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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatisierten Abdichten einer Verbindungsstelle von insbesondere miteinander verschweißten elektrischen Leitungen, die insbesondere für ein Fahrzeug-Bordnetz bestimmt sind. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum automatisierten Abdichten einer solchen Verbindungsstelle.
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Stand der Technik
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Zum Beispiel aus der
DE 10 2013 217 177 A1 ist bekannt, dass zwei oder mehr elektrische Leitungen mit jeweils einem längsseitigen Ende miteinander verbunden werden, um so eine End-Verbindungsstelle, eine sogenannte Spleiß-Verbindung, zu schaffen. Dies kann z.B. notwendig sein, um für elektrische Lasten, die über diese Leitungen angebunden werden sollen, ein gemeinsames Massepotential zu realisieren. Häufig werden die Leitungen dabei mittels Ultraschallschweißen miteinander verbunden. Insbesondere dann, wenn die Verbindungsstelle innerhalb des Fahrzeug-Bordnetzes in einem Feuchtraumbereich angeordnet wird, soll diese durch eine Abdichtung vor dem Eindringen von Feuchtigkeit geschützt werden.
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Hierzu schlägt z.B. die
DE 38 09 167 C2 vor, ein bandförmiges Dualklebeband mit einem butylhaltigen Dichtmittel und einem Zusatzkleber auf die Leitungen aufzubringen und danach einen Schrumpfschlauch um diese Anordnung herum anzubringen, der abschließend auf die Leitungen durch eine Wärmebehandlung aufgeschrumpft wird. Der Schrumpfschlauch bildet hierbei einen äußeren Mantel um die miteinander verbundenen Leitungen, um so das butylhaltige Dichtmittel und den Zusatzkleber zu umschließen. Dabei sollen das Dichtmittel und der Zusatzkleber Zwischenräume der parallel zueinander angeordneten Leitungen abdichten.
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Bislang wird diese Art der Abdichtung auch in der Serienproduktion überwiegend oder sogar ausschließlich per Handarbeit realisiert. Aufgrund immer höheren Kostendrucks wäre es wünschenswert, diese Art der Abdichtung zumindest teilweise automatisiert durchführen zu können. Eine prozesssichere, also zuverlässige Automatisierung hätte dabei auch den Vorteil, dass aufwändige Qualitätsprüfungen der Verbindungsstelle entfallen können.
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Des Weiteren ist aus der
US 2016 / 0 260 528 A1 eine Vorrichtung bekannt, bei der ein Sensor die Position eines Leitungsendes von zwei zu verbindenden elektrischen Leitungen erfasst und ein Signal an eine Steuereinrichtung sendet. Anhand des Signals bringt eine Isoliereinrichtung ein Dichtelement auf, wenn der Sensor zumindest ein Leitungsende erfasst.
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Die
US 2002 / 0 066 518 A1 offenbart ein Verfahren zum Abdichten von miteinander verbundenen elektrischen Leitungen. Hierfür sind ein Dichtmittel und ein über die Verbindungsstelle aufschrumpfbarer Schrumpfschlauch vorgesehen.
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Andere Möglichkeiten zum Abdichten einer Verbindungsstelle zwischen zwei elektrischen Leitungen sind aus der
US 2013 / 0 175 069 A , der
EP 1 821 374 A2 und der
DE 41 10 455 A1 bekannt.
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Beschreibung der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel eine Möglichkeit zum zumindest teilweise automatisierten Abdichten einer Verbindungsstelle von miteinander verbundenen, insbesondere verschweißten, elektrischen Leitungen zu schaffen.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben.
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Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die sich zum automatisierten Abdichten einer Verbindungsstelle von miteinander verschweißten elektrischen Leitungen eignet, insbesondere von deren mittels Ultraschall verschweißten Längsenden. Die Vorrichtung verfügt vorzugsweise über eine rechnergestützte Steuereinrichtung, z.B. einen Mikrocontroller oder ähnliches, und über eine Transporteinrichtung, die zum gesteuerten Aufnehmen und Transportieren der zu verschweißenden oder bereits miteinander verschweißten Leitungen durch die Vorrichtung hindurch eingerichtet ist. Die Transporteinrichtung kann beispielsweise eine Art Greifer sein, der als z.B. Wechselwerkzeug an einem Roboterarm mit mehreren Bewegungsachsen oder vorzugsweise für eine translatorische Bewegung an einer Lineareinheit angeordnet ist. Der Greifer kann sich entlang einer Fertigungsstraße bewegen und so die Leitungen zwischen unterschiedlichen Stationen der Vorrichtung hin und her transportieren.
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Des Weiteren weist die Vorrichtung eine Fördereinrichtung auf, die sich z.B. durch die Steuereinrichtung derart steuern lässt, dass eine Dichtmasse, die in einer Speichereinrichtung streifenförmig oder bandförmig vorgehalten wird, vorzugsweise getaktet innerhalb der Vorrichtung gefördert werden kann. Die Dichtmasse umfasst z.B. ein butylhaltiges, verformbares Dichtmittel und ggf. einen vorzugsweise wärmeaktivierbaren Zusatzkleber, die gemeinsam einen Streifen oder ein Band bilden, das zumindest auf einer flächigen Seite mit einem Klebeschutz versehen ist, damit sie auf die als vorzugsweise Rolle ausgebildete Speichereinrichtung aufgewickelt werden kann. Die Fördereinrichtung ist also dazu eingerichtet, das Dichtmittel von einer Rolle als Speichereinrichtung abzurollen. Hierzu kann die Fördereinrichtung beispielsweise als elektrisch angetriebener Rollenantrieb ausgeführt sein, dessen Rollen seitlich, also an Schmalseiten der Dichtmasse angreifen und diese so fortbewegen kann. Für ein klebefreies Angreifen der Fördereinrichtung an dem Dichtmittel kann der ein- oder beidseitige angebrachte Klebeschutz auch seitlich, also hin zu den Schmalseiten, überstehen, so dass die Fördereinrichtung keinen direkten Kontakt mit der eher zähen und klebrigen Dichtmasse hat.
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Außerdem verfügt die Vorrichtung über eine Dichtmassenaufbringeinrichtung, die zum gesteuerten Aufbringen der durch die Fördereinrichtung bereitgestellten Dichtmasse auf einen Teilabschnitt der dorthin mittels der Transporteinrichtung transportierten Leitungen eingerichtet ist. Diese kann wenigstens eine Stempeleinheit zum gesteuerten Andrücken an die Leitungen aufweisen. In der Dichtmassenaufbringeinrichtung wird also die Dichtmasse an der Verbindungsstelle oder benachbart dazu auf die Leitungen außen aufgebracht. Die optionale Stempeleinheit kann auch mehrere einzeln ansteuerbare Stempel aufweisen, die elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch angetrieben sein können.
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Darüber hinaus weist die Vorrichtung eine Schrumpfschlauchaufbringeinrichtung auf, die zum gesteuerten Auffädeln eines Schrumpfschlauches auf die mit der Dichtmasse versehenen, gebündelten Leitungen eingerichtet ist. Solche Schrumpfschläuche sind beispielsweise aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannt und weisen grundsätzlich die Fähigkeit auf, sich bei Wärmeeinwirkung auf einen damit versehenen Gegenstand aufschrumpfen zu lassen. Das Auffädeln soll vorzugsweise über ein freies Ende der Leitungen erfolgen, in dessen Nachbarschaft auch die abzudichtende Verbindungsstelle angeordnet ist. Idealerweise ist der Schrumpfschlauch länger als die damit zu ummantelnde Verbindungsstelle. Der Schrumpfschlauch bildet hierbei einen äußeren Mantel für die miteinander verbundenen Leitungen bzw. deren Verbindungsstelle.
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Mit dieser Konfiguration bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung gleich mehrere Vorteile. So wird der bisher manuell durchgeführte Prozess automatisiert, was insbesondere für die Verwendung in Fahrzeug-Bordnetzen von Fahrzeugherstellern bevorzugt wird, da damit eine höhere Wiederholgenauigkeit, Prozesssicherheit und eine damit verbundene Qualitätserhöhung erzielt werden. Des Weiteren können durch die automatisierte Fertigung dieser miteinander verbundenen sowie an der Verbindungsstelle abgedichteten Leitungen Personalkosten und Taktzeiten minimiert werden. Es ist auch möglich, dass bei einer entsprechend hohen Prozesssicherheit nachgelagerte Prüfungen der gefertigten Leitungen entfallen können.
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Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Transporteinrichtung eine gesteuerte Ausrichteinrichtung vorgeschaltet ist, die zum bündigen Ausrichten von freien Enden der Leitungen wenigstens eine Ausrichteinheit aufweist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass vor dem Transport der Leitungen durch die Vorrichtung sämtliche Leitungen mit ihren Längsenden bündig zueinander ausgerichtet sind und so z.B. durch den Greifer der Transporteinrichtung bündig gegriffen werden können.
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Als einfache Lösung für das Ausrichten der freien Enden der Leitungen hat es sich erwiesen, wenn die Ausrichteinrichtung auch eine Sammeleinheit aufweist, in die die freien Enden der Leitungen der Reihe nach (ggf. übereinander) liegend einlegbar und darin durch die Ausrichteinheit ausrichtbar sind. Die Sammeleinheit kann z.B. einen Aufnahmeraum aufweisen, der bzgl. seiner Größe an den Leiterquerschnitt eines Leiters und/oder den Außenquerschnitt eines Isolationsmantels der Leitungen angepasst ist. Dort können die Leitungen z.B. auch aufeinanderliegend gestapelt werden. Die Ausrichteinheit kann z.B. als eine Art Stempel ausgeführt sein, der aus einer zur Transportrichtung seitlichen Richtung, die einer Längserstreckungsrichtung der Leitungen entspricht, in einen Aufnahmeraum hinein drücken, so dass zu weit in diese Richtung vorstehende Leitungen so weit verschoben werden, dass deren freie Enden nach dem Verschieben bündig sind mit den freien Enden der übrigen Leitungen. Dies ist konstruktiv einfach umzusetzen, jedoch sehr effektiv in der Wirkung.
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Da die Dichtmasse zum Aufrollen auf der Speichereinrichtung mit dem Klebeschutz versehen ist, ist erfindungsgemäß eine gesteuerte Übergabeeinheit vorgesehen, die zum Entfernen des Klebeschutzes von der bereitgestellten Dichtmasse eingerichtet ist. Denn damit das Butyl nicht verklebt, kann als Klebeschutz beispielsweise ein Papierstreifen auf einer flächigen Seite des Dichtmittels angebracht sein. Zum Lösen des Klebeschutzes kann die Übergabeeinheit beispielsweise eine Umlenkrolle aufweisen, die einerseits das Dichtmittel bzw. den Dichtmittelstreifen an eine Führungsschiene andrückt und andererseits den Klebeschutz ablöst.
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Der ebenfalls als Endlosband abgelöste Klebeschutz kann dann durch die Übergabeeinheit in einer Sammelspeichereinheit gesammelt werden. Hierzu führt die Umlenkrolle den Klebeschutz zum Aufwickeln auf die Sammelspeichereinheit, die vorzugsweise als eine Art Aufwickelrolle ausgestaltet ist.
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Da die Leitungen nur über einen Teilabschnitt mit der Dichtmasse versehen werden müssen, ist es vorteilhaft, wenn der Dichtmassenaufbringeinrichtung eine gesteuerte Trenneinrichtung vorgeschaltet ist, die zum Portionieren der Dichtmasse für den Teilabschnitt der Leitungen eingerichtet ist. Diese Trenneinrichtung kann ein Messer sein, das vorzugsweise als Tellermesser ausgebildet ist.
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Zum Aufbringen der Dichtmasse auf die Leitungen kann die Dichtmassenaufbringeinrichtung einen Stempel zum Fixieren der Dichtmasse innerhalb der Vorrichtung, eine weiteren Stempel zum Umpositionieren einer abgetrennten Portion der Dichtmasse sowie zwei weitere Stempel zum Andrücken der Portion der Dichtmasse an die Leitungen aufweisen. Diese Stempel können sich in unterschiedlichen Ebenen und in unterschiedliche sowie gemeinsame Richtungen bewegen, indem sie einzeln mit entsprechenden Stellgliedern gekoppelt sind. So ist es möglich, dass sich die einen Stempel in dieselbe Richtung bewegen und die weiteren Stempel in eine dazu senkrechte Richtung bewegen. Es ist auch denkbar, dass sich die weiteren Stempel gemeinsam bewegen, um die abgetrennte Dichtmasse auch noch von einem weiteren Papierstreifen abzutrennen, der die Dichtmasse nach dem Trennen bzw. Portionieren noch zusammenhält. Diese Stempel können durch die Steuereinrichtung auch einzeln eingesteuert werden, und zwar je nach durchzuführendem Bewegungsablauf.
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Zum Aufbringen des Schrumpfschlauches auf die Leitungen kann die Schrumpfschlauchaufbringeinrichtung eine optionale Bündeleinheit mit wenigstens einer weiteren Stempeleinheit aufweisen. Die Bündeleinheit ist hauptsächlich dazu vorgesehen, die vorher aneinandergereihten Leitungen in eine Bündelform zu bringen, über die dann der Schrumpfschlauch mit im Wesentlichen kreisförmigem Volumen (Lumen) aufgefädelt werden kann. Idealerweise kann dabei die Dichtmasse, die zuvor auf nur eine Seite der aneinandergereihten Leitungen aufgebracht wurde, zwischen die Leitungen gebracht werden. Dies ist jedoch optional, da bei Verwendung einer Dichtmasse mit einem durch Wärmeeinwirkung aufschmelzbaren Zusatzkleber sich dieser gut zwischen den Leitungen verteilt, so dass ein Umverteilen der Leitungen um die Dichtmasse herum dann nicht mehr notwendig ist. Die Bündelform kann dann z.B. durch die vorgeschaltete Fertigungsstation dargestellt werden.
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Demzufolge kann die Bündeleinheit in einer Weiterbildung der Erfindung zum Verteilen der Leitungen um die Dichtmasse herum eingerichtet sein. Hierzu können die Bündeleinheiten vorzugsweise die randseitigen Leitungen der Reihe um die Dichtmasse herum bewegen bis die streifenförmig vorliegende Portion der Dichtmasse zwischen oder innerhalb der Leitungen angeordnet ist.
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Da die Dichtmasse fortlaufend zugeführt wird, ist es vorteilhaft, wenn die Schrumpfschlauchaufbringeinrichtung eine Schrumpfschlauchspeichereinheit aufweist, die zum Bereitstellen einzelner Schrumpfschläuche vorzugsweise im gleichen Takt eingerichtet ist. Hierzu sind mehrere Magazinierungslösungen als Schrumpfschlauchspeichereinheit denkbar, als Beispiel sei eine Art Revolvermagazin genannt, das einerseits den aufzubringenden Schrumpfschlauch bereitstellt, andererseits auch nachgefüllt werden kann.
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Zum Auffädeln des jeweiligen Schrumpfschlauches kann die Schrumpfschlauchaufbringeinrichtung eine weitere Schlauchstempeleinheit zum Aufschieben des jeweiligen Schrumpfschlauches auf die gebündelten Leitungen aufweisen. Beispielsweise kann der Stempel den im Revolvermagazin bereitgehaltenen Schrumpfschlauch aus einer den Leitungen entgegengesetzten Richtung auf die gebündelten Leitungen aufschieben und so auffädeln.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum automatisierten Abdichten einer Verbindungsstelle von miteinander verschweißten elektrischen Leitungen, das mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung in einer oder mehreren Ausführungsvarianten durchgeführt werden kann. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- – Gesteuertes Transportieren der zu verschweißenden oder verschweißten Leitungen durch eine Vorrichtung hin zu einer Dichtmassenaufbringeinrichtung. Die Steuerung kann zentral durch eine Steuereinrichtung der Vorrichtung erfolgen, die zum Ansteuern mehrerer Fertigungsstationen der Vorrichtung eingerichtet sein kann.
- – Gesteuertes Fördern einer streifenförmig oder bandförmig vorgehaltenen Dichtmasse durch eine Fördereinrichtung hin zu der Dichtmassenaufbringeinrichtung. Das Fördern kann beispielsweise von einer Rolle erfolgen, indem die Dichtmasse davon abgerollt wird.
- – Gesteuertes Portionieren der bereitgestellten Dichtmasse durch eine Trenneinrichtung. In anderen Worten kann die pro Leitungssatz benötigte Menge an Dichtmasse durch z.B. ein Messer von dem Endlosband oder Endlosstreifen abgetrennt und so portioniert werden. Das Messer kann beispielsweise zwischen der Fördereinrichtung und der Dichtmassenaufbringeinrichtung angeordnet sein, wobei die Trenneinrichtung vorzugsweise senkrecht zur Fördereinrichtung bewegbar ist.
- – Gesteuertes Aufbringen der portionierten Dichtmasse auf einen Teilabschnitt der Leitungen durch die Dichtmassenaufbringeinrichtung. Beispielsweise kann die zuvor portionierte Dichtmasse durch eine oder mehrere Stempeleinheiten auf die Leitungen, die vorzugsweise nebeneinander oder aufeinander liegend aneinandergereiht sind, aufgedrückt werden.
- – Optionales Verteilen der Dichtmasse zwischen den Leitungen durch die Dichtmassenaufbringeinrichtung und/oder eine Schrumpfschlauchaufbringeinrichtung. Da das Dichtmittel aufgrund des Butyl- und Kleberanteils schwer handhabbar ist, werden vorzugsweise die Leitungen um die Dichtmasse herum bewegt, so dass sich diese zwischen den Leitungen verteilten können. Hierdurch kann eine Längswasserabdichtung geschaffen werden.
- – Gesteuertes Auffädeln eines Schrumpfschlauches auf die mit der Dichtmasse versehenen, gebündelten Leitungen durch die Schrumpfschlauchaufbringeinrichtung. In anderen Worten kann ein Schrumpfschlauch auf die Leitungen aufgeschoben werden. Dies kann z.B. durch einen Stempel erfolgen, der den Schrumpfschlauch auf die Leitungen aufschiebt.
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Um zu Beginn des Fertigungsprozesses die Leitungen korrekt zueinander auszurichten, können freie Enden der Leitungen vor dem Transportieren in eine Sammeleinheit eingelegt und dort zueinander bündig ausgerichtet werden. In anderen Worten werden einzelne Leitungen so lange bewegt, bis alle freien Enden der abzudichtenden Leitungen zueinander bündig ausgerichtet sind.
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Da die Dichtmasse aufgrund ihrer klebrigen Substanz schwer zu handhaben ist, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Dichtmasse zunächst auf die in einer Reihe liegenden bzw. aufeinanderliegenden Leitungen aufgebracht und danach zwischen den Leitungen verteilt wird. Dies kann z.B. durch ein Anordnen der Leitungen um die Dichtmasse herum erfolgen.
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Dann kann ein einzelner Schrumpfschlauch aus einer Schrumpfschlauchspeichereinheit durch eine Schlauchstempeleinheit auf die zuvor gebündelten sowie mit der Dichtmasse versehenen Leitungen aufgeschoben werden.
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Abschließend wird der Schrumpfschlauch durch Wärmeeinwirkung auf die Leitungen in dem Teilabschnitt, in dem sich auch die Verbindungsstelle der Leitungen befindet, aufgeschrumpft. Das Aufschrumpfen kann in einer Wärmeeinrichtung als Teil der Vorrichtung oder in einer dazu separaten Anordnung erfolgen. Prinzipiell eignet sich hierzu ein Heißluftföhn, der z.B. durch einen Roboter auf die Verbindungsstelle zu bewegt und dort während der Wärmeeinwirkung gehalten wird.
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Kurze Figurenbeschreibung
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Nachfolgend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:
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1 eine exemplarische, erfindungsgemäße Vorrichtung zum automatisierten Abdichten einer Verbindungsstelle von miteinander verschweißten elektrischen Leitungen,
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2 eine perspektivische Detailansicht einer Ausrichteinrichtung zum bündigen Ausrichten von freien Enden von Leitungen,
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3 einen Teilabschnitt einer Speichereinrichtung für eine Dichtmasse, eine Fördereinrichtung und eine Dichtmassenaufbringeinrichtung in einer perspektivischen Detailansicht,
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4 einen Teilabschnitt der Fördereinrichtung, einer Trenneinrichtung sowie der Dichtmittelaufbringeinrichtung in einer perspektivischen Teilansicht,
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5 einen Teilabschnitt einer Schrumpfschlauchaufbringeinrichtung in einer perspektivischen Teilansicht und
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6 einen weiteren Teilabschnitt der Schrumpfschlauchaufbringeinrichtung in einer perspektivischen Detailansicht.
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Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Detaillierte Beschreibung
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In 1 ist eine lediglich exemplarisch ausgestaltete Vorrichtung 1 zum automatisierten Abdichten einer Verbindungsstelle V von miteinander verschweißten elektrischen Leitungen L in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Diese Vorrichtung 1 dient hier auch dem Verschweißen einzelner Leitungen L (siehe z.B. 2) bzw. von freien Enden dieser Leitungen L miteinander und dem anschließenden Abdichten der daraus resultierenden Verbindungsstelle V. Innerhalb eines Leitungssatzes bzw. eines Kabelbaums eines Fahrzeug-Bordnetzes kann es notwendig sein, für die über die Leitungen L verbundenen elektrischen Lasten z.B. ein gemeinsames Massepotential zu realisieren, was über die Verbindungsstelle V bewerkstelligt werden kann.
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Der Vorrichtung 1 kann z.B. ein Kabelschneidautomat vorgeschaltet sein, aus dem die Leitungen L auf eine vorbestimmte Länge abgelängt sowie mit einem sogenannten Teilabzug ihres Isolationsmantels entnommen und der Vorrichtung 1 zugeführt werden.
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Die Vorrichtung 1 ist hier lediglich exemplarisch auf einem Arbeitstisch 2 angeordnet und weist mehrere Fertigungsstationen auf, die entlang einer Fertigungsstraße angeordnet sind und mittels einer (nicht gezeigten) Steuereinrichtung einzeln oder gemeinsam angesteuert werden. Zum Bewegen der Leitungen L entlang der Fertigungsstraße ist eine Transportvorrichtung 3 vorgesehen, die eine Linearführung 3.1 und einen darauf verfahrbaren Greifer 3.2 aufweist. Die Transporteinrichtung 3 ist entlang der gesamten Fertigungsstraße entlang einer Transportrichtung T hin und her verfahrbar.
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Eine erste Fertigungsstation ist eine Ausrichteinrichtung 4, die dem Ausrichten freier Leitungsenden der Leitungen L dient. Diese wirkt hier mit der Transporteinrichtung 3 zusammen, die die Leitungen L in die Ausrichteinrichtung 4 einbringt.
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Der Ausrichteinrichtung 4 ist eine Ultraschallschweißeinrichtung 5 als zweite Fertigungsstation nachgeschaltet, in der die Leitungen L auf an sich bekannte Weise miteinander ultraschallverschweißt werden. Da die Ultraschallschweißeinrichtung 5 an sich bekannt ist, wird auf eine nähere Erläuterung derselben verzichtet.
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Auf die Ultraschallschweißeinrichtung 5 folgen eine nachgeschaltete Fördereinrichtung 6 und eine Dichtmassenaufbringeinrichtung 7 als dritte Fertigungsstation, die gemeinsam der Bereitstellung und dem Aufbringen der Dichtmasse D auf die Leitungen L dienen.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist die vierte und hier letzte Fertigungsstation eine Schrumpfschlauchaufbringeinrichtung 8, die dem Aufbringen eines Schrumpfschlauches S auf die Leitungen L, insbesondere im Bereich der Verbindungsstelle V, dient. Dieser Schrumpfschlauch S muss im Nachgang noch durch Wärmeeinwirkung auf die Leitungen L aufgeschrumpft werden, wofür entweder als Teil der Vorrichtung 1 in Form einer nachgeschalteten, fünften Fertigungsstation oder als zur Vorrichtung 1 separate Einrichtung eine (nicht dargestellte) Wärmeeinrichtung vorgesehen ist. Bei dieser handelt es sich im Prinzip um einen Heißluftföhn oder einen Ofen, wie dies aus der manuellen Schrumpfschlauchaufbringung bereits bekannt ist.
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In 2, die die Ausrichteinrichtung 4 sowie die damit zusammenwirkende Transporteinrichtung 3 in einer perspektivischen Detailansicht zeigt, ist zu erkennen, dass der Greifer 3.2 die Leitungen L zwischen zwei Greiferbacken 3.21 und 3.22 hält. Die freien Enden der Leitungen L liegen aufeinandergereiht bzw. aufeinandergestapelt in einer Sammeleinheit 4.1 der Ausrichteinrichtung 4, nämlich einem Aufnahmeraum 4.2, der durch Haltebacken 4.21 und 4.22 ausgebildet ist. Die Sammeleinheit 4.1 weist zwischen den Haltebacken 4.21, 4.22 und dem Greifer 3.2 einen Kamm 4.3 mit zwei Zinken 4.31 und 4.32 auf, deren Abstand zueinander geringfügig größer ist als ein Außendurchmesser eines (nicht näher bezeichneten) Leiters der Leitungen L. Der Abstand ist gleichzeitig aber auch kleiner als ein Außendurchmesser des (nicht näher bezeichneten) Isolationsmantels der Leitungen, so dass sich die teilabgezogenen Leitungen L durch einen hinterschneidenden Eingriff mit dem Isolationsmantel in ihrer Längserstreckungsrichtung selbst an der Sammeleinheit 4.1 fixieren. Durch den Eingriff kann der Isolationsmantel auch auf einfache Weise entfernt werden, indem der Greifer 3.2 die Leitungen L entlang ihrer Längserstreckungsrichtung von der Sammeleinheit 4.1 weg bewegt, so dass der teilabgezogene Isolationsmantel vollständig vom Leiter abgezogen, also abgestreift, wird.
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Zum bündigen Ausrichten der freien Enden der Leitungen L verfügt die Ausrichteinrichtung 4 über eine Ausrichteinheit 4.4 in Form eines Ausrichtstempels, der aus einer gegenüber der Transportrichtung T senkrechten Richtung, also aus einer seitlichen Richtung, in den Aufnahmeraum 3.2 eindringt und eventuell überstehende freie Enden der Leitungen L soweit verschiebt, bis sämtliche zueinander bündig ausgerichtet sind.
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In 3 sind die Fördereinrichtung 6 (ausschnittsweise) und die Dichtmassenaufbringeinrichtung 7 in einer perspektivischen Detailansicht dargestellt. Dabei weist die Fördereinrichtung 6 eine Speichereinheit 6.1 für Rollenmaterial auf. Die hiermit verarbeitbare Dichtmasse D liegt band- bzw. streifenförmig vor und wird von einer Dichtmassenrolle 6.3, die hier in der Speichereinheit 6.1 drehbar aufgenommen ist, bereitgestellt. Die Dichtmasse D lässt sich als Endlosband von der Dichtmassenrolle 6.3 durch Drehen abrollen und einer Übergabeeinheit 6.2 zuführen, die im Wesentlichen eine Umlenkrolle 6.21 sowie eine Sammelspeichereinheit 6.22 in Form einer Aufwickelrolle aufweist. Die Umlenkrolle 6.21 löst einen Papierstreifen als Klebeschutz von der Dichtmasse D, so dass danach nur noch die blanke Dichtmasse D ohne Klebeschutz weitergefördert wird. Der Papierstreifen wird über die Umlenkrolle 6.21 der Sammelspeichereinheit 6.22 zugeführt und auf dieser aufgewickelt. Hier sind die Umlenkrolle 6.21 und die Sammelspeichereinheit 6.22 an einem gemeinsamen U-förmigen Träger gehalten und um zueinander parallele Drehachsen drehbar. Die Fördereinrichtung 6 weist außerdem eine Förderschiene 6.4 auf, die sich an die Umlenkrolle 6.2 anschließt und über die die blanke Dichtmasse D zur weiteren Verarbeitung weitergefördert wird.
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Zum Antrieb der Dichtmasse D ist eine Fördereinrichtung 6.5 vorgesehen, die an der Förderschiene 6.4 und damit in Förderrichtung F, die hier parallel zur Transportrichtung T ist, hinter der Übergabeeinheit 6.2 angeordnet ist. Die Fördereinrichtung 6.5 ist hier lediglich exemplarisch durch zwei Förderrollen 6.51 und 6.52 gebildet, die aus einem Kunststoff gefertigt sind sowie seitlich an der Dichtmasse D anliegen und diese dadurch von der Dichtmassenrolle 6.3 abziehen bzw. im weiteren Verlauf über die Förderschiene 6.4 schieben. In Förderrichtung F hinter der Fördereinrichtung 6.5 ist eine Trenneinrichtung 6.6 angeordnet, die hier exemplarisch als Tellermesser ausgeführt und durch einen als Linearantrieb ausgeführten Trennantrieb 6.61 quer über die Förderschiene 6.4 bewegbar ist, um so die vorbeigeförderte Dichtmasse D zu portionieren. Das erfolgt getaktet, so dass jeweils gleich große Dichtmasse-Portionen weitergefördert werden. Die Dichtmasse D wird nach dem Trennen noch von einem (nicht näher bezeichneten) Dichtmassenträger in Form eines weiteren Papierstreifens oder ähnlichem zusammengehalten.
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In Förderrichtung F hinter der Trenneinrichtung 6.6 ist die ebenfalls in 3 dargestellte Dichtmassenaufbringeinrichtung 7 angeordnet. In diese mündet die Förderschiene 6.4, so dass die Dichtmasse D dorthin gefördert wird. Die Dichtmassenaufbringeinrichtung 7 weist hier lediglich exemplarisch eine Stempeleinheit 7.1 auf, die die durch die Fördereinrichtung 6.5 dorthin geförderte Dichtmasse D auf die durch den Greifer 3.2 ebenfalls dorthin geförderten Leitungen L aufbringt, indem die Dichtmasse D an die Leitungen L angedrückt bzw. benachbart dazu gehalten wird und die Leitungen L um diese herum verteilt werden.
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Anhand von 4, die die Dichtmassenaufbringeinrichtung 7 in einer Detailansicht zeigt, soll nun die Funktion der in diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Stempeleinheit 7.1 erläutert werden. Die Stempeleinheit 7.1 weist eine Mehrzahl von einzeln, z.B. über Stellglieder, bewegbare Stempel auf. Ein erster Stempel 7.11 der Stempeleinheit 7.1 verfügt über zwei (nicht näher bezeichnete) Halteschenkel, die bei ausgerücktem erstem Stempel 7.11 die zwar vorgeschnittene, aber noch zusammengehaltene Dichtmasse D über ein Festklemmen des weiteren Papierstreifen halten. Direkt benachbart zum ersten Stempel 7.11 ist in Förderrichtung F dahinter ein parallel zum ersten Stempel 7.11 bewegbarer zweiter Stempel 7.12 angeordnet, der bei ausgerücktem zweitem Stempel 7.12 die Dichtmasse D in Bezug auf die Förderschiene 6.4 bzw. die Förderrichtung F in dazu senkrechter Richtung umlenkt, indem er diese (in 4 nach unten) schiebt.
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Es ist in 4 auch erkennbar, dass die Leitungen L benachbart zu der umgelenkten Position der Dichtmasse D ebenfalls quer zur Förderrichtung F angeordnet sind. Dort sind auch ein dritter Stempel 7.13 und ein vierter Stempel 7.14 der Stempeleinheit 7.1 angeordnet, deren Ausrückrichtung sowohl senkrecht zur Förderrichtung F als auch zur Ausrückrichtung des ersten und zweiten Stempels 7.11, 7.12 ist. Die umgelenkte Dichtmasse D befindet sich auf Höhe des dritten Stempels 7.13 und liegt ggf. sogar mit dem weiteren Papierstreifen daran an. Der vierte Stempel 7.14 drückt durch sein Ausrücken die Leitungen L an die zwischen dem dritten Stempel 7.13 und dem vierten Stempel 7.14 angeordnete sowie in Richtung der Leitungen L blanke Dichtmasse D an, wobei der dritte Stempel 7.13 ein Widerlager darstellt und der Andrückkraft des vierten Stempel 7.14 gegenhält. Hierzu rücken der dritte und vierte Stempel 7.13, 7.14 gegenläufig aus. Nach dem Andrücken der Dichtmasse D an die Leitungen L verfahren der dritte und vierte Stempel 7.13, 7.14 in eine gemeinsame Richtung von der umgelenkten Position parallel zur Förderrichtung F, wobei die Leitungen L mitsamt der Dichtmasse D weiterhin zwischen den beiden Stempeln 7.13, 7.14 eingeklemmt sind. Durch diese gemeinsame Bewegung der Stempel 7.13, 7.14 reißt der weitere Papierstreifen ab und die Leitungen L mit der Dichtmasse D sind bereit für die Weiterverarbeitung.
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In 5 ist ein Teil der Schrumpfschlauchaufbringeinrichtung 8 in einer perspektiven Detailansicht gezeigt. Dieser Teil ist eine optionale Bündeleinheit 8.1, die wenigstens eine weitere Stempeleinheit 8.11 aufweist, die zum Bündeln der nebeneinander gereihten, mit der Dichtmasse D versehenen Leitungen L eingerichtet ist. Lediglich exemplarisch verfügt die weitere Stempeleinheit 8.11 über zwei zusammenwirkende Stempelbacken 8.12, 8.13 und einen Haltestempel 8.14, die auch eine andere als die gezeigte Form aufweisen können. Die beiden Stempelbacken 8.12, 8.13 sind aufeinander zu bewegbar und drücken so auf die Reihe von Leitungen L, wodurch diese einander ausweichen und sich von der Reihenform in eine Bündelform bewegen. Dabei hält dann der Haltestempel 8.14 die Leitungen L zwischen den Stempelbacken 8.12, 8.13, um ein Ausweichen der Leitungen L zu verhindern.
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6 zeigt einen weiteren Teil der Schrumpfschlauchaufbringeinrichtung 8 in einer Detailansicht. Dieser weitere Teil ist eine Schlauchstempeleinheit 8.2 und schließt sich an die (in 5 gezeigte) Bündeleinheit 8.1 in einer Richtung senkrecht zur Förderrichtung F an, befindet sich in Figur also in der Blattebene hinter der Bündeleinheit 8.1. Die Schlauchstempeleinheit 8.2 weist eine Schrumpfschlauchspeichereinheit 8.21 auf, das hier lediglich exemplarisch als drehbar gelagertes Revolvermagazin ausgebildet ist. In der Schrumpfschlauchspeichereinheit 8.21 sind also mehrere Schrumpfschläuche S vorgehalten, die nach und nach durch eine entsprechende Drehung des Revolvermagazins um seine Drehachse in eine Aufschiebestellung gebracht werden, in der ein (nicht näher bezeichneter) Kanal zu der Bündeleinheit 8.1 hin mündet, um den im Kanal vorgehaltener Schrumpfschlauch S auf die gebündelten, in der Bündeleinheit 8.1 gehaltenen Leitungen L aufzuschieben. Die Schrumpfschlauchspeichereinheit 8.21 ist hier beispielhaft über einen Riementrieb 8.22 angetrieben, der z.B. mit der Fördereinrichtung 6.5 gekoppelt ist, um einen gemeinsamen Takt zu erreichen.
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Zum Aufschieben verfügt die Schlauchstempeleinheit 8.2 auch einen Schlauchstempel 8.22, der in seiner Ausrückstellung in den Kanal hineinragt und dort an dem Schrumpfschlauch S stirnseitig angreift und ihn auf die Leitungen L aufschiebt. Auch dieser Schlauchstempel 8.22 wird durch ein linear bewegbares Stellglied bewegt.
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Der Schrumpfschlauch S wird dann in einer (nicht dargestellten) Wärmeeinrichtung, die z.B. als Heißluftföhn ausgebildet ist, erwärmt und so auf die Leitungen L aufgeschrumpft.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Arbeitstisch
- 3
- Transporteinrichtung
- 3.1
- Linearführung
- 3.2
- Greifer
- 3.21
- Greiferbacke
- 3.22
- Greiferbacke
- 4
- Ausrichteinrichtung
- 4.1
- Sammeleinheit
- 4.2
- Aufnahmeraum
- 4.21
- Haltebacke
- 4.22
- Haltebacke
- 4.3
- Kamm
- 4.4
- Ausrichteinheit
- 5
- Ultraschallschweißeinrichtung
- 6
- Fördereinrichtung
- 6.1
- Sammelspeichereinheit
- 6.2
- Übergabeeinheit
- 6.21
- Umlenkrolle
- 6.22
- Sammelspeichereinheit
- 6.3
- Dichtmassenrolle
- 6.4
- Förderschiene
- 6.5
- Fördereinrichtung
- 6.51
- Förderrolle
- 6.52
- Förderrolle
- 6.6
- Trenneinrichtung
- 6.61
- Trennantrieb
- 7
- Dichtmassenaufbringeinrichtung
- 7.1
- Stempeleinheit
- 7.11
- Erster Stempel
- 7.12
- Zweiter Stempel
- 7.13
- Dritter Stempel
- 7.14
- Vierter Stempel
- 8
- Schrumpfschlauchaufbringeinrichtung
- 8.1
- Bündeleinheit
- 8.11
- Weitere Stempeleinheit
- 8.12
- Erste Stempelbacke
- 8.13
- Zweite Stempelbacke
- 8.14
- Haltestempel
- 8.2
- Schlauchstempeleinheit
- 8.21
- Schrumpfschlauchspeichereinheit
- 8.22
- Schlauchstempel
- D
- Dichtmasse
- F
- Förderrichtung
- L
- Leitung(en)
- S
- Schrumpfschlauch
- T
- Transportrichtung
- V
- Verbindungsstelle
