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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bandagieren eines Leitungssatzes und zum Setzen von Halteteilen an dem Leitungssatz.
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Stand der Technik
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Das vollautomatisierte Bandagieren von Leitungssätzen ist nach aktuellen Stand der Technik noch nicht wirtschaftlich möglich. Üblicherweise erfolgt das Bündeln und Bandagieren eines Leitungssatzes konventionell und somit manuell mit Wickelband, welches spiralförmig um den Leitungssatz herumgeführt wird. Dabei muss der Leitungssatz vor dem Bandagieren aufwändig in Struktur gebracht werden. Da auch das Auslegen auf dem Baubrett und somit das in Struktur Bringen des Leitungssatzes bisher nicht automatisiert möglich ist, resultiert daraus ein hoher Bedarf an manuellen Werker-Minuten. Im Anschluss an das Bandagieren werden Halteteile an dem Leitungssatz angebracht, oder direkt während dem Wickeln an den Leitungssatz angewickelt. Auch dies ist nach dem bisherigen Stand der Technik nicht wirtschaftlich automatisiert umsetzbar.
In der konventionellen, manuellen Bandagierung wird der Leitungssatz auf einem Baubrett ausgelegt, woraufhin die Segmente des Leitungssatzes bandagiert werden. Anschließend werden Halteteile montiert oder angewickelt, und der fertige Leitungssatz wird vom Baubrett entnommen.
In der halbautomatisierten Fertigung wird der Leitungssatz an einem Bestückungsautomaten bestückt und anschließend zum für die Bandagierung zuständigen Halbautomaten transportiert. Dort wird der Leitungssatz Segment für Segment am Halbautomaten bandagiert. Daraufhin wird der Leitungssatz an einem Baubrett ausgelegt, und die Halteteile werden manuell montiert oder angewickelt.
Es besteht daher der Bedarf nach einem verbesserten Verfahren und einer Vorrichtung zum automatisierten Bandagieren von Leitungssätzen und zum Anbringen von Halteteilen an den bandagierten Leitungssätzen, welche eine vollautomatisierte Fertigung ohne vorherige Strukturgebung ermöglichen.
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Beschreibung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren bereitzustellen, welches vollautomatisiert und kostengünstig ausgeführt werden kann und das Bandagieren von Leitungssätzen und das Anbringen von Halteteilen am bandagierten Leitungssatz ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben.
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Die beschriebenen Ausführungsformen gelten gleichermaßen für die Vorrichtung zum Bandagieren eines Leitungssatzes und zum Setzen von Halteteilen an dem Leitungssatz. Synergetische Effekte können aus verschiedenen Kombinationen der Ausführungsformen entstehen, auch wenn sie nicht im Detail beschrieben sind.
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Weiterhin soll darauf hingewiesen werden, dass alle ein Verfahren betreffende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in der beschriebenen Reihenfolge der Schritte ausgeführt werden können. Trotzdem muss das nicht die einzigmögliche und erforderliche Reihenfolge der Schritte des Verfahrens sein. Die hierin beschriebenen Verfahren können in einer anderen Reihenfolge der offenbarten Schritte ausgeführt werden, ohne von der entsprechenden Ausführungsform des Verfahrens abzuweichen, sofern nicht nachfolgend ausdrücklich das Gegenteil erwähnt wird.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Bandagieren eines Leitungssatzes und zum Setzen eines Halteteils am Leitungssatz vorgeschlagen. Die Vorrichtung weist einen Bandagierer mit einem Hohlraum auf, wobei der Bandagierer ausgeführt ist, zumindest ein Segment des Leitungssatzes in dem Hohlraum aufzunehmen, und, wenn sich ein Segment des Leitungssatzes in dem Hohlraum befindet, das Segment des Leitungssatzes mit einem Leitungsschutz zu versehen. Weiterhin weist die Vorrichtung einen Spanngreifer auf, welcher ausgeführt ist, ein Ende eines Segmentes des Leitungssatzes zu greifen und das Segment des Leitungssatzes durch den Hohlraum des Bandagierers hindurchzuziehen, und eine Spannvorrichtung, welche an einer dem Spanngreifer gegenüberliegenden Seite des Hohlraums angeordnet ist, und welche ausgeführt ist, eine Bremskraft auf das Segment des Leitungssatzes auszuüben, um das Segment des Leitungssatzes im Hohlraum zu spannen. Die Vorrichtung weist einen Übergabegreifer auf, welcher ausgeführt ist, ein Ende eines Segmentes des Leitungssatzes aus einem Zwischenträger aufzunehmen und das Ende des Segmentes des Leitungssatzes durch den Hohlraum des Bandagierers an den Spanngreifer zu übergeben. Ebenso weist die Vorrichtung eine Zuführeinheit auf, welche ausgeführt ist, ein Halteteil an einem mit Leitungsschutz versehenen Segment des Leitungssatzes anzuordnen, und eine Befestigungseinheit, welche ausgeführt ist, das Halteteil an dem mit Leitungsschutz versehenen Segment des Leitungssatzes zu befestigen.
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Mit dieser Vorrichtung können Leitungssätze vorteilhaft vollautomatisch bandagiert werden, während beim bisherigen halbautomatisierten Bandagieren von Leitungssätzen die Leitungssegmente manuell durch einen Bandagierer wie einen Rotor geführt werden müssen. Auf einer Seite des Bandagierers können ein oder mehrere Greifer auf Linearachsen angebracht sein, welche den Leitungssatz durch den Bandagierer ziehen, während das Segment mit Leitungsschutz bandagiert wird. Zunächst können so Abgriffe des Leitungssatzes bandagiert werden, und im Anschluss die Hauptwickelstrecke beziehungsweise das Hauptsegment des Leitungssatzes. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung können die bisherigen manuellen Tätigkeiten automatisiert ausgeführt werden. Hierzu wird ein Übergabegreifer verwendet, welcher ein an einem Ende eines Abgriffes des Leitungssatzes positioniertes Gehäuses oder das Ende des Segmentes aus einem Zwischenträger oder Baubrett entnimmt, durch den Bandagierer befördert und an einen Spanngreifer übergibt. Der Spanngreifer zieht dann das Segment des Leitungssatzes durch den Bandagierer, während eine Spannvorrichtung eine der Zugkraft entgegengesetzte Bremskraft ausübt, so dass das Segment des Leitungssatzes im Bandagierer gespannt ist und mit Vorspannung bandagiert werden kann. Vorteilhaft kann die Vorrichtung in einer Ausführungsform eine zweite Spannvorrichtung aufweisen, welche durch eine Rotationsbewegung den Leitungssatz in Wickelrichtung antreibt. Somit kann eine Spannkraft auf Kontaktteile reduziert werden. Nach dem Bandagieren des Segmentes wird dieses durch den Übergabegreifer vom Spanngreifer übernommen, durch den Bandagierer zurückgeführt und an seine Position im Zwischenträger zurückgehängt. Anschließend kann ein nächster Abgriff bandagiert werden. Dieser Vorgang kann wiederholt werden bis der gesamte Leitungssatz fertig bandagiert ist.
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Weiterhin ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dazu ausgeführt, automatisiert Halteteile an dem mit Leitungsschutz versehenen und somit bandagierten Segment des Leitungssatzes zu befestigen. Die im nächsten Prozessschritt anzubringenden Halteteile können ebenfalls vollautomatisiert in derselben Anlage angebracht werden. Wenn ein Segment des Leitungssatzes bandagiert wird, auf welchem ein Halteteil an einer vorbestimmten Position angebracht werden soll, so kann eine Zuführeinheit das Halteteil dem bandagierten Leitungssatz zuführen, und eine Befestigungseinheit das Halteteil daran befestigen. Vorzugsweise findet die Zuführung und Befestigung des Halteteils statt, wenn die vorbestimmte Position des bandagierten Leitungssatzes durch den Bandagierer gezogen wurde und sich an der Position der Befestigungseinheit befindet. So kann der Bandagierprozess genau dann stoppen, wenn sich die Halteteilposition unter einem Halteteilsetzer befindet. Dadurch muss nur eine einwertige, eindimensionale Bewegung zum Setzen und Befestigen des Halteteils erfolgen. Die Zuführung der Halteteile und die Befestigung der Halteteile kann dabei von gegenüberliegenden Seiten des Leitungssatzes erfolgen. Beim automatisierten Halteteilsetzen kann auf eine sogenannte dFix Anwendung gesetzt werden, welche Halteteile beschreibt, die auf einfache Weise in einem automatisierten Prozess am Leitungssatz angebracht werden können.
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Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann eine platzsparende, effiziente und vollautomatisierte Lösung für das Bandagieren von Leitungssätzen und das darauffolgende Halteteilanbringen dargestellt werden. Dies bietet eine sehr effiziente und wirtschaftliche Möglichkeit der Leitungssatzkonfektion.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Übergabegreifer ausgeführt, das Ende des mit Leitungsschutz versehenen Segmentes des Leitungssatzes von dem Spanngreifer zu übernehmen, und das Ende in den Zwischenträger einzulegen. So kann der Übergabegreifer die Segmente des Leitungssatzes nicht nur vom Zwischenträger durch den Hohlraum des Bandagierers hindurch an einem Spanngreifer übergeben, sondern auch nach dem Bandagieren des Segmentes des Leitungssatzes das Segment des Leitungssatzes vom Spanngreifer zu übernehmen und das Ende zurück in einen Zwischenträger einzulegen.
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In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung eine Vielzahl von Spanngreifern auf, welche ausgeführt sind, sich unabhängig voneinander zu bewegen. Wenn zwei Abgriffe zu einem Hauptsegment zusammengeführt werden sollen, können so zwei Spanngreifer beiden Abgriffe gleichzeitig durch den Bandagierer ziehen, so dass diese gemeinsam mit Leitungsschutz versehen und somit zusammengewickelt werden können.
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In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Bandagierer eine Aussparung auf, welche ausgeführt ist, ein Durchfahren des Übergabegreifers durch den Hohlraum zu ermöglichen. Der Bandagierer kann als Wickler ausgeführt sein, welcher in einer rotierenden Bewegung ein Wickelband um den Leitungssatz wickelt. Dazu ist diese Baugruppe, die die Wicklung aufbringt, in bekannten Geräten als geschlossener Ring ausgebildet. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dieser Ring des Wicklers vorzugsweise geöffnet, so dass sich eine C-Form ergibt, wobei der Übergabegreifer durch die Öffnung des Wicklers fahren kann, um das Segment des Leitungssatzes an den Spanngreifer zu übergeben.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Bandagierer ausgeführt, ein Ende des Leitungsschutzes an einem Segment des Leitungssatzes anzubringen, und der Bandagierer weist einen Rotor auf, der ausgeführt ist, eine kreisförmige Bewegung um den Hohlraum herum auszuführen, um den Leitungssatz mit dem Leitungsschutz zu umwickeln, und der Bandagierer ist ausgeführt, den herumgewickelten Leitungsschutz von einem Vorrat abzutrennen. Der Wickler ist vorzugsweise befähigt, ein Wickelband als Leitungsschutz automatisiert anzulegen, um den Leitungssatz zu wickeln, und abzuschneiden. Alternativ können andere Formen eines Leitungsschutzes aufgebracht werden, welche kein Umfahren des Leitungssatzes erfordern. Dies könnte beispielsweise ein Längswickeln sein.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung ausgeführt, während der Spanngreifer das Segment des Leitungssatzes durch den Bandagierer hindurchzieht, das Segment des Leitungssatzes mit Leitungsschutz zu versehen und das Halteteil an dem mit Leitungsschutz versehenen Segment des Leitungssatzes zu befestigen. Vorzugsweise findet das Bandagieren des Leitungssatzes und das Anbringen des Halteteils im selben Arbeitsschritt statt. Alternativ kann der Bandagierprozess kurz stoppen, wenn sich die vorbestimmte Position des Segmentes des Leitungssatz an der Position der Befestigungseinheit für das Halteteil befindet, so dass das Halteteil in einer linearen Bewegung angebracht werden kann.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Halteteil ausgeführt, in einem Fahrzeug befestigt zu werden, um den Leitungssatz in dem Fahrzeug zu befestigen. So kann das Halteteil eine Struktur aufweisen, mit welcher das Halteteil in ein Karosserieelement eines Fahrzeugs eingefügt werden kann. Dies ermöglicht eine sichere Befestigung des Leitungssatzes im Fahrzeug.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Befestigungseinheit eine Ultraschallschweißeinheit. Das Befestigen des Halteteils am mit Leitungsschutz versehenen Leitungssatz kann mittels Kunststoffschweißen, bevorzugt mittels Ultraschallschweißen stattfinden. So kann eine effiziente, sichere Befestigung des Halteteils erreicht werden. Ebenso ist es möglich, das Halteteil von einer Seite des Leitungssatzes aus zuzuführen, während die Sonotrode einer Ultraschallschweißeinheit als Befestigungseinheit das Halteteil von der gegenüber liegenden Seite des Leitungssatzes aus mit dem Leitungssatz verschweißt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Bandagieren eines Leitungssatzes und zum Setzen eines Halteteils an dem Leitungssatz mit einer Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen vorgeschlagen. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: Das Aufnehmen eines Endes eines Segmentes des Leitungssatzes aus einem Zwischenträger durch den Übergabegreifer, und das Übergeben des Endes des Segmentes des Leitungssatzes durch den Hohlraum des Bandagierers an den Spanngreifer. Weiterhin weist das Verfahren die Schritte des Greifens des Endes des Segmentes des Leitungssatzes und des Ziehens des Segmentes des Leitungssatzes durch den Hohlraum des Bandagierers durch den Spanngreifer auf, sowie des Ausübens von einer Bremskraft auf das Segment des Leitungssatzes durch die Spannvorrichtung, um das Segment des Leitungssatzes im Hohlraum zu spannen. Das Verfahren weist den Schritt des Versehens des Segmentes des Leitungssatzes mit einem Leitungsschutz durch den Bandagierer auf, sowie die Schritte des Zuführens eines Halteteils und Anordnen des Halteteils an dem mit Leitungsschutz versehenen Segment des Leitungssatzes und des Befestigens des Halteteils an dem mit Leitungsschutz versehenen Segment des Leitungssatzes. Im nächsten Schritt des Verfahrens wird das Endes des mit Leitungsschutz versehenen Segmentes des Leitungssatzes von dem Spanngreifer durch den Übergabegreifer übernommen und in den Zwischenträger eingelegt.
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Nach diesem Verfahren kann ein Leitungssatz vollautomatisiert mit Leitungsschutz versehen werden. Ein Segment des Leitungssatzes wird an einem Ende aus einem Zwischenträger aufgenommen, und von einem Übergabegreifer durch einen Bandagierer geführt und an einen Spanngreifer übergeben. Dieser zieht das Segment des Leitungssatzes durch den Bandagierer, während der Bandagierer das Segment mit Leitungsschutz versieht. Eine Bremsvorrichtung sorgt für die nötige Vorspannung auf dem Segment, so dass effizientes Bandagieren ermöglicht wird. Das Segment des Leitungssatzes wird durch den Spanngreifer in derselben Bewegung an einer Halteteilsetzeinheit vorbeigezogen, an welcher das Zuführen und Befestigen eines Halteteils am bandagierten Leitungssatz stattfindet. Dazu kann die Zugbewegung des Spanngreifers kurz stoppen, um das Befestigen des Halteteils zu ermöglichen. Alternativ kann das Setzen des Halteteils erfolgen, während das Segment des Leitungssatzes mit konstanter Geschwindigkeit an der Halteteilsetzeinheit vorbeigezogen wird. Nach dem Bandagieren wird das Ende des Segmentes des Leitungssatzes von Spanngreifer wieder an den Übergabegreifer übergeben, und von diesem zurück durch den Bandagierer geführt und in den Zwischenträger zurückgelegt. Im nächsten Arbeitsschritt kann das Bandagieren eines weiteren Segmentes des Leitungssatzes auf dieselbe Art und Weise erfolgen. Im Anschluss kann die Hauptstrecke des Leitungssatzes bandagiert werden.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Halteteil ausgeführt, in einem Fahrzeug befestigt zu werden, um den Leitungssatz in dem Fahrzeug zu befestigen. Das Halteteil wird vorzugsweise mittels Ultraschallschweißen am Leitungssatz befestigt. Das Halteteil kann dann im Fahrzeug eingeclipst oder verschraubt werden.
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Somit gelten die Vorteile, die einer der oben genannten Aspekte bietet, gleichermaßen für alle anderen Aspekte und umgekehrt.
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Im Wesentlichen bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bandagieren eines Leitungssatzes und zum Setzen eines Halteteils an dem Leitungssatz. Ein Bandagierer mit einem Hohlraum ist ausgeführt, ein Segment des Leitungssatzes in dem Hohlraum aufzunehmen und es mit einem Leitungsschutz zu versehen. Ein Übergabegreifer nimmt ein Ende eines Segmentes des Leitungssatzes aus einem Zwischenträger auf und übergibt es durch den Hohlraum des Bandagierers an einen Spanngreifer welcher das Ende greift und das Segment des Leitungssatzes durch den Hohlraum des Bandagierers hindurchzieht. Eine Spannvorrichtung an der gegenüberliegenden Seite des Hohlraums übt eine Bremskraft auf das Segment des Leitungssatzes aus, um es im Hohlraum zu spannen und dem Bandagierer das versehen des Segmentes mit Leitungsschutz zu ermöglichen. Eine Zuführeinheit ordnet ein Halteteil an dem mit Leitungsschutz versehenen Segment des Leitungssatzes an, und eine Befestigungseinheit befestigt das Halteteil an dem mit Leitungsschutz versehenen Segment des Leitungssatzes.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von vorteilhaften Ausführungsformen und den begleitenden Figuren.
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Kurze Figurenbeschreibung
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Nachfolgend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert.
- 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Bandagieren eines Leitungssatzes und zum Setzen eines Halteteils an dem Leitungssatz gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
- 2 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung zum Bandagieren eines Leitungssatzes und zum Setzen eines Halteteils an dem Leitungssatz in einem Querschnitt durch den Bandagierer gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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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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1 zeigt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung 100 zum Bandagieren eines Leitungssatzes 110 und zum Setzen eines Halteteils 130 an dem Leitungssatz 110 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Ein Übergabegreifer 170 nimmt ein Ende eines Segmentes 111 eines Leitungssatzes 110 aus einen Zwischenträger 171 und übergibt es durch den Hohlraum 141 eines Bandagierers 140 an einen Spanngreifer 150. Der Spanngreifer 150 fasst das Ende des Segmentes 111 des Leitungssatzes 110 und zieht das Segment 111 durch den Hohlraum 141 des Bandagierers 140. Dabei spannt eine Spannvorrichtung 160 das Segment 111 des Leitungssatzes 110 und bewirkt eine Vorspannung, so dass der Bandagierer 140 das Segment 111 des Leitungssatzes 110 mit einem Leitungsschutz 120 versehen kann. Eine vorteilhafte zweite Spannvorrichtung auf der rechten Seite des Bandagierers 140, welche durch eine Rotationsbewegung den Leitungssatz in Wickelrichtung antreibt und dadurch eine auf Kontaktstellen wirkende Spannkraft reduzieren kann, ist in der vorliegenden Figur nicht dargestellt. Eine Zuführeinheit 180 führt ein Halteteil 130 dem mit Leitungsschutz 120 versehenen Segment 111 zu, und eine Befestigungseinheit 190, beispielsweise eine Sonotrode eines Ultraschallschweißgerätes, befestigt das Halteteil 130 am Segment 111 des Leitungssatzes 110. Im Anschluss daran übernimmt der Spanngreifer 170 das Ende des Segmentes 111 des Leitungssatzes 110 und legt es wieder in den Zwischenträger 171 ein.
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2 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung 100 zum Bandagieren eines Leitungssatzes 110 in einem Querschnitt durch den Bandagierer 140 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei sich die Schnittansicht nur auf den für das Bandagieren zuständigen Teil der Vorrichtung bezieht. Durch den Übergabegreifer 170 wird ein Segment 111 eines Leitungssatzes 110 aus einem Zwischenträger 171 aufgenommen und durch den Hohlraum 141 des Bandagierers 140 gezogen. Dazu weist der Bandagierer 140 eine Aussparung 142 auf, so dass der Übergabegreifer 170 durch die Aussparung 142 fahren kann. In dieser Ausführungsform der Erfindung versieht ein Rotor 143 des Bandagierers 140 das Segment 111 des Leitungssatzes 110 mit Leitungsschutz 120.
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Obwohl die Erfindung in den Zeichnungen und der vorstehenden Beschreibung illustriert und detailliert beschrieben wurde, sind diese Zeichnungen und Beschreibungen als illustrativ oder beispielhaft zu verstehen und nicht als einschränkend zu betrachten. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt. Andere Variationen der offenbarten Ausführungsformen können von den Fachleuten, die die beanspruchte Erfindung ausführen, anhand der Zeichnungen, der Offenbarung und der abhängigen Ansprüche verstanden und ausgeführt werden.
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Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
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BEZUGSZEICHENLISTE
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- 100
- Vorrichtung
- 110
- Leitungssatz
- 111
- Segment des Leitungssatzes
- 120
- Leitungsschutz
- 130
- Halteteil
- 140
- Bandagierer
- 141
- Hohlraum
- 142
- Aussparung
- 143
- Rotor
- 150
- Spanngreifer
- 160
- Spannvorrichtung
- 170
- Übergabegreifer
- 171
- Zwischenträger
- 180
- Zuführeinheit
- 190
- Befestigungseinheit
