Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden eines Faserkabels gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Schneiden eines Faserkabels ist aus der Patentanmeldung EP 0 305 057 A2 bekannt. Hierbei wird ein Faserkabel zwischen zwei abwälzenden Rädern hindurch geführt. Dabei weist eines der Räder, das als Messerträger fungiert, eine Vielzahl von Messerklingen auf, deren Schneidkanten senkrecht zur Laufrichtung des Faserkabels ausgerichtet sind. Die Funktion des zweiten Rades ist es, das Faserkabel an die Schneidkanten anzudrücken, so dass das Faserkabel in eine Vielzahl kleiner Abschnitte zerschnitten wird. Bei der in der Patentanmeldung EP 0 305 057 A2 gezeigten Vorrichtung sind die Drehachsen des Messerträgers und des Andrückrades parallel ausgerichtet, so dass die beiden Rädern auf ihrem Außenumfang abwälzenden. Die Schneidkanten der Messerklingen sind dabei tangential angeordnet.

Aus der Offenlegungsschrift DE 102 42 553 Al hingegen ist eine andere Ausrichtung des Andrückrades gegenüber dem Messerträger gezeigt, bei der sich die Achsen unter einem spitzen Winkel schneiden. Hier wälzen die Stirnflächen des Andrückrades und des Messerträgers ab, während die Schneidkanten der Messerklingen hier radial angeordnet sind. Das Faserkabel wird hier zwischen den Stirnflächen hindurchgefuhrt und zerschnitten. Grundsätzlich stellt sich beim Betrieb einer Vorrichtung zum Schneiden eines Faserkabels das Problem, dass die Schneidkanten der Messerklingen einem Verschleiß unterliegen. Dieser Verschleiß wird vor allem durch Hartstoffbei- mengungen im Faserkabel bewirkt. Auch wenn es gängige Praxis ist, die Schneidkanten nach einer bestimmten Betriebsdauer zu wechseln, führt dies nicht zuletzt wegen der damit verbundenen Betriebsunterbrechung zu erhöhten Kosten. Es ist daher anzustreben, die Schneidkanten bedarfsgerecht zu wechseln. Dazu wird in der Patentanmeldung EP 0 305 057 A2 eine Kraftmesseinrichtung vorge-

schlagen, mittels derer die zwischen Messerträger und Andrückrad wirkende Kraft gemessen wird. Eine signifikante Korrelation zwischen der gemessenen Kraft und dem Verschleiß der Schneidkanten vorausgesetzt, kann so der Verschleißzustand der Schneidkanten überwacht werden. Bei der in der EP 0 305 057 A2 gezeigten Vorrichtung wird die Achse des Andrückrades in einer in Andrückrichtung beweglichen Schwinge gelagert. Dabei wird die Andriickkraft direkt durch einen im Kraftfluss angeordneten Kraftmesssensor geleitet, der die Andrückkraft misst. Bei der Entwicklung von Vorrichtung zum Schneiden von Faserkabel hat sich gezeigt, dass die in der DE 102 42 553 Al gezeigte Anordnung von Messerträger und Andrückrad Vorteile hat und somit bevorzugt wird. Es ist jedoch nicht möglich, eine ähnlich einfache und wirkungsvolle Kraftmesseinrichtung wie in der EP 0 305 057 A2 in dieser Anordnung zu integrieren. Darüber hinaus wirken zwischen Messerträger und Andrückrad Reibungskräfte, die das Messergebnis verfal- sehen. Dies trifft bei der bevorzugten Anordnung besonders zu.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, für die in der DE 102 42 553 Al gezeigten Anordnung von Messerträger und Andrückrad eine einfache und wirkungsvolle Messeinrichtung bereitzustellen, die den Verschleiß der Schneidkanten erkennt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Messerträger mit einem aus einem oder mehreren Körperschallsensoren gebildeten Sensorsystem verbunden wird, die den während des Schnittvorganges emittierten Körperschall erfassen.

Unter Körperschall versteht man transiente Schallwellen, die sich im Bauteil ausbreiten. Angeregt werden die Schallwellen durch schlagartige Energiefreisetzung durch den Schnittvorgang der einzelnen Filamente des Faserkabels. Dieser Schnittvorgang der Filamente verursacht eine Körperschallemission in einem typischen Frequenzspektrum. Verändert sich nun die Beschaffenheit, insbesondere die Schärfe der Schneidkante aufgrund von Verschleiß oder die Form der Schneide aufgrund von partiellen Ausbrüchen, so hat dies einen Einfluss auf den emit- tierten Körperschall, der sich in seiner Energieverteilung im Frequenzspektrum ebenfalls verändert. Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass der Sensor einfach

installiert werden kann, ohne dass er direkt oder indirekt im Kraftfluss vorgesehen sein muss. Vielmehr ist es ausreichend, wenn der Sensor gut Körperschall leitend mit den Messerklingen verbunden ist. Für die Körperschallmessung geeignet ist ein Schwingungssensor, der insbesondere im hochfrequenten Bereich die mecha- nischen Schwingungen in elektrische Signale umwandelt.

Bei einer bevorzugten Ausfuhrung sind daher ein oder mehrere Körperschallsensoren direkt mit dem Messerträger verbunden. Eine gut Körperschall leitende Verbindung mit den Messerklingen vorausgesetzt, kann so der durch den Schnittvorgang emittierte Körperschall sensiert werden. In einer Ausfuhrungs Variante ist jeder Messerklinge ein Sensor zugeordnet. Die ermöglicht eine gut Körperschall leitende Verbindung zwischen Messerklinge und Sensor aufgrund der räumlichen Nähe und dem Sensor. Zudem kann ein veränderliches Signal von einer einzelnen Messerklinge so besonders gut erkannt werden. In einer anderen Ausführungsvariante ist je einer Gruppe von Messerklinge ein Sensor zugeordnet. Dies ermöglicht einen deutlich geringeren Aufwand an Sensoren.

In einer weiteren, besonders kostengünstigen Ausfuhrungsvariante ist dem Messerträger ein gemeinsamer Sensor zugeordnet, der alle Messerklingen gleichzeitig überwacht. Diese Ausführungsvariante macht sich die Tatsache zunutze, dass im Betrieb immer nur ein Teil der Messerklingen am Schneidprozess beteiligt sind, wodurch trotzdem eine hinreichend genaue Messung möglich ist. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht eine Verbindung des oder der Körperschallsensoren mit einem Auswertesystem vor. Dieses Auswertesystem überwacht das Signal des oder der Körperschallsensoren auf Merkmale, die bei einem Verschleiß der Schneidkanten oder bei einem Bruch einer Messerklinge auftreten.

Ein Verfahren zum Überwachen des Zustandes der Messerklingen einer zuvor beschriebenen Vorrichtung mittels eines Körperschallsensors umfasst nach einer Messung des Körperschalls zunächst das Extrahieren einer Kenngröße, die den Schneidprozess repräsentiert. Welche Kenngröße hierzu besonders geeignet ist, ergibt sich in erster Linie aus der Bauweise des Messerträgers und der Anordnung

des oder der Körperschallsensoren und kann von einem Fachmann für Signalver ^¬ arbeitung experimentell bestimmt werden. Dabei sind insbesondere die Frequenzbereiche zu suchen, deren Signalstärke sich mit zunehmendem abrasiven Verschleiß oder durch kleine, partielle Ausbrüche der Messerklingen signifikant ver- ändern. Gleiches gilt für die Frequenzbereiche, die sich bei einem Bruch einer Messerklinge dauerhaft oder aber kurzzeitig, hervorgerufen durch den Bruchvorgang, verändern. Bei der Auswahl der Frequenzbereiche sind störende Quellen von Körperschall, beispielsweise von Wälzlagern, zu berücksichtigen und gegebenenfalls von dem zu analysierenden Frequenzspektrum auszuschließen. Die so gebildeten Kenngrößen, beispielsweise die Signalleistung innerhalb eines bestimmten Frequenzbandes, wird kontinuierlich mit einem Vergleichswert oder Vergleichsbereich vergleichen und bei Abweichungen wird eine Störung gemeldet. In einer bevorzugten Erweiterung des Verfahrens wird als Vergleichswert der Kennwert vorangegangener Messungen, die derselben Messerklinge zuzuordnen sind, verwendet. Dieser Kennwert kann beispielsweise aus dem Mittelwert der Messungen gebildet werden. So lassen sich langfristige Veränderungen der Schnittcharakteristik erkennen. In einer weiteren bevorzugten Erweiterung des Verfahrens wird als Vergleichs- wert der Kennwert beziehungsweise der Mittelwert aus den Kennwerten vorangegangener Messungen, die einer oder mehreren vorhergehenden Umdrehungen des Messerträgers zuzuordnen sind, verwendet. So lässt sich beispielsweise bei einer periodischen Schwankung des Kennwertes synchron zur Drehzahl des Messerträgers auf einen Schneidenbruch schließen. In einer Variante des Verfahrens entspringt das Messsignal je einem Sensor, der jeder Messerklinge zugeordnet ist.

In einer anderen Variante des Verfahrens entspringt das Messsignal je einem Sensor, der einer Gruppe von Messerklingen zugeordnet ist. In einer weiteren Variante des Verfahrens entspringt das Messsignal genau einem Sensor, der dem gesamten Messerträger zugeordnet ist.

Ein Ausführungsbeispiel wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es stellen dar:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Schneiden eines Faserkabels, Fig. 2 eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung aus Figur 1.

In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum kontinuierlichen Schneiden eines Faserkabels gezeigt. Die Vorrichtung besteht aus einem Messerträger 1 und einem mit dem Messerträger 1 zusammen wirkenden Andrückrad 2. Der Messerträger 1 weist eine Vielzahl von Messerklingen 3 zum Schneiden des Fa- serkabels auf. Dass hier nicht dargestellte Faserkabel wird in dem Faserkabelkanal 7 zwischen Andrückrad 2 und Messerträger 1 geführt, wobei das Andrückrad 2 mittels einer Andrückfläche 6 das Faserkabel gegen die Messerklingen 3 drückt. Messerträger 1 und Andrückrad 2 sind im wesentlichen koaxial, jedoch mit ihren Achsen in einem spitzen Winkel zueinander angeordnet auf einem gemeinsamen Träger 4 drehbar gelagert. Eine hier nicht dargestellte Antriebseinrichtung bewirkt, dass der durch den Antrieb 5 angetriebene Messerträger 1 und das Andrückrad 2 synchron drehen. Auf Grund dieser Anordnung wälzen die Stirnflächen des Messerträgers 1 und des Andrückrades 2 aufeinander ab und wirken so zusammen. Durch eine andere Anordnung der Achsen zueinander können auch beispielsweise Umfangsfläche und Stirnfläche oder aber beide Stirnflächen aufeinander abwälzen.

Das Faserkabel wird in einer frei zugänglichen Stelle in den Faserkabelkanal 7 eingeführt. Im Verlauf der Drehung des Messerträgers 1 wird das Faserkabel durch die Andrückfläche 6 gegen die Messerklingen 3 gedrückt, wodurch das Fa- serkabel in eine Vielzahl von Abschnitten zerschnitten wird, deren Länge dem Abstand der Messerklingen 3 voneinander entspricht. Die so geschnittenen Abschnitte fallen durch eine Öffnung 8 nach unten und werden einer Weiterverarbeitung zugeführt. Die Messerklingen 3 stehen hier in einem direkten Kontakt mit je einem Sensor 9 oder in einer alternativen Ausführungsform mit einem Sensor 9, der mehreren Messerklingen 3 zugeordnet ist. Die Sensoren 9 weisen jeweils eine Anschlusslei-

tung 10 auf, die in einem Verteilerkasten 11 zusammengefasst und mit einer An- schlussleitung 12 verbunden sind. Die Sensoren 9 bilden zusammen das Sensorsystem 16. Die Signale des Sensorsystems 16 werden zur Signalverarbeitung an ein Auswertesystem 17 weiterführt. Durch den Schnittvorgang, insbesondere durch das Trennen der Filamente des Faserkabels wird schlagartig Energie freigesetzt, die zu transienten hochfrequenten Körperschallwellen führt. Diese Körperschallwellen werden direkt am Ort des Entstehens von den Sensoren 9 erfasst. In Figur 2 ist eine alternative Ausfuhrungsform der Vorrichtung dargestellt. Zur Vereinfachung wird hier nur auf die Unterschiede zu der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung eingegangen.

Anstelle der Vielzahl von Sensoren 9 wird hier das Sensorsystem 16 durch einen einzelnen zentralen Sensor 13 gebildet, der den Körperschall von allen momentan am Schnirtprozess beteiligten Messerklingen 3 erfasst und über die Anschlusslei- tung 15 die Sensorsignale zur Signalverarbeitung an das Auswertesystem 17 weiterführt. Der Sensor 13 ist hier zwar in einer gewissen Entfernung von den Messerklingen 3 vorsehen, ist aber im Sinne einer Körperschallausbreitung günstig ohne dämpfende Bauteile mit den Messerklingen 3 verbunden. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass hier nur ein einziger Körperschallsensor eingesetzt wird. Um trotzdem eine hohe Empfindlichkeit sicherzustellen, wird störender Körperschall von anderen Quellen, wie beispielsweise Wälzlagern, durch eine dämpfende Hülse 14 abgeschirmt.

Bezugszeichenliste

1 Messerträger

2 Andrückrad

3 Messerklingen

4 Träger

5 Antrieb

6 Andrückfläche

7 Faserkabelkanal

8 Öffnung

9 Sensor

10 Anschlussleitung

11 Verteilerkasten

12 Sammelleitung

13 Sensor

14 Hülse

15 Anschlussleitung

16 Sensorsystem

17 Auswertesystem