause the intermediate Winding material 20 and the attached additional weight 51, z. B. a torusförl ger Body, only in the direction of 52 of gravity can move. In addition, vertical movements (perpendicular to the plane of the drawing in the figure) of the winding material are avoided. The position of the winding material and / or the additional weight 51 is determined by a detector device 54, e.g. B.

in einer Linie angeordnete optische Gabellichtschranken.Optical fork light barriers arranged in a line.

Mit Hilfe der Meßeinrichtung 50 und einer daran angeschlossenen Auswerte- ud~odor Regeleinheit ist es möglich, die Drehzahl der Aufwickelspule 70 derart zu steuern und/oder zu regeln, daß der Durchhang 80 im wesentlichen konstant bleibt. Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß das Wickelgut mit einer einstellbaren vorhersehbaren Zugspannung aufgespult wird, die z. B. einer Zugkraft im Bereich von 0 bis 5 p entspricht.With the help of the measuring device 50 and an evaluation unit connected to it It is also possible to adjust the speed of the take-up reel 70 in such a way as a control unit control and / or regulate that the sag 80 remains substantially constant. With this arrangement it is achieved that the winding material with an adjustable predictable Tension is wound up, the z. B. corresponds to a tensile force in the range of 0 to 5 p.

Zur Vermeidung möglicher Regelschwingungen ist es möglich, die Bewegungen des Wickelguts 20 und/oder des Zusatzgewicnbes 51 zu dämpfen. Dieses ist beispielsweise erreichbar durch ebene flächenhafte Dämpfungskörper, die so an dem Zusatzgewicht 51 angebracht sind, daß eine gewünschte Dämpfung (Luftdämpfung) entsteht. Weiterhin ist es möglich, die Wickelgutführung 60 als mechanisches Dämpfungselement auszubilden, z. B. als Reibungsbremse.To avoid possible control oscillations, it is possible to limit the movements of the winding material 20 and / or the additional weight 51 to dampen. This is for example achievable by flat, planar damping bodies, which are attached to the additional weight 51 are attached that a desired damping (air damping) is created. Farther it is possible to design the winding material guide 60 as a mechanical damping element, z. B. as a friction brake.

Soll nun, wie eingangs erwähnt, das Wickelgut im wesentlichen einlagig aufgespult werden, so ist es zweckmäßig, die Aufwickelspule 70 in axialer Richtung zu bewegen und/oder eine entsprechende Bewegung der Wickelgutführung 60 auszuführen.As mentioned at the beginning, the winding material should now be essentially single-ply are wound up, it is expedient to move the take-up reel 70 in the axial direction to move and / or to execute a corresponding movement of the winding material guide 60.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern sinngemäß auf weitere anwendbar. Beispielsweise sind die Abzugsrollen 40 ersetzbar durch eine in entsprechende Drehungen versetzte Vorrats-und/oder Transportrolle 10.The invention is not limited to the exemplary embodiment described, but can be used analogously for others. For example, the take-off rollers 40 can be replaced by a supply and / or transport roller that is rotated accordingly 10.

Weiterhin ist es beispielsweise möglich, die Detektoreinrichtung 54 als Halbleiterarray oder als Fernsehkamera auszubilden.It is also possible, for example, to use the detector device 54 as a semiconductor array or as a television camera.

Claims (13)

Pa t entans prüche 1. Verfahren zum Aufspulen eines Wickelguts auf eine Aufwickelspule, bei welchem das Wickelgut während des Aufspulens unter einer einstellbaren Zugspannung stent, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugspannung im wesentlichen bestimmt wird durch das Gesamtgewicht einer durchhängenden Wickelgutlänge.Patent claims 1. Method for winding material to be wound on a take-up spool, in which the winding material during winding under a adjustable tension stent, characterized in that the tension in the is essentially determined by the total weight of a sagging length of winding material. 2. Verfahren zum Aufspulen eines Wickelguts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesamtgewicht bestimmt wird durch das Eigengewicht der Wickelgulnge sowie mindestens einem an der Wickelgutlänge angebrachten Zu satzgewicht (51).2. A method for winding up a winding material according to claim 1, characterized characterized in that the total weight is determined by the dead weight of the wrap length and at least one additional weight (51) attached to the length of the winding material. 3. Verfahren zum Aufspulen eines Wickelguts nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesamtgewicht bestimmt wird durch einen einstellbaren und/oder regelbaren Durchhang (80) der Wickelgutlänge.3. A method for winding a wound material according to claim 1 or claim 2, characterized in that the total weight is determined by an adjustable and / or adjustable sag (80) of the length of the winding material. 4. Verfahren zum Aufspulen eines Wickelguts naeh einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelgutlänge durch mindestens einen Bereich fübrt, in dem das Wickelgut (20) derart geführt wird, daß ihm im wesentlichen eine Bewegung in Richtung (52) der Schwerkraft ermöglicht wird und daß innerhalb des Bereiches mindestens ein Zusatzgewicht (51) angebracht wird.4. Method for winding material to be wound after one of the preceding Claims, characterized in that the length of the material to be wound is at least one Area in which the winding material (20) is guided in such a way that it is essentially a movement in the direction (52) of gravity is enabled and that within of the area at least one additional weight (51) is attached. 5. Verfahren zum Aufspulen eines Wickelguts nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Wickelgut (20) ein Lichtwellenleiter verwendet wird und daß durch das Gesamtgewicht eine Zugspannung eingestellt wird, die einer Zugkraft von 0 bis 5 p entspricht.5. A method for winding a winding material according to one of the preceding Claims, characterized in that the winding material (20) is an optical waveguide is used and that a tensile stress is set by the total weight, which corresponds to a tensile force of 0 to 5 p. 6. Anordnung zum Aufspulen eines Wickelguts auf eine Aufwickelspule, bei welcher das Wickelgut während des Aufspulens unter einer einstellbaren Zugspannung steht, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung und/oder Regelung des Durchhanges (80) der Wickelgutlänge eine Meßeinrichtung (50) vorhanden ist, bestehend aus - mindestens einem Führungselement (53), welches die Bewegungsmöglichkeit des Wickelguts (20) im wesentlichen auf die Richtung (52) der Schwerkraft einschränkt - mindestens einem Zusatzgewicht (51), welches das Wickelgut (20) umschließt und welches den Bewegungen des Wickelguts entlang dem Führungselement (53) folgt - mindestens einer Detektoreinrichtung (54) zur Bestimmung der örtlichen Lage des Zusatzgewichts (51) und/oder des Wickelguts.6. Arrangement for winding material to be wound onto a take-up reel, in which the winding material is under an adjustable tension during winding stands, characterized in that for controlling and / or regulating the slack (80) there is a measuring device (50) for the length of the winding material, consisting of - at least one guide element (53), which allows the winding material to move (20) essentially restricted to the direction (52) of gravity - at least an additional weight (51) which encloses the winding material (20) and which the Movements of the winding material along the guide element (53) follows - at least one Detector device (54) for determining the local position of the additional weight (51) and / or the winding material. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß das Führungselement (53) zylinderförmig ausgebildet ist.7. Arrangement according to claim 6, characterized in that the guide element (53) is cylindrical. 8. Anordnung nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzgewicht (51) torusförmig ausgebildet ist.8. Arrangement according to claim 6 or claim 7, characterized in that that the additional weight (51) is toroidal. 9. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung (54) mindestens eine Gabellichtschranke enthält, zur Lagebestimmung des Zusatzgewichts (51) und/oder des Wickelguts.9. Arrangement according to one of claims 6 to 8, characterized in that that the detector device (54) contains at least one fork light barrier, for Determination of the position of the additional weight (51) and / or of the winding material. 10. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Wickelgutlänge mizldestieles ein Dämpfungsglied vorhanden ist, zur Dämpfung der bewegungen des Wickelguts (20).10. Arrangement according to one of claims 6 to 9, characterized in that that a damping element is present in the area of the length of the winding material, for damping the movements of the winding material (20). fl Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzgewicht (51) als Dämpfungsglied ausgebildet ist.fl arrangement according to one of claims 6 to 10, characterized in that that the additional weight (51) is designed as a damping member. 12. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsglied als Wickelgutführung (60) ausgebildet ist.12. Arrangement according to one of claims 6 to 11, characterized in that that the attenuator is designed as a winding material guide (60). 13. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung vorhanden ist, zum Steuern und/oder Regeln der Wickelgeschwindigkeit und/oder Durchhanges (80).13. Arrangement according to one of claims 6 to 12, characterized in that that a control and / or regulating device is available for controlling and / or regulating the winding speed and / or slack (80).
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