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Die Erfindung betrifft ein Kabelbaumformbrett zur Herstellung eines Kabelbaumes bzw. Leitungssatzes. Als Leitungssätze im Sinne der vorliegenden Erfindung werden beispielsweise auch Kabelbäume und Leitungsstränge verstanden.
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Leitungssätze bestehen aus einem Verbund mehrerer elektrischer Leitungen und dienen beispielsweise in Fahrzeugen der elektrischen Verbindung von Bauteilen, Verbrauchern, Quellen, Senken, Speichern, Verteilern und Baugruppen. Die elektrischen Leitungen sind dabei abschnittsweise parallel verlaufend mit vorbestimmten Leitungsabgängen zusammengefasst. Es ist bekannt, dass zur Herstellung eines Leitungssatzes ein sogenanntes Kabelformbrett oder auch Kabelbaumformbrett genannt, verwendet wird. Im Folgenden wird der Begriff Kabelbaumformbrett synonym zu Kabelformbrett verwendet.
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Aus den Druckschriften
US 4 979 544 A ,
JP H07-282 654 A und
DD 1 09 478 A1 sind bereits Vorrichtungen bekannt, die bei der Montage von Kabelsätzen oder Kabelbäumen Verwendung finden.
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Typische Kabelbäume, wie sie z. B. im Automobil und in industriellen technischen Anlagen und Maschinen zum Einsatz kommen, bestehen aus einer Vielzahl an unterschiedlichen Kabel und Leitungen, deren Enden mit Kontakten bzw. Kontaktteilen oder Steckverbindern versehen sind, in deren Kontaktkammern Kontakte eingebracht sind. Ferner werden mechanische Clips, Verbindungsmittel oder Klebebänder für die Bündelung von mehreren Einzelleitungen, die als ein Strang geführt werden, verwendet. Hinzu kommen Leitungsschutz, wie Schläuche und Führungselemente, wie Kabelkanäle.
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Die zuvor genannten Komponenten werden hierzu auf Form- bzw. Verlegebretter zur Fertigstellung des jeweiligen Leitungssatzs zusammengeführt. Die Formbretter bieten dabei typischerweise eine Fläche, die dem Platz eines ausgebreiteten zu produzierenden Leitungssatzes entspricht. Hierauf werden die Kabel und Leitungen um die am Formbrett angebrachten statischen Aufnahmen und Führungen, wie z. B. Passstifte, verlegt. Weiter werden beispielsweise mechanische Komponenten angebracht und die zu bündelnden Kabelstränge, falls erforderlich, mit Klebeband oder einem geeigneten Band umwickelt.
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Auf dem Kabelbaumformbrett wird die jeweilige herzustellende Struktur des Leitungssatzes durch entsprechende Anordnung von Führungen in einem Montageraster vorbestimmt. Nach einem vorbestimmten Verlegeablauf werden die einzelnen elektrischen Leitungen und die Steckverbinder auf das Kabelbaumformbrett aufgebracht. Die Herstellung der fertigen Kabelbäume erfolgt dabei oft in so genannten Transfer- oder Taktstraßen, wobei in mehreren Taktschritten die einzelnen Leitungen und Stecker nacheinander auf dem Kabelbaumformbrett verlegt bzw. montiert werden. Nach Fertigstellung des kompletten Leitungssatzes wird dieser vom Kabelformbrett entnommen und es kann ein neuer, ggf. anderer Kabelbaum hergestellt werden.
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Bei Änderungen des Bedarfs an Leitungssätzen, zum Beispiel beim Typwechsel im Fahrzeugbau, müssen sämtliche Kabelbaumformbretter der Taktstraße umgerüstet werden, indem die neue Struktur des Leitungssatzes durch entsprechende Neuanordnung der Führungen, Nägel, Stifte oder Legegabeln auf dem Kabelbaumformbrett vorgegeben wird. Der Arbeits- und Zeitaufwand zum Umrüsten der Kabelbaumformbretter ist dabei sehr hoch.
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Problematisch ist ferner der Umstand, dass aufgrund der hohen Varianz der zu fertigenden Kabelbäume ein erheblicher Montageaufwand besteht und auch eine hohe Anzahl an statischen Führungen, Aufnahmen für Bauteile, Nestern und/oder Passstiften vorgesehen ist, die aber nur in begrenztem Umfang für den jeweils aktuell zu fertigenden Leitungssatzes benötigt werden. Weiter nachteilig ist der Umstand, dass diese „mengenmäßige Überbestimmung“ an vorgesehenen Führungen eines Verlegebrettes auch hinderlich bei der Montage selbst und bei der Entnahme des Leitungssatzes vom Verlegebrett ist.
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Das Abnehmen der teilweise sehr schweren Kabelbäume, die teilweise insgesamt mehrere Meter lang sind und regelmäßig bis zu 50 kg wiegen, gestaltet sich daher problematisch. Es kann folglich zu Beschädigungen an der Vorrichtung und ggf. auch am Leitungssatz kommen. Es gibt daher bereits diverse Bemühungen, die Herstellung von Kabelbäumen zu erleichtern.
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Aus der
DE 10 2011 084 786 A1 ist beispielsweise ein Formbrett und ein Verfahren zum Herstellen eines Leitungssatzes auf einem Formbrett bekannt, wobei ein Verlegeweg eines Kabels und/oder eine Lage eines Steckers mit einem optisch veränderbaren Zeichen auf dem Formbrett angezeigt wird.
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Aus der
DD 1 48 999 A ist ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bündelung einzelner Drähte zu einem Leitungssatz bekannt, wobei zur Lagefixierung und Halterung der einzelnen Drähte um den Leitungssatz an vorgegebenen Stellen ein Ring aus Kunststoff gespritzt wird, die den Leitungssatz umschließt und auswechselbar zur Anpassung an den Leitungssatz gestaltet ist.
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Aus der
DE 100 445 49 A1 ist ein Kabelbaumformbrett zur Herstellung eines Leitungssatzes, insbesondere zur Herstellung eines Leitungssatzes für die Verkabelung eines Fahrzeuges oder einer Fahrzeugsektion bekannt, bei der das Kabelbaumformbrett mit einer vorbestimmten Legestrukturform versehen ist und mehrere Stationen einer Takt- oder Transferstraße durchläuft. Es ist ferner vorgesehen, dass zur Herstellung von unterschiedlichen Kabelbäumen das Kabelbaumformbrett um eine Schwenkachse schwenkbar angeordnet ist. Dies erleichtert zwar die Montage und Entnahme, beseitigt aber nicht das zuvor beschriebene Problem der mengenmäßigen Überbestimmung an teilweise hindernden Halte- und Führungsvorrichtungen.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde vorbesagte Nachteile zu überwinden und den entsprechend einer Kabelbaumstruktur erforderlichen Arbeits- und Zeitaufwand zum Ein- und Umrüsten der Kabelbaumformbretter zu verringern sowie die Montage und Entnahme eines Leitungssatzes zu erleichtern.
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Diese Aufgabe wird durch ein Kabelbaumformbrett mit den in dem Anspruch 1 genannten Merkmalen realisiert.
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Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es, ein universell verwendbares Kabelbaumformbrett bereitzustellen, bei dem eine Vielzahl von Verlegestrukturen zur Montage unterschiedlicher Kabelbaumtypen realisierbar sind, indem die hierzu jeweils benötigten Führungen, Aufnahmen, Passstifte und/oder Verlegegabeln jeweils aktiviert werden können, wobei diese von einer nicht-aktiven Position (z.B. gegenüber einer Montageebene eingefahrenen Position) in eine aktive Position (z. B. ausgefahrene Position) bewegbar sind. Besonders vorteilhaft ist es wenn diese Bewegung rechnergesteuert erfolgen kann, so dass auf einfache und bequeme Weise das Kabelbaumformbrett von einer Montagetype auf eine andere Montagetype angepasst werden kann.
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Erfindungsgemäß ist hierzu ein Kabelbaumformbrett, insbesondere zur Herstellung eines Leitungssatzes für die Verkabelung eines Fahrzeuges vorgesehen, bei der eine Vielzahl von Führungen und/oder Verlegegabeln aus einer Montageebene M des Kabelbaumformbrett hervorstehen, wobei wenigstens eine bestimmte Teilmenge der Vielzahl an Führungen und/oder Verlegegabeln zur Herstellung einer bestimmten Legestrukturform bzw. Verlegestruktur in ihrer Lage von einer ersten nicht-aktiven Position in eine zweite aktive, zur Montage des Leitungssatzes nach dieser Legestrukturform bestimmten Position und umgekehrt bewegbar am Kabelbaumformbrett gelagert sind.
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Unter aktiver Position im Sinne der vorliegenden Erfindung ist diejenige Position der beweglichen Führungen und/oder Verlegegabeln zu verstehen, in der die betroffene Führung bzw. Verlegegabel bestimmungsgemäß so gegenüber der Montageebene des Kabelbaumformbretts in einer Lage angeordnet ist z.B. aus dieser hervorsteht, um die betroffene Führung bzw. Verlegegabel zur Realisierung der Montage eines bestimmten Kabelbaums verwendbar ist.
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Unter nicht-aktiver Position im Sinne der vorliegenden Erfindung ist diejenige Position der beweglichen Führungen und/oder Verlegegabeln zu verstehen, in der die betroffene Führung bzw. Verlegegabel bestimmungsgemäß in eine gegenüber der aktiven Position eingefahrene, zurückgeschobene oder eingeklappte Position gebracht wurde, da die betroffene Führung bzw. Verlegegabel zur Realisierung der Montage eines bestimmten Leitungssatzes nicht benötigt wird bzw. nicht vorgesehen ist.
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Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass zur Realisierung eines bestimmten Leitungssatzes die zur Montage benötigten beweglichen Führungen in ihrer aktiven Position sein müssen, während sich die dazu nicht benötigten Führungen in ihrer nicht-aktiven (d.h. nicht störenden) Position befinden müssen.
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In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die beweglich angeordneten Führungen und/oder Verlegegabeln wenigstens axialbeweglich entlang einer aus der Montageebene hervorstehenden Bewegungsachse B von einer ausgefahrenen Position in eine eingefahrene Position und umgekehrt bewegbar sind.
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In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Führungen und/oder Verlegegabeln zwei oder mehrere Führungsarme aufweisen, von denen wenigstens einer der Führungsarme axialbeweglich entlang einer aus der Montageebene hervorstehenden Bewegungsachse B von einer ausgefahrenen „aktiven“ Position in eine eingefahrene d. h. „nicht aktiven“ Position und umgekehrt bewegbar sind. Dies kann z. B. durch eine geteilte Führungsgabel aus zwei Führungsarmen realisiert werden, bei der einer der Führungsarme beweglich angeordnet ist und z. B. in eine in das Montagebrett teilweise eingefahrene oder vollständig versenkte Position bewegt werden kann.
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In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine oder mehrere der beweglich angeordneten Führungen und/oder Verlegegabeln wenigstens drehbeweglich entlang einer Drehachse von einer ausgeschwenkten aus der Montageebene M hervorstehen Position in eine eingeschwenkte Position und umgekehrt bewegbar sind. Denkbar ist auch eine Kombination aus axialer Bewegung und Schwenk- oder Drehbewegung, je nachdem wie eine spezielle Verlegestruktur aussieht.
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Weiter vorteilhaft ist es, wenn eine oder mehrere der beweglich angeordneten Führungen und/oder Verlegegabeln in ihrer eingefahrenen und/oder eingeschwenkten Position vollständig in oder hinter der Montageebene M des Kabelbaumformbrett angeordnet sind. Die Montageebene entspricht mit Vorteil der Montageseite des Montagebrettes auf oder an dem die Kabel entlang der Führungen und Verlegegabeln geführt werden.
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Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn die Bewegung der beweglich angeordneten Führungen und/oder Verlegegabeln mittels Hilfsantriebes beispielsweise mittels eines elektrischen, pneumatischen oder motorischen Antriebs erfolgt, weiter vorzugsweise über eine Steuerung, welche nach Auswahl eines bestimmten Produktes und Verlegeplanes automatisch die dazu benötigten Führungen und/oder Verlegegabeln auf ihre aktive Position hin überprüft und, falls einzelne oder alle der benötigten beweglichen Führungen und/oder Verlegegabeln in ihrem nicht-aktiven Zustand sein sollten, diese in ihren aktiven Zustand betätigt sowie umgekehrt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass hierzu eine Steuerung vorgesehen ist, welche zur Herstellung eines auswählbaren Kabelbaumtyps gemäß vordefinierter Verlegedaten einer dazu vorgesehenen Topologie die dazu benötigten Führungen und/oder Verlegegabeln der vorhandenen Führungen und/oder Verlegegabeln eine Bewegung in ihre jeweils aktive ausgefahrene und/oder ausgeschwenkte Position bewirken kann, in dem die entsprechenden Antriebe angesteuert werden.
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Ferner kann mit Vorteil ein Montagestatus in der Steuerung aktiviert werden, um sicherzustellen, dass während einer Montage eines Leitungssatzes nicht unbeabsichtigt einzelne oder alle Führungen betätigt werden können.
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Weiter vorteilhaft ist es, wenn zur Bewegung der beweglich angeordneten Führungen und/oder Verlegegabeln bewegliche Lageraufnahmen am Kabelbaumformbrett montiert sind, die wenigstens einen Aufnahmeabschnitt zur lösbaren Montage der Führungen und/oder Verlegegabeln aufweisen und wobei die jeweiligen Lageraufnahmen mittels eines elektrischen, pneumatischen oder motorischen Antriebs bewegbar sind.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kabelbaumformbrett aus gleichartigen und/oder unterschiedlichen Formbrettmodulen zusammensetzbar ist, die vorzugsweise aneinanderreihbar sind, um Kabelbaumformbretter unterschiedlicher Abmessungen und Ausführungen realisieren zu können. Hierdurch wird eine gewünschte Skalierbarkeit und eine höhere Flexibilität erzielt.
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Es ist ferner mit Vorteil angedacht, dass eine rechnergesteuerte Betätigung der beweglichen Führungen und/oder Verlegegabeln nach vorgegebenen oder manuell auswählbaren Verlegeplänen erfolgt, wobei vorzugsweise auch gezielt einzelne Führungen und/oder Verlegegabeln mittels einer manuellen Steuereingabe betätigt werden können.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Aktivieren und Deaktivieren bestimmter bewegbarer Führungen und/oder Verlegegabeln in einem mehrstufigen Prozess erfolgt. So kann z.B. vorgesehen sein, dass bestimmte Führungen erst aktiviert werden, wenn die Montage des Leitungssatzes einen bestimmten Montagezustand erreicht hat, ab dem diese Führungen und/oder Verlegegabeln erst benötigt werden. Dies kann die Übersichtlichkeit verbessern und Montagefehler verhindern.
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Weiter vorteilhaft ist es, wenn ferner eine Vielzahl von entriegelbaren Steckverbinderaufnahmen und/oder Nestern für an den Leitungssatz anzuschließende Steckverbinder vorgesehen sind, wobei diese rechnergesteuert aktiviert oder deaktiviert, vorzugsweise verriegelt und entriegelt werden können.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage eines Leitungssatzes mit einem wie zuvor beschriebenen Kabelbaumformbrett mit den folgenden Schritten:
- a. Auswählen eines abgespeicherten Verlegeplanes zur Realisierung einer Verlegestruktur aus der Steuerung;
- b. Bewegen der zur Realisierung dieser Verlegestruktur benötigte Führungen und/oder Verlegegabeln von ihrer nicht-aktiven Position in ihre aktive aus der Montageebene M des Kabelbaumformbretts hervorstehende Position;
- c. Konfektionieren des Leitungssatzes durch Verlegen einer Anzahl an Kabel und/oder Leitungen entsprechend dem Verlegeplan unter Verwendung von wenigstens einer aktiven Führungen und/oder Verlegegabeln an oder um die ein jeweiliges Kabel oder eine jeweilige Leitung herum geführt wird (wobei auch statische Führungen vorhanden sein können)und
- d. Bewegen einer Teilzahl der beweglichen Führungen und/oder Verlegegabeln von ihrer aktiven Position in ihre nicht-aktive in die Montageebene eingefahrene oder eingeschwenkte Position (typischerweise am Ende der Montage) und
- e. Entnahme des Leitungssatzes.
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Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Aufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Kabelbaumformbrettes und
- 2 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines Kabelbaumformbrett mit Führungen und Verlegegabeln.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleiche strukturelle und/oder funktionale Merkmale hinweisen.
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In der 1 ist eine schematische Aufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Kabelbaumformbrettes 1 gezeigt. Dieses kann, wie zuvor erläutert, auch aus Formbrettmodulen zusammengesetzt werden.
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Das gezeigte Kabelbaumformbrett 1 weist eine spezifische Konfiguration zur zur Herstellung eines beispielhaften Leitungssatzes 2 auf. Hierzu sind eine Vielzahl von Führungen 10 und/oder Verlegegabeln 20 vorgesehen, die aus der Montageebene M hervorstehen oder wie in Figur 2 für die zweite Führung 10 von links betrachtet sowie die Verlegegabel 20 rechts gezeigt in ihre nicht-aktive Position betätigt wurden.
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Eine Teilmenge der Vielzahl an Führungen 10 und Verlegegabeln 20 zur Herstellung der beispielhaft gezeigten Legestrukturform sind daher in ihrer Lage von einer ersten nicht-aktiven Position „NAP“ in eine zweite aktive, zur Montage des Leitungssatzes nach der Legestrukturform bestimmten Position „AP“ bewegbar am Kabelbaumformbrett 1 gelagert.
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Die beispielhaft gezeigten beweglich angeordneten Führungen 10 und Verlegegabeln 20 sind in diesem Ausführungsbeispiel axialbeweglich entlang einer aus der Montageebene hervorstehenden Bewegungsachse B von einer ausgefahrenen Position in eine eingefahrene Position und umgekehrt bewegbar sind.
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Die gezeigten Verlegegabeln 20 weisen zwei Führungsarme 20a, 20b auf, von denen jeweils einer der Führungsarme 20b axialbeweglich entlang der aus der Montageebene hervorstehenden Bewegungsachse B von einer ausgefahrenen Position in eine eingefahrene Position und umgekehrt bewegbar sind.
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Die in 2 gezeigten Führungen sind in ihrer eingefahrenen Position vollständig in bzw. hinter der Montageebene M des Kabelbaumformbrett 1 angeordnet.
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Die Bewegung der beweglich angeordneten Führungen 10 und Verlegegabeln 20 erfolgt mittels eines elektrischen, pneumatischen oder motorischen Antriebs 40.
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Ferner ist in der 1 eine Steuerung 30 bzw. eine Anbindung über eine Schnittstelle an eine zentrale Steuerung für mehrere Kabeiformbretter vorgesehen, welche zur Herstellung eines auswählbaren Kabelbaumtyps gemäß vordefinierter Produkt- und/oder Verlegedaten einer dazu vorgesehenen Topologie die dazu benötigten Führungen 10 und/oder Verlegegabeln 20 der vorhandenen Führungen 10 und/oder Verlegegabeln 20 eine Bewegung in ihre jeweils aktive ausgefahrene und/oder ausgeschwenkte Position bewirken kann. Über eine am Kabelformbrett 1 angebrachte Benutzeroberfläche 50, lässt sich eine nicht näher dargestellte rechnergesteuerte Betätigung der Führungen 10 und Verlegegabeln 20 bewerkstelligen. Alternativ kann sowohl die Steuerung 30, als auch der Rechner und die Benutzeroberfläche 50 an einem anderen Montageort angeordnet werden.
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In der 1 sind ferner ferner eine Vielzahl von entriegelbaren Steckverbinderaufnahmen 25 für an den Leitungssatz 2 anzuschließende Steckverbinder vorgesehen, wobei diese rechnergesteuert aktiviert oder deaktiviert, vorzugsweise verriegelt und entriegelt werden können.
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Es ist auch ein Bewegen in die nicht-aktive Position auch abschnittsweise oder sequentiell denkbar. Ferner kann vorgesehen sein, dass mehrere aktive Zwischen-Positionen für eine oder mehrere der Führungen existieren. Grundsätzlich können statische und dynamische Führungen und Gabelanordnungen in einer gewünschten Kabelbretttopologie kombiniert werden.
