Die Erfindung bezieht sich auf eine Überwachungs- bzw. Steuerungs-Vorrichtung für eine Verseilmaschine, die dazu bestimmt ist, mindestens ein Faden- bzw. Drahtelement auf ein Hauptseil bzw. -kabel aufzuwickeln, um ein umwickeltes Kabel zu bilden, welche Verseilmaschine mit Stellorganen versehen ist, die umfassen:

• – ein Aufwickelkopfteil bzw. einen Aufwickelkopf, der das Drahtelement führt, das auf mindestens eine Abgabespule aufgespult wird,
• – einen ersten, oberen Motor für den Drehantrieb des Aufwickelkopfes,
• – einen zweiten Motor zum Drehantrieb einer Aufnahmespule, auf die das aufgewickelte Kabel gespult wird,
• – sowie Mittel zum mechanischen Spannen des Drahtelements während des Aufwickelns, welche Steuerungsvorrichtung umfasst:
• – ein optisches Messgerät, das mindestens einen Lichtstrahler bzw. eine Lichtemissionsquelle zum Projizieren eines Lichtstrahls auf das Drahtelement sowie einen Empfänger für das Auffangen des reflektierten Lichtstrahls unter Erzeugung eines Messsignals umfasst,
• – eine Verarbeitungsschaltung mit Mikroprozessor, die dazu bestimmt ist, das Messsignal zu empfangen und Steuer- und/oder Regelsignale an die Betätigungseinrichtungen zu senden,
• – und eine externe Steuerungsvorrichtung, die insbesondere einen PC für die Eingabe der Automatikbetriebsparameter der Verseilmaschine nach einem vorbestimmten Programm der Verarbeitungsschaltung umfasst.

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Verseilmaschine zum Aufwickeln mindestens eines Drahtelements.

Genauer gesagt, betrifft die Erfindung eine Steuerungsvorrichtung mit Echtzeitdatenerfassung für eine solche Verseilmaschine.

Die Erfindung ist beispielsweise anwendbar auf eine Verseilmaschine, die zum Aufwickeln von Drahtelementen übereinander oder miteinander vorgesehen ist, sie ist aber ebenso anwendbar auf eine Verseilmaschine, die zum Aufwickeln eines oder mehrerer peripherischer Drahtelemente auf ein zentrales Kabel bestimmt ist. Diese Elemente können aus Metall oder anderen Materiatien bestehen.

In der Folge des Textes wird als Drahtelement ein beliebiger Gegenstand in Kabel- oder Drahtform mit beliebigem Querschnitt bezeichnet (das Drahtelement kann beispielsweise ein schmales Band sein), wobei dieser in der meisten Zahl der Fälle eine im Wesentlichen runde und auf seiner ganzen Länge kanstante Form aufweist. Ein solches Drahtelement kann einen einfachen fadenförmigen Gegenstand, der eine überwiegend mechanische Funktion erfüllt (beispielsweise ein Verstärkungsdraht oder ein Isolierungs- oder Schutzstreifen), oder ein Kabel bilden, das mehrere Drähte einschließt, die für eine Übertragung einer Energie oder eines Signals in einer elektrischen, magnetischen, optischen oder anderen Form sorgen.

In der Folge des Textes wird als zentrales Kabel ein beliebiges, wie vorstehend definiertes Drahtelement bezeichnet, dessen Steife oder Spannkraft jedoch allgemein relativ groß ist, um das Aufwickeln eines anderen Drahtelements um dieses zentrale Drahtelement herum zu ermöglichen.

In der Folge des Textes wird als "peripheres Drahtelement" ein beliebiges, wie vorstehend definiertes Drahtelement bezeichnet, dessen Steife jedoch allgemein geringer ist als diejenige des zentralen Drahtelements, sodass sich das periphere Drahtelement um das zentrale Drahtelement herumwickeln lässt.

Man könnte jedoch ebenso, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen, ein zentrales Kabel mit einer geringeren Steife als das periphere Drahtelement ins Auge fassen, bei dem das zentrale Kabel auf einer ausreichend großen Spannung gehalten wird, dass es dennoch möglich ist, das periphere Drahtelement um das zentrale Kabel herumzuwickeln.

In der Folge des Textes wird mit "Aufwickelvorgang" ein beliebiger Vorgang bezeichnet, der mit der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird und das Aufwickeln mindestens eines Drahtelements auf ein oder mit mindestens einem anderes/n Drahtelement oder auf ein zentrales Kabel erlaubt.

Als mögliche Aufwickelverfahren können dabei die folgenden Beispiele angeführt werden:

• – eine Umspinnung, d. h. ein Aufwickeln eines Drahtelements in nebeneinander liegenden oder nicht nebeneinander liegenden Wicklungen im Allgemeinen auf ein zentrales Kabel,
• – eine Verdrallung, d. h. ein Aufwickeln mehrerer Drahtelemente unter Einhaltung eines vorab festgelegten Aufwickelabstands (Abstand, der am zentralen Kabel zwischen Anfang und Ende des Aufwickelns gemessen wird, wobei man am Anfang und am Ende des Aufwickelns einen gleichen Bezugspunkt am Umfang des Kabels hat),
• – eine Umbänderung, mit der die Umwickelung eines zentralen Kabels mit einem oder mehreren Bändern möglich ist,
• – ein Verfahren, das darin besteht, das zentrale Kabel zu umflechten, wobei dieses Geflecht aus mehreren Bahnen hergestellt wird (wobei eine Bahn von mehreren Drahtelementen oder einzelnen, um das zentrale Kabel aufgewickelten Drahtelementen gebildet wird), die sich abwechseln und so eine oder mehrere Flechtschichten um das zentrale Kabel herum bilden, insbesondere, um ein koaxiales Kabel zu bilden. Das Geflecht kann ein Netzwerk aus mehreren Bahnen oder Schichten bilden, die aus mehreren Drahtelementen bestehen. Ein solches Geflecht kann beispielsweise als Armierung oder als andere Schirmung für das zentrale Kabel dienen,
• – eine Beflechtung aus sich selbst, d. h., ohne dass es um ein zentrales Kabel herum aufgebracht wird, sodass es ein Voll- oder Hohlgeflecht bildet.

In der Folge des Textes werden als "Verseilmaschine" alle Maschinen bezeichnet, mit denen solche Aufwickefvorgänge möglich sind, selbst wenn mit diesen Maschinen statt einem eigentlichen Verseilen eine Umflechtung, eine Umbänderung, Umspinnung, Verdrallung, Vierteilung oder ein ähnlicher Vorgang durchgeführt wird.

WO 93107330 und FR-A 2 739 701 beschreiben Vorrichtungen zur Durchführung eines Aufwickelvorgangs für mindestens ein Drahtelement, die eine optische Einrichtung umfassen, mit deren Hilfe während des Aufwickelvorgangs folgende Messungen durchgeführt werden können:

• – am gespannten Drahtelement zwischen dem Aufwickelkopfteil und dem Ort des eigentlichen Aufwickelns Messung der Reflexionsstärke eines einfallenden Lichtstrahls;
• – am gespannten Drahtelement zwischen dem Aufwickelkopf und dem Ort des eigentlichen Aufwickelns Messung der Schwingungsweite des spiegelnden Reflexionswinkels eines einfallenden Lichtstrahls, wobei diese Schwingungsweite die Spannung des Drahtelements wiedergibt, das gerade aufgewickelt wird;
• – am gespannten Drahtelement zwischen dem Aufwickelkopf und dem Ort des eigentlichen Aufwickelns nur während eines kontinuierlichen Zeitfensters, das mittels einer Vorrichtung bestimmt wurde, Durchführung einer der vorgenannten Messungen der Winkelposition des Aufwickelkopfteils, zum Auswählen eines einzigen, bestimmten Drahtelements, an dem diese Messung vorgenommen wird;
• – am gespannten Drahtelement zwischen dem Aufwicketkopfteil und dem Ort des eigentlichen Aufwickelns Messung des Vorhandenseins/Nichtvorhandenseins der Reflexionsstärke eines einfallenden Lichtstrahls der kontinuierlichen Messung der Winkelposition des Aufwickelkopfs.

Bei diesem Stand der Technik kommt eine optische Einheit zum Einsatz, die dazu bestimmt ist, auf das Drahtelement einen Lichtstrahl zu richten und an dem reflektierten Licht entsprechende optische Messungen vorzunehmen, außerdem eine elektronische Einheit, die Signale empfängt, die von der optischen Einheit stammen, sowie Hilfssignale, die von anderen Messelementen stammen, um die gewünschten Daten zum Betrieb der Maschine zu liefern oder um automatische Anpassungen der Betriebsparameter der Maschine vorzunehmen.

Bei dieser Art von Verseilmaschinen des Stands der Technik ergibt sich im Falle der Automatisierung des Betriebs die Notwendigkeit folgender Schritte:

• – Auswahl einer besonderen Art einer optischen Messvorrichtung, deren Merkmale sich mit der Art des verwendeten Drahtelements vertragen, und deren Anpassung an die Maschine,
• – Auswahl einer besonderen Art einer leistungsfähigen Datenübertragungs-Komponente, deren Merkmale sich mit der Art der funktionellen Vorrichtung vertragen, die sie steuern soll, und deren Anpassung an die Maschine,
• – sowie Auswahl einer besonderen Vorrrichtung, die während des Betriebs der Maschine die Hochleistungs-Datenübertragungs-Komponente einsatzfähig macht und dabei gleichzeitig die ursprünglich manuelle Bedienung der funktionellen Vorrichtung der Verseilmaschine deaktiviert, welche diese Komponente automatisch steuern soll, und diese Komponente deaktiviert zu halten und gleichzeitig die ursprüngliche manuelle Bedienung wieder in Betrieb zu nehmen, wenn der Benutzer eine manuelle Bedienung dieser funktionellen Vorrichtung statt deren automatische Bedienung wünscht.

Die Bedingungen für eine Behandlung können aus folgenden Gründen erheblich schwanken:

• – die bestehenden Verseilmaschinen stellen weltweit einen sehr großen Bestand dar, wobei es hier jedoch eine große Vielfalt an Maschinentypen gibt (beispielsweise Maschinen mit vertikaler oder horizontaler Achse, Maschinen für nur eine aufzuwickelnde Ader oder für eine große Anzahl aufzuwickelnder Adern, automatisch oder manuell gesteuerte Maschinen);
• – bei einer Maschine besonderer Bauart können Wicklungsvorgänge unterschiedlicher Art vorgenommen werden (beispielsweise eine Vierteilung, Umbänderung, Umflechtung, Umspinnung);
• – bei einem besonderen Wicklungsvorgang können Drahtelemente sehr unterschiedlicher Natur behandelt werden (beispielsweise sind bestimmte Drähte sehr und andere sehr wenig reflektierend, bestimmte Drähe dick und andere sehr dünn, beispielsweise nur einige Mikrometer).

Die Bedingungen der Umgebungsbeleuchtung der Maschine können im Laufe des Tages stark schwanken (beispielsweise, wenn die Maschine aus einer normalen nächtlichen künstlichen Beleuchtung unter direkte Sonnenbestrahlung am Tag durch ein Fenster hindurch gerät) und können auch plötzlich sehr stark schwanken (beispielsweise, wenn die künstliche Beleuchtung der Produktionshalle ein- oder ausgeschaltet wird).

Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit einer Steuerungsvorrichtung mit Echtzeitdatenerfassung, die für eine Verseilmaschine mit einem beliebigen Arbeitstakt angepasst werden kann.

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht in der Herstellung einer Vorrichtung zur Echtzeit-Steuerung für eine Universal-Verseilmaschine, die für mehrere Betriebsarten und unterschiedliche Wicklungsarten verwendbar ist.

Die Steuerungsvorrichtung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass:

• – der Mikroprozessor der Verarbeitungsschaltung Daten von dem optischen Messgerät empfängt und daraus Momentwerte bildet, um die Position des prahtelements in Echtzeit und dessen Verhalten bei mechanischen Schwingungen vor seinem Aufwickeln auf das Hauptkabel zu erfahren,
• – Speichervorrichtungen, insbesondere ein EPROM-Speicher, so programmiert werden, dass sie eine Selbst- bzw. Autokorrekturfunktion für den Fall erstellen, dass es Abweichungen von den Positions- und Schwingungsdaten des Drahtelements gibt,
• – und elektrische Antriebsvorrichtungen für den ersten Motor, den zweiten Motor und die Vorrichtungen zum mechanischen Spannen so angeordnet sind, dass sie einen optimalen Betrieb der Verseilmaschine wiederherstellen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden die elektrischen Steuervorrichtungen in Echtzeit von dem Mikroprozessor so gesteuert, dass sie den synchronen Betrieb des ersten Motors des Aufwickelkopfes und des zweiten Motors der Aufnahmespule zum Ziehen des Hauptkabels und die Ausübung einer vorbestimmten mechanischen Spannung auf das Drahtelement mit Hilfe mindestens einer elektromagnetischen Bremse sicherstellen. Die Verarbeitungsschaltung speichert nach dem Bilden der Momentwerte die maximalen, minimalen und mittleren Schwingungswerte des Drahtelements, zur Beobachtung des Schwingungsverhaltens und der Positionierung dieses Drahtelements in Echtzeit auf dem Bildschirm des PC, wobei das residente Programm des EPROM-Speichers eine Anpassung der Verseilmaschine an Position und Schwingung des Drahtelements bezüglich dem Hauptkabel erlaubt.

Nach einem Merkmal der Erfindung sind an die Verarbeitungsschaltung Hilfsmessfühler zum Messen der Umgebungstemperatur und/oder der Luftfeuchtigkeit geschaltet, um eventuelle, mit wechselnden Umgebungsbedingungen zusammenhängende Messabweichungen beim Drahtelement zu erfassen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Emissionsquelle und der Empfänger des optischen Messgeräts mit Vorrichtungen zur Neigungseinstelllung zum Anpassen des Emissions- und Empfangsfeldes des Lichtstrahls versehen, das mit dem Drahtelement zusammenwirkt.

Weitere Vorteile und Merkmale gehen besser aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel gegeben und in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist, in denen:

1 eine schematische Draufsicht auf eine mit einer Steuerungsvorrichtung der Erfindung mit Erfassung von Daten in Echtzeit ausgestattete Verseilmaschine ist;

2 eine Schnittansicht eines optischen Messfühlers ist, der eines der Elemente der Vorrichtung der 1 bildet;

3 in vergrößertem Maßstab den Bereich der Überwachung des Umbänderungsverfahrens zeigt;

4 ein Funktionsschema der elektronischen Verarbeitungsschaltung der Steuerugsvorrichtung ist;

die 5 und 6 jeweils Messdiagramme der Maximal- und Minimalschwingungen des Drahtetements für unterschiedliche Werte der mechanischen Spannung sind;

7 zwei Kurven 1 und 2 zeigt, die repräsentativ sind für die durchschnitlichen Werte dar Maximal- und Minimalschwingungen abhängig von der auf das Drahtelement ausgeübten mechanischen Spannung.

In 1 umfasst die Verseilmaschine 15 einen Aufwickelkopf 50, der mit einer Exzenterscheibe 51 versehen ist, die ein Drahtelement 4 oder 4A führt, das auf einen ersten Ausgabespule 52 oder einer zweiten Ausgabespule 52A aufgespult ist, die jeweils durch eine elektromagnetische Bremse, nämlich 53F bzw. 53A, gebremst werden. Eine dritte Ausgabespule 54 trägt ein aufgespultes Hauptkabel 6, von dem sich ein freies Endstück 6A von der Spule 54 bis zu einer Aufnahmespule 55 erstreckt, die von einem Motor 56M angetrieben wird, indem es gespannt und koaxial durch den Aufwickelkopf 50 hindurch geführt wird. Ein freies Endstück 4B des Drahtelements 4 oder 4A erstreckt sich von der Scheibe 51 bis zu einem Bereich 8 des Kabelstücks 6A, wobei sich dieser Bereich zwischen dem Aufwickelkopf 50 und der Aufnahmespule 55 befindet. Ein oberer Motor 57M treibt den Aufwickelkopf 5D über eine geeignete Transmissionsvorrichtung 58 in Drehung an. Eine solche Maschine ist im Detail in dem Dokument FR-A-2 739 701 beschrieben.

Ein Geschwindigkeits- und Winkelpositionscodierer 59 misst Geschwindigkeit und Winkelposition des Aufwickelkopfs 50. Im Betrieb rollen sich das Drahtelement oder die Drahtelemente 4 oder 4A auf das zentrale Kabel 6 auf, um ein umwickeltes, verbundenes, verdrilltes Kabel 6B zu bilden, das anschließend auf die Aufnahmespule 55 aufgewickelt wird. Die Steuerungsvorrichtung mit Echtzeit-Datenerfassung 15 (gestrichelt umrissen) umfasst:

• – ein optisches Messgerät 16, das gegenüber dem Endstück 4B angeordnet und vorgesehen ist, optische Messsignale abzugeben,
• – eine Datenverarbeitungsschaltung 17, die Messignale empfängt, die über ein Kabel 18 von dem optischen Gerät 16 kommen,
• – und eine externe Steuerungsvorrichtung 20, beispielsweise einen PC, der einem Nutzer die Steuerung mindestens eines Automatikbetriebsparameters der Verseilmaschine ermöglicht, und zwar durch Steuern eines programmierten Betriebs der Datenverarbeitungsschaltung 17 über ein Kabel 21.

Ein Ausgang der Schaltung 17 ist über ein abgezweigtes Kabel 64A an das stufenlose Automatikgetriebe 56V des Motors 56M gelegt, und ein Eingang der Schaltung 17 ist über ein abgezweigtes Kabel 64B an eine entsprechende Steuerung 63 gelegt.

Ein weiterer Ausgang der Schaltung 17 ist über ein abgezweigtes Kabel 66A an die Stromversorgung 53C der Bremse 53F gelegt, und ein Eingang ist über ein Kabel 66B an die Steuerung 65 gelegt, um das Moment des Motors 53G der ersten Ausgabespule 52 zu steuern.

Ein weiterer Ausgang der Schaltung 17 ist über ein abgezweigtes Kabel 62A an das stufenlose Automatikgetriebe 57V des Motors 57M gelegt, und ein Eingang ist über ein abgezweigtes Kabel 62B an die entsprechende Steuerung 61 gelegt.

Ein Eingang der Schaltung 17 ist über ein abgezweigtes Kabel 68A an den Codieren 59 gelegt, und ein Ausgang ist über ein abgezweigtes Kabel 68B mit der Anzeigeeinheit 67 verbunden.

Der PC dient nun der Gesamtsteuerung:

• – zum Steuern der Motoren 56M und 57M über die stufenlosen Automatikgetriebe 56V und 57V,
• – zum Steuern der Bremsen 53A, 53F oder des Motors 53G, der paarweise arbeitet,
• – zur Kontrolle der Geschwindigkeit und der Winkelposition des Aufwickelkopfs 50 über den Codierer 59,
• – zum Anzeigen des Wartes des optischen Messgeräts 16,
• – und/oder für jede andere Daten-, Rechen- oder Anzeigeverarbeitung.

In 2 umfasst das optische Messgerät 16 ein Optikgehäuse 25, das eine Infrarot-Lichtprojektionsvorrichtung 26A und 37A, einen Messfühler für das umgebende Licht 28 und einen Lichtempfänger 35 einschließt.

Die Projektionsvorrichtung umfasst eine erste Infrarot-Emissionsquelle 26A und eine zweite Infrarot-Emissionsquelle 37A, die zwei Lichtstrahle 36 und 38 emittieren, die einen genauen Ausgangs-Winkelursprung &agr; und &agr;1 haben und in einem bestimmten Abstand einen Schnittpunkt 41 erzeugen.

Der Infrarotlichtempfänger 35 ist innerhalb einer Röhre 35A angeordnet und misst das von dem Drahtelement 4B reflektierte Licht. Der Empfänger 35 erlaubt die Messung eines nicht spiegelnden, reflektierten Lichts und kann somit dienen als:

• – Abtasten für das Vorhandensein/Nichtvorhandensein des Drahts,
• – als kontinuierliche Analogmessung eines Reflexionsmerkmals des Drahts (beispielsweise der Entwicklung der Hehigkeit des Drahts oder der Entwicklung der Farbe des Drahts) zur kontinuierlichen Überwachung der Qualität des Drahts,
• – hochsensible, schnellansprechende Messfühler im Fall, dass der Draht sehr dünn oder dunkel ist, damit das Auftauchen des Drahtelements 4B im Feld der Infrarotbündel 36 und 38 zeitlich genau erfasst werden kann.

In der Hülle des Kabels 18 sind die Drähte 32, 40, die im Inneren des Gehäuses 25 mit den Sendern 26A, 37A verbunden sind, der mit dem Empfänger 35 verbundene Draht 39 und der an den Messfühler 28 gelegte Draht 34 zusammengefasst.

Die Emissionsquellen 26A, 37A des Lichts 10 des optischen Messgeräts 16 können unterschiedliche Emissionswellenlängen haben, ebenso wie unterschiedliche Emissionsstärken. Zur Vergrößerung oder Verkleinerung des Abstands von dem Schnittbereich 41 kann der Neigungswinkel &agr;, &agr;1 der Emissionsquellen 26A, 37A verändert werden. Ebenso ist der Neigungswinkel 82 des Lichtempfängers 35 zum Verändern des Empfangsbereichs veränderbar.

Die Wahl der Art der Emissionsquellen 26A, 37A und des Lichtempfängers 35 hängt von den Reflexionsgradmerkmalen des Drahtelements 4 und der Art der durchzuführenden Messung ab.

3 zeigt vergrößert den Echtzeit-Überwachungsbereich des Umbänderungsvorgangs. Das optische Messgerät 16 ermöglicht eine Überprüfung des Schwingungsgrads 73 des Bandes des Drahtelements 4B vor seinem Aufwickeln auf das Stück 6A des Hauptkabels 6. Die Analyse der Schwingung mittels der Datenverarbeitungsschaltung 17 ermöglicht eine Regulierung der auf das Band durch die Bremse 53F ausgeübten mechanischen Spannung. Der Umbänderungspunkt wird auch in dem Bereich 8 durch das optische Messgerät 16 überwacht, sodass bei der Überdeckung und beim Abstand der Windungen des Bandes eine optimale Lagepräzision erreicht und jede Falte oder jedes Umknicken des Bandes erkannt wird.

In 4 umfasst die elektronische Verarbeitungsschaltung 17 einen Mikroprozessor 75, der geeignet ist, von dem Messgerät 16 kommende Daten in Echtzeit zu empfangen, und der mit dem PC der äußeren Steuerungsvorrichtung 20 für die Eingabe der Daten und Parameter in Abhängigkeit der gewünschten Betriebsbedingungen zusammenwirkt. Der Mikroprozessor 75 ist außerdem mit einem ROM-Speicher 77, einem RAM-Speicher 78 und einem EPROM-Speicher 80 verbunden, weicher ein residentes Programm besitzt, das eine Autokorrekturfunktion für eine festgestellte Abweichung (Position und Schwingung des Drahtelements) erstellt, indem es auf die aktiven Komponenten (Bremsen 53A des Drahtelements 4A, Synchronlauf der Motoren 56M, 57M, etc...) einwirkt.

Durch die Echtzeit-Datenerfassung durch das Messgerät 16 sind die Position des Drahtelements 4 und sein Verhalten in Bezug auf seine maximale Schwingung bekannt.

Auf den Diagrammen der 5 und 6 ist das Verhalten des Drahtelements 4 abhängig von dem Wert der von der Bremse 53F bestimmten mechanischen Spannung dargestellt.

Die Bezeichnung SV-22G des Diagramms A entspricht einer Spannung von 22 Gramm, die auf das Drahtelement 4 ausgeübt wird. 5 zeigt den Maximalwert der Schwingung, während 6 den Minimalwert veranschaulicht, und zwar nach der Momentwertbildung durch die Verarbeitungsschaltung 17.

Die anderen Diagramme B, C, D, E und F entsprechen höheren mechanischen Spannungen, insbesondere 52 Gramm bei der Bezeichnung SV-52G, 111 Gramm bei der Bezeichnung SC-111G, 148 Gramm bei der Bezeichnung SV-148G, 157 Gramm bei der Bezeichnung SC-157G und 209 Gramm bei der Bezeichnung SC-209G.

In 7 beträgt der an dem mit einer Spannung von 22 Gramm (SV-22G) beaufschlagten Drahtelement 4 beobachtete Schwingungsmittelwert 260 Punkte. Der Abstand zwischen Maximum, und Minimum wird nach Ansteigen der Spannung geringer und wird zwischen 148 und 209 Gramm praktisch konstant.

Diese Echtzeit-Beobachtung des Verhaltens des Drahtelements 4 ermöglicht eine sehr schnelle Korrektur der Arbeitsweise der Verseilmaschine. Ebenso ist die Position des Drahtelements 4 bezogen auf das Hauptkabelstück 6 jederzeit bekannt.

Der Betrieb der Verseilmaschine kann nach zwei unterschiedlichen Arten erfolgen:

Sie ermöglicht es, die Verseilmaschine so einzustellen, dass sie das Drahtelement 4 an einer bestimmten Stelle auf dem Träger des Hauptkabels 6 ablegt. Geregelt wird folgendes:

• – der Synchronlauf zwischen dem Aufweckelkopf 50 des Drahtelements 4 und der Drehung der Aufnahmespule 55, die das Hauptkabel 6 zieht,
• – die auf das Drahtelement 4 ausgeübte Spannung mittels der elektromagnetischen Bremse 53A.

Nach dieser manuellen Einstellung der Steuerungsvorrichtung 15 an der Verseilmaschine kann das Verhalten des Drahtelements auf dem Bildschirm des PC 20 verfolgt werden, nämlich:

• – die Schwingung des Drahtelements (Mittelwert 7, Maximum 5, Minimum 6),
• – die Position des Drahtelements (Schwingungsmittelwert 7).

Der Benutzer kann jederzeit auf die vorgenannten Einstellungen Einfluss nehmen, ebenso wie auf die Einstellungen der Verseilmaschine.

Bei Verwendung empfindlicher Materialien (z. B. PTFE) übt beispielsweise die Umgebungstemperatur oder die Luftfeuchtigkeit einen direkten Einfluss auf das Verhalten des Drahtelements 4 aus. Der von dem Drahtelement genommene Weg (Führungsrolle, Führung...) kann plötzlich oder allmählich zu einem Problem führen (blockierte Führungsrolle, verschmutzte Führung,...), wodurch die Spannung des Drahtelements 4 ansteigt und die vorab eingestellte Positionierung des Drahtelements 4 bezogen auf das Hauptkabel 6 gestört wird. Weitere Parameter können das Aufbringen des Drahtelements 4 beeinflussen, insbesondere bei Abmessungsabweichungen (Breite oder Durchmesser).

Beim Übergang von der manuellen in die automatische Betriebsart werden die Schwingungswerte des Drahtelements 4 nach der Momentwertbildung gespeichert, ebenso wie der Mittelwert der Positionierung des Drahtelements 4. Diese Werte dienen also als Bezugswerte beim Betrieb der Maschine im Automatikmodus.

Das residente Programm des EPROM-Speichers 80 sieht vor, die Verseilmaschine an der Position und der Schwingung des Drahtelements 4 bezogen auf das Hauptkabel 6A auszurichten. Das residente Programm erlaubt eine Steuerung der aktiven Komponenten der Vorrichtung 15 zum Beseitigen der festgestellten Abweichung (Position des Drahtelements, Schwingung des Drahtelements) durch vorab im EPROM-Speicher 80 programmierte Prioritätsfolgen.

Beim Auftreten einer Abweichung des Drahtelements 4 von seiner ursprünglich gespeicherten Position kann man mit dem Programm auf den Drehungssollwert des Aufwickelkopfs 50 einwirken, indem der Aufwickefkopf 50 entweder beschleunigt oder verlangsamt wird, oder auf den Zugsollwert der Aufnahmespule 55, indem der Zug des Kabels 6B beschleunigt oder verlangsamt wird, oder auf den Sollwert der auf das Drahtelement ausgeübten mechanischen Spannung, die auch dessen Position beeinflusst.

Die Prioritätsfolge beim Eingriff in die aktiven Komponenten kann jederzeit vom Benutzer der Verseilmaschine geändert werden, will man eine optimale Positionierung des Drahtelements 4 bezogen auf das Hauptkabel 6 erreichen und/oder die Schwingung des Drahtelements 4 verringern oder erhöhen.

Sind die festgestellten Abweichungen zu hoch für eine Autokorrektur, ist das residente Programm des EPROM-Speichers 80 so ausgelegt, dass es die Verseilmaschine stoppt.

Die Echtzeitüberwachung des Aufbringens des Drahtelements 4 und seiner Schwingung wird aufgezeichnet, wodurch der Benutzer über die festgestellten Abweichungen informiert wird, um bei einer bestimmten Produktion den erhaltenen Qualitätsgrad und den Produktionsprozess hinsichtlich dieses oder jenen Produkts zu erfahren, indem man diesem Produktionszeiten, Produktionsgeschwindigkeiten (Drehung des Aufwickelkopfes,...) und eventuelle Stillstände (Wechsel das Drahtelements beispielsweise) zuordnet. Diese Überwachung des Drahtelements ermöglicht ebenfalls das Erkennen möglicher, aufeinander folgender Messabweichungen bei Parametern außerhalb der Verseilmaschine (Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit,...). Zu diesem Zweck übertragen Hilfsmessfühler 82 die Temperatur und Luftfeuchtigkeitsmessungen an den Mikroprozessor 75.