DE112009001308T5

DE112009001308T5 - Vorrichtung und Verfahren zum Abbinden von ringförmigem Wickelgut

Info

Publication number: DE112009001308T5
Application number: DE112009001308T
Authority: DE
Inventors: Willi Blickenstorfer; Thomas Wortmann; Peter Schütz; Stanislaw Luczak
Original assignee: Schleuniger Holding AG
Current assignee: Schleuniger AG
Priority date: 2008-07-01
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2011-05-12
Also published as: WO2010001343A1; CH701764B1

Abstract

Vorrichtung zum Abbinden von ringförmigem Wickelgut, wobei die Abbindevorrichtung einer Leitungswickeleinrichtung (30) nachgeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Abbindevorrichtung (60) mindestens eine Abbindeeinrichtung (61) aufweist mit
– mit einem oder mehr beweglichen Elementen (62, 63), die Haftflächen (64, 64') mit einem Haltemittel für einen Klebebandstreifen (72) aufweisen, und
– mindestens einen Antrieb (68 und/oder 69), der mit den beweglichen Elementen (62, 63) verbunden ist
und dass
im Betriebszustand ein Klebebandstreifen (72) vorgesehen ist, der von den Haltemitteln der Haftflächen (64, 64') temporär gehalten und von dem abzubindenden ringförmigen Wickelgut oder einem Leitungswickel (45) in einer Andock- und Warteposition (73) beabstandet positioniert ist
und dass
die Ausbildung der beweglichen Elemente (62, 63), Haftflächen (64, 64') und Antriebe (68, 69) so gestaltet sind, dass das Abbinden des ringförmigen Wickelguts oder des Leitungswickels (45) in einer Fixierposition (74) erfolgt, wobei sich das ringförmigen Wickelgut oder...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abbinden von ringförmigem Wickelgut, wobei die Abbindevorrichtung einer Leitungswickeleinrichtung nachgeordnet ist oder einer solchen nachordenbar ist.
Aus der EP 1387449 B1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Wickeln und Abbinden von kabelförmigen Leitermaterialien, z. B. Lichtwellenleitern, bekannt. Der obere Bereich einer Wickeleinrichtung weist zwei gegenüberliegende Ausnehmungen auf. Diese haben den Zweck, dass die fertige Spule durch eine Einheit gegriffen und angehoben werden kann, um dann weiter transportiert zu werden oder diesen Wickel zu einer Abbindeeinheit zu transferieren. Die Spule wird anschließend an einen Transferwagen eines Montagesystems zur Weiterverarbeitung übergeben. Wie der Abbindvorgang genau erfolgt, ist nicht ausgeführt. Im Allgemeinen werden jedoch lange Leitungswickel heute noch immer per Hand abgebunden bzw. fixiert. Eine solche manuell mit Klebeband arbeitende Bandagiervorrichtung wird beispielsweise in der DE 10231765 A1 beschrieben. Diese Bandagiervorrichtung ist jedoch nicht für ringförmiges Wickelgut geeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung zu schaffen, die ein ringförmiges Wickelgut unmittelbar an einer Leitungswickeleinrichtung abbinden kann, ohne dass der Leitungswickel abgenommen oder zuvor transportiert oder einer sonstigen Lageveränderung ausgesetzt werden muss und ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich der Abbindeprozess taktgenau, prozesssicher und kostengünstig in den Bearbeitungsprozess eines Automaten, z. B. eines CrimpCenters, einbinden lässt.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 und 13. Weitere Ausbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.
Die erfindungsgemäße Abbindevorrichtung weist mindestens eine Abbindeeinrichtung auf mit

– einem oder mehreren beweglichen Elementen, die Haftflächen mit einem Haltemittel für einen Klebebandstreifen aufweisen und
– mindestens einem Antrieb, der mit den beweglichen Elementen über Gelenke verbunden ist.

Außerdem ist im Betriebszustand ein Klebebandstreifen vorgesehen, der an seiner klebstofffreien Seite von den Haltemitteln der Haftflächen temporär gehalten und von dem abzubindenden ringförmigen Wickelgut oder einem Leitungswickel in einer Andock- und Warteposition beabstandet positioniert ist. Die Ausbildung der beweglichen Elemente, Haftflächen und Antriebe sind so gestaltet, dass das Abbinden des ringförmigen Wickelguts oder des Leitungswickels erfindungsgemäß in einer Fixierposition erfolgt, wobei sich das ringförmige Wickelgut oder der Leitungswickel in Ruhestellung auf der Leitungswickeleinrichtung befindet. Die Abbindeeinrichtung hingegen bewegt sich auf das ringförmige Wickelgut oder den Leitungswickel 45 zu, wobei die vorteilhafterweise auf einer Kreisbahn geführten Haftflächen mit dem durch sie fixierten Klebebandstreifen sich aufeinanderzubewegen bis die Klebeseite des Klebebandstreifens das ringförmige Wickelgut oder den Leitungswickel umschließend fixiert und abbindet.
Die Haltemittel der Haftflächen für die klebstofffreie Fläche der Klebebandstreifen können sein:

– in die Haftflächen eingebrachte Saugdüsen oder
– an den Haftflächen angeordnete Pinzettengreifer oder
– auf den Haftflächen temporär wirkender Klebstoff oder
– Mittel zur elektrostatischen Aufladung der Haftflächen oder
– sonstige Haft- oder Haltemittel oder Kombinationen daraus.

Erfindungsgemäß weist die Abbindeeinrichtung zusätzlich eine Klebebandrolleneinrichtung mit einer oberhalb der Haftflächen drehbar gelagerten Klebebandrolle und einer Klebebandführung auf, durch die das Klebebandende des Klebebandstreifens geführt ist. Außerdem ist für einen vollautomatischen Prozess erfindungsgemäß eine unterhalb der Klebebandrolleneinrichtung und oberhalb der Abbindeeinrichtung angeordnete Trennmessereinrichtung vorgesehen sowie ein unterhalb der Klebebandführung angeordneter und auf einer Vertikalführung von einer ersten Position in eine zweite Position verfahrbarer Greifer. Der Greifer verfährt im Betriebszustand in einer Vorbereitungsposition der Abbindevorrichtung von einer ersten Position in eine zweite Position in Richtung Klebebandende des Klebebandstreifens. Mit geöffneten Greiferbacken ergreift er das Klebebandende und verfährt mit dem Klebebandende zurück in seine erste Position. Nach der exakten Positionierung des von der Klebebandrolle in einer definierten Länge abgezogenen Klebebandstreifens auf den Haftflächen, erfolgt in einer Andock- und Warteposition die Abtrennung des Klebebandstreifens durch die Trennmessereinrichtung. In etwa gleichzeitig öffnen sich die Greiferbacken wieder.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein auf eine definierte Länge geschnittener Klebebandstreifen von oberen Haftflächen und unteren Haftflächen an seiner klebstofffreien Fläche mittels eines Haltemittels in einer Andock- und Warteposition einer Abbindeeinrichtung exakt positioniert gehalten bis das ringförmige Wickelgut oder ein Leitungswickel von einer Leitungswickeleinrichtung fertig aufgewickelt ist. Anschließend wird die Abbindeeinrichtung in eine Fixierposition in Richtung ringförmiges Wickelgut verfahren. Die Abbindeeinrichtung wird zwischen zwei Wickelarmen der Leitungswickeleinrichtung so positioniert, dass sich das abzubindende Wickelgut mittig zwischen Schwenkachsen von der Abbindeeinrichtung unmittelbar an oder unmittelbar vor der Außenfläche des ringförmigen Wickelgutes oder des Leitungswickels befindet. Anschließend werden die Haftflächen von den beweglichen Elementen auf einer Kreisbahn in den Innenraum des Wickelgutes oder des Leitungswickels eingeschwenkt. Auf diese Weise berühren die Klebeflächen des Klebebandstreifens einander und das Wickelgut oder der Leitungswickel wird abgebunden.
In einer vollautomatischen Variante der Erfindung wird in einer Vorbereitungsposition der Abbindevorrichtung ein Greifer von einer ersten Greiferposition vertikal in eine zweite Greiferposition verfahren. Das freie Ende eines zwischen einer Klebebandführung positioniert gehaltenen Klebebandstreifens wird von den Greiferbacken ergriffen. Durch Rückbewegung des Greifers in seine erste Greiferposition wird der Klebebandstreifen in einer definierten Länge von einer Klebebandrolle abgezogen, woraufhin die Abbindevorrichtung auf dem Schlitten in die Andock- und Warteposition bis zur klebstofffreien Rückseite des straff gezogenen Klebebandstreifens verfahren wird. Dort wird der Klebebandstreifen auf den oberen und den unteren Haftflächen der Leitungswickeleinrichtung von einem Haltemittel für den Klebebandstreifen temporär gehalten und fixiert, woraufhin der Klebebandstreifen unterhalb der Klebebandführung von einer Trennmessereinrichtung abgetrennt wird. In etwa gleichzeitig werden die Greiferbacken des Greifers wieder geöffnet und das freie Ende des Klebebandstreifens freigegeben. Daran anschließend folgt der erfindungsgemäße Abbindeprozess durch das erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 13 sowie nach den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen symbolisch und beispielhaft näher erläutert.
Es zeigen dabei
1 – Die schematische Darstellung einer an eine Leitungswickeleinrichtung angedockten erfindungsgemäßen Abbindevorrichtung in einer Vorbereitungsposition.
2 – Die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Abbindevorrichtung nach 1 mit eingezogenem Klebebandstreifen in einer Andock- und Warteposition.
3 – Die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Abbindevorrichtung nach 2 mit geöffnetem Greifer und einer geschlossenen Trennmessereinrichtung.
4 – Die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Abbindevorrichtung nach 1 und/oder 2 in einer Fixierposition.
5 – Die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Abbindevorrichtung nach 4 mit ausgefahrenen beweglichen Elementen.
Die Herstellung langer, konfektionierter, elektrischer Leitungen, z. B. in einem CrimpCenter, ist ein sehr komplexer Vorgang. Oft befinden sich nur ein oder zwei hoch empfindliche elektrische Kontaktelemente am Ende einer sehr langen, schweren Leitung. Damit diese Kontaktelemente nicht beschädigt werden, ist die Automatisierung von Arbeitsprozessen unverzichtbar. Nur so kann die Ausfallquote erheblich reduziert werden. Die Anmelderin hat deshalb im Ausführungsbeispiel nach 1 einer Leitungswickeleinrichtung 30 eine erfindungsgemäße Abbindevorrichtung 60 nachgeordnet. Die Abbindevorrichtung 60 ist in diesem Ausführungsbeispiel modular an die Leitungswickeleinrichtung 30 angedockt. Ebenso liegt es im Bereich der Erfindung die erfindungsgemäße Abbindevorrichtung 60 in eine Leitungswickeleinrichtung 30 zu integrieren. Der modulare Aufbau einzelner Vorrichtungen bietet jedoch den Vorteil, dass sie beispielsweise im Servicefall problemlos ausgetauscht werden können. Die erfindungsgemäße Abbindevorrichtung 60 befindet sich in 1 in einer Vorbereitungsposition 79. Ein Schlitten 88, der entlang einer Mittelachse 89 in Richtung Leitungswickel 45 bewegbar angeordnet ist, befindet sich am äußersten rechten Ende auf einer Trägerplatte 87. Im Schlitten 88 ist eine Abbindeeinrichtung 61 angeordnet. Diese weist mindestens zwei bewegliche Elemente 62, 63 auf, die an ihren äußeren Endbereichen Haftflächen 64, 64' mit einem Haltemittel für einen Klebebandstreifen aufweisen. In diesem Ausführungsbeispiel sind die beweglichen Elemente als Arme, bzw. Schwenkarme ausgeführt. Die beweglichen Elementen 62, 63 der Abbindeeinrichtung 61 sind an Schwenkachsen 66, 67 schwenkbar gelagert angeordnet. Die Haftflächen 64, 64' sollten vorzugsweise plan sein. Geeignet sind Metall- oder Kunststoffplatten oder Platten aus einem sonstigen verschleißfesten Werkstoff. Als Haltemittel für die klebstofffreie Fläche der Klebebandstreifen 72 kommen wahlweise infrage:

– in die Haftflächen 64, 64' eingebrachte Saugdüsen 65, 65' oder
– an den Haftflächen 64, 64' angeordnete Pinzettengreifer oder
– auf den Haftflächen temporär wirkender Klebstoff oder
– Mittel zur elektrostatischen Aufladung der Haftflächen 64, 64' oder
– sonstige Haft- oder Haltemittel oder Kombinationen daraus.

Die Abbindeeinrichtung 61 weist weiterhin mindestens einen Antrieb 68 oder 69, vorzugsweise zwei Antriebe 68, 69 auf, beispielsweise Pneumatikzylinder, die mit den beweglichen Elementen 62, 63 über Gelenke 70, 71 schwenkbar verbunden sind. Kommt nur ein Antrieb 68 oder 69 zum Einsatz, muss deren Kolbenstange 93 oder 94 über zwei Verzahnungen, oder Koppelstangen, oder Zugmittel mit den beweglichen Elementen 62, 63 der Abbindeeinrichtung 61 gekoppelt werden (nicht dargestellt).
Vorzugsweise sind in der erfindungsgemäßen Abbindeeinrichtung 61 vier bewegliche Elemente 62, 63 angeordnet, zwei obere bewegliche Elemente 62 und zwei untere bewegliche Elemente 63. In diesem Ausführungsbeispiel sind die beweglichen Elemente 62, 63 als jeweils einteilige Arme, die an ihrem einen Ende bogenförmig auslaufen, ausgebildet. Die beiden parallel zueinander angeordneten oberen beweglichen Elemente 62 sind an ihren bogenförmigen Endbereichen in zwei ersten Schwenkachsen 66 in der Gehäusewand des Schlittens 88 beweglich geführt. An ihrem anderen Ende sind die beweglichen Elementen 62, 63 rechtwinklig in Richtung Leitungswickeleinrichtung 30 abgebogen. Zwischen den rechtwinklig abgebogenen Endbereichen der beiden oberen beweglichen Elemente 62 ist die obere Haftfläche 64 angeordnet. An die oberen, rückwärtig gelegenen Bereiche der ersten beiden beweglichen Elementen 62 sind in diesem Ausführungsbeispiel Laschen 96 angeformt, die Bohrungen für die Aufnahme einer Welle 95 aufweisen, die die beiden beweglichen Elemente 62 miteinander verbindet. Die Welle 95 steht dabei im Eingriff mit dem oberen Antrieb 68 und bildet das erste Gelenk 70.
Die beiden parallel zueinander angeordneten unteren beweglichen Elemente 63 sind ebenfalls an ihren bogenförmigen Endbereichen in zwei zweiten Schwenkachsen 67 in der Gehäusewand des Schlittens 88 geführt. Auch die beweglichen Elemente 63 sind an ihrem anderen Ende rechtwinklig in Richtung Leitungswickeleinrichtung 30 abgebogen. Zwischen den rechtwinklig abgebogenen Endbereichen ist die untere Haftfläche 64' angeordnet. Die beiden zweiten beweglichen Elemente 63 weisen Laschen 96 in den unteren rückwärtig gelegenen Bereichen mit Bohrungen für eine Welle 95 auf, die die beiden beweglichen Elemente 63 miteinander verbindet. Die Welle 95 steht wiederum im Eingriff mit dem unteren Antrieb 69 und bildet das zweite Gelenk 71.
Die Abbindevorrichtung 60 nach 1 weist zusätzlich auf:

– eine Klebebandrolleneinrichtung 75 mit einer oberhalb der Haftflächen 64, 64' drehbar gelagerten Klebebandrolle 76 und einer Klebebandführung 77, durch die das Klebebandende 78 des Klebebandstreifens 72 geführt ist,
– eine unterhalb der Klebebandrolleneinrichtung 75 und oberhalb der Abbindeeinrichtung 61 angeordnete Trennmessereinrichtung 80 sowie
– einen unterhalb der Klebebandführung 77 angeordneten und auf einer Vertikalführung 81 von einer ersten Position 82 in eine zweite Position 83 verfahrbaren Greifer 84.

Der Greifer 84 mit Greiferbacken 85 verfährt in der Vorbereitungsposition 79 der Abbindevorrichtung 60 von einer ersten Position 82 in eine zweite Position 83 in Richtung Klebebandende 78 des Klebebandstreifens 72. Mit den geöffneten Greiferbacken 85 ergreift er das freie Klebebandende 78 eines zwischen einer Klebebandführung 77 positioniert gehaltenen Klebebandstreifens 72 und verfährt mit dem Klebebandende 78 zurück in seine erste Position 82, wobei er einen Klebebandstreifen 72 in einer definierten oder vorgewählten Länge von der Klebebandrolle 76 abzieht und diesen im gespannten Zustand mittig und mit seiner nicht klebenden Fläche von den Haftflächen 64, 64' beabstandet, in einer exakten Position hält.
Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels, bei dem zum Fixieren der klebstofffreien Fläche des Klebebandstreifen 72 an den Haftflächen 64, 64', Saugdüsen 65, 65', die in die Haftflächen 64, 64' von Platten mittels Bohrungen eingebracht sind, zum Einsatz kommen und wie in den 1 bis 5 dargestellt, näher erläutert werden.
Die Saugdüsen 65, 65' der Haftflächen 64, 64' sind einendig über Pneumatikschläuche 86, 86' mit einer Vakuumpumpe verbunden, die einen Unterdruck erzeugt.
Jeweils unterhalb der Saugdüsen 65, 65' in Richtung Mittelachse 89 und zwischen den beiden oberen beweglichen Elementen 62 sowie zwischen den beiden unteren beweglichen Elementen 63 ist ein elastischer Werkstoff 90, 91, z. B. Schaumstoff oder Zellkautschuk angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der elastische Werkstoff 90, 91 quaderförmig ausgeführt. Vorteilhafterweise kann er jedoch auch an die Form des abzubindenden Leitungswickels 45 angepasst sein, damit der Druck auf die sich beim Abbinden bildenden Klebebandlasche/n und den Leitungswickel 45 möglichst gleichmäßig verteilt ist.
Die Abbindeeinrichtung 61 wurde in 2 in ihrem auf der Trägerplatte 87 angeordneten Schlitten 88 entlang der Mittelachse 89 in Richtung Leitungswickel 45 in eine Andock- und Warteposition 73 bis zur nicht klebenden Rückseite des straff gezogenen Klebebandstreifens 72 verfahren, wo die Saugdüsen 65, 65' der Abbindeeinrichtung 61 den Klebebandstreifen 72 mittels Unterdruck ansaugen und fixieren. In dieser Position wird der Klebebandstreifen 72 an seiner nicht klebenden Fläche von den Saugdüsen 65, 65' angesaugt und von dem abzubindenden ringförmigen Wickelgut oder einem Leitungswickel 45 beabstandet gehalten.
Nach der abgeschlossenen Positionierung des Klebebandstreifens 72 vor den Haftflächen 64, 64' löst ein Signalgeber einen Impuls aus zur Abtrennung des Klebebandstreifens 72 von der Klebebandrolle 76 durch die Trennmessereinrichtung 80. Aus 3 ist ersichtlich, dass der Klebebandstreifen 72 unterhalb der Klebebandführung 77 von der Trennmessereinrichtung 80 abgetrennt wird und in etwa gleichzeitig die Greiferbacken 85 des Greifers 84 wieder geöffnet werden, wobei das freie Ende des Klebebandstreifens 72 wieder freigegeben wird. Der Greifer kann dabei in eine Ruheposition zurück verfahren werden. Der auf eine definierte Länge geschnittene Klebebandstreifen 72 wird nun ausschließlich von den oberen Saugdüsen 65 der oberen Haftfläche 64 und den unteren Saugdüsen 65' der unteren Haftfläche 64' an seiner nicht klebenden Fläche in der Andock- und Warteposition 73 der Abbindeeinrichtung 61 exakt positioniert so lange gehalten bis das ringförmige Wickelgut oder ein Leitungswickel 45 von der Leitungswickeleinrichtung 30 fertig aufgewickelt ist. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass Andock- und Warteposition 73 nicht identisch sind, sondern dass die Abbindeeinrichtung 61 nach dem Andocken des Klebebandstreifens 72 in eine separate Warteposition entlang der Mittelachse 89 verfahren wird.
Sobald die Leitungswickeleinrichtung 30 zur Ruhe gekommen ist, verfährt die Abbindeeinrichtung 61 auf dem Schlitten 88 von der Andock- und Warteposition 73 in eine Fixierposition 74 in Richtung ringförmiges Wickelgut bzw. Leitungswickel 45 gemäß 4. Die Abbindeeinrichtung 61 ist in der Fixierposition 74 zwischen zwei Wickelarmen 36 der Leitungswickeleinrichtung 30 so positioniert, dass sich der Leitungswickel 45 mittig zwischen den Schwenkachsen 66, 67 der verschwenkbaren beweglichen Elemente 62, 63 der Abbindeeinrichtung 61 unmittelbar an oder unmittelbar vor der Außenfläche des ringförmigen Wickelgutes oder des Leitungswickels 45 befindet. Durch das Ausfahren der mit den Laschen 96 der beweglichen Elemente 62, 63 verbundenen Kolbenstangen 93, 94 der Antriebe 68, 69 werden die an den beweglichen Elementen 62, 63 angeordneten Haftflächen 64, 64' gemäß 5 auf jeweils einer gegenläufigen Kreisbahn in den Innenraum des Wickelgutes oder des Leitungswickels 45 so weit eingeschwenkt und aufeinanderzubewegt, bis die Klebeflächen des Klebebandstreifens 72 einander berühren und miteinander verbinden und das Wickelgut oder den Leitungswickel 45 auf diese Weise an der Abbindestelle vollständig umschließen und das Wickelgut oder der Leitungswickel 45 somit abgebunden wird. Vorteilhaft ist es, wenn die Haftflächen 64, 64' mit einer glatten oder gleichmäßig, leicht angerauten Oberfläche aus Metall oder Kunststoff ausgestattet sind und die Haftflächen 64, 64' nach Beendigung des Ausschwenkvorganges plan aufeinander liegen.
Die an den Rückseiten der Saugdüsen 65, 65' angeordneten und mit einer Vakuumpumpe fest verbunden Pneumatikschläuche 86, 86', müssen eine ausreichende Länge aufweisen, damit sie während des Abbindevorgangs nicht abreißen.
Aber nicht nur die Haftflächen 64, 64' sondern auch die Außenflächen der mit den beweglichen Elementen 62, 63 verbundenen elastischen Werkstoffe 90, 91 werden mit der berührenden Verbindung der Klebeflächen im Abbindemoment gegeneinandergedrückt und bilden beim Zusammendrücken mindestens eine Klebebandlasche aus.
Die Freigabe des temporär an den Haftflächen 64, 64' mittels des Haltemittels gehaltenen Klebebandstreifens 72 erfolgt stets unmittelbar nach Beendigung des Abbindeprozesses. Besteht das Haltemittel aus Saugdüsen 65, 65', wird die Vakuumpumpe noch während des Andrückvorganges abgeschaltet. Besteht das Haltemittel aus einem an den Haftflächen 64, 64' angeordneten Pinzettengreifer, öffnet dieser unmittelbar nach Beendigung des Abbindeprozesses seine Greiferarme und gibt den Klebebandstreifen 72 wieder frei. Besteht das Haltemittel aus einem temporär wirkenden Klebstoff, muss dieser nach Beendigung des Abbindeprozesses erneut auf die Außenflächen der Haftflächen 64, 64' aufgetragen werden.
Wird das Haltemittel durch elektrostatische Aufladung der Haftflächen 64, 64' erzeugt, muss unmittelbar nach Beendigung des Abbindeprozesses eine Entladung der Haftflächen erfolgen, damit sich beim Zurückziehen der beweglichen Elementen 62, 63 die entstandene Klebebandlasche nicht wieder lösen kann.
Die Abbindevorrichtung 60 weist mindestens einen Schrittmotor (nicht dargestellt) mit einer Sensorik auf, die den Schlitten 88 auf der Linearachse ansteuert und die exakte Positionierung des Schlittens 88 in der Vorbereitungsposition 79, der Andock- und/oder Warteposition 73, der Fixierposition 74 und gegebenenfalls weiteren Positionen gewährleistet.
Optional können nach Beendigung des Abbindeprozesses in der Fixierposition 74 oder in einer weiteren Position der Abbindevorrichtung 60, die zwischen der Andock- und Warteposition 73 und der Fixierposition 74 liegt, erneut das Wickelgut oder der Leitungswickel 45 und/oder die beim Abbinden entstandenen Klebebandlaschen von den beweglichen Elementen 62, 63 übergriffen und mit den Haftflächen 64, 64' und/oder den elastischen Werkstoffen 90, 91 nochmals gleichmäßig um den Leitungswickel 45 herum angedrückt werden, so dass der Klebebandstreifen 72 fest an den Leitungswickel 45 angepresst wird, ohne dass die konfektionierte Leitung dabei beschädigt werden kann.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass der Leitungswickel durch partielles Weiterdrehen der Leitungswickeleinrichtung 30 in gleicher Weise mehrfach und an unterschiedlichen Stellen abgebunden wird.
Ein mehrfaches Abbinden eines Leitungswickels kann auch dadurch erreicht werden, dass mindestens zwei Abbindevorrichtungen 60 an je eine Leitungswickeleinrichtung 30 angeschlossen werden. Das hat den Vorteil einer gleich bleibenden Produktionszeit gegenüber dem einfach abgebundenen Leitungswickel 45.
Die Erfindung beinhaltet auch eine Abbindevorrichtung mit nur einem beweglichen Element 62. Die Halteflächen 64, 64' werden bei einer derartigen Ausführung nicht um ca. 90° sondern ca. 180° an der Schwenkachse 66 verschwenkt. Das bewegliche Element 63 ist bei dieser Ausführungsform als starres Element mit Haftflächen 64' ausgebildet. Beim Verschwenken des beweglichen Elements 62 um 180° wird die Haltefläche 64 in den Innenraum des Wickelgutes oder des Leitungswickels 45 so weit eingeschwenkt, bis die Klebeflächen des Klebebandstreifens 72 einander berühren und das Wickelgut oder der Leitungswickel 45 abgebunden ist.
Nach Beendigung des Abbindeprozesses ist es vorteilhaft, wenn das mindestens an einer Stelle mit Klebebandstreifen 72 abgebundene Wickelgut oder der Leitungswickel 45 durch Verschwenken der an einem Wickelteller 92 angeordneten Wickelarme 36 der Leitungswickeleinrichtung 30 in Richtung ihrer Achse 37 von einer Transportvorrichtung aufgenommen wird.
Auch ist es vorteilhaft, wenn zum Zwecke der Rückverfolgbarkeit zusätzlich jeder einzelne Leitungswickel 45 mit einem klebbaren Label automatisch im Abbindeprozess gekennzeichnet wird oder
wenn jeder verwendete Klebebandstreifen 72 unmittelbar vor oder während des erfindungsgemäßen Abbindeprozesses per Drucker mit einem Barcode beschriftet wird oder
wenn unmittelbar nach dem Abbinden ein zusätzliches Label am Leitungswickel 45 angebracht wird.
Durch die Figurenbeschreibung und Ansprüche ist die Erfindung jedoch nicht eingeschränkt. Sie umfasst vielmehr noch Ausführungsformen, die sich aus Kombinationen mit den Inhalten der folgenden, am gleichen Tag eingereichten Patentanmeldungen, ergeben:
Zum Zwecke der Kombination der erfindungsgemässen bzw. geoffenbarten Einrichtung werden hiermit die am selben Tag eingereichten Patentanmeldungen (Zeichen der Anmelderin S75CH, S78CH und S79CH) angegeben.
Diese Kombination wird hinsichtlich der Prioritätsbegründung einer allfälligen späteren kombinierten Anmeldung angegeben.
Im Zusammenhang mit S75CH ergibt sich folgende Kombinationsmöglichkeit:
Die Einrichtung zum Abbinden mit einem Band wie vorliegend eignet sich gut in Verbindung mit einer erfindungsgemässen Ablagevorrichtung für Coils. Dabei kann der hier dargestellte Coiler maschinenbaulich etwa so aufgebaut sein wie jener gemäss S75CH.
Im Zusammenhang mit S79CH ergibt sich folgende Kombinationsmöglichkeit:
Ein Coiler mit einer Transportvorrichtung gemäss der S75CH kann ohne weiteres mit einer oben beschriebenen Binde-Einrichtung ausgerüstet sein. Die Vorteilhaftigkeit ergibt sich vor allem daraus, dass dann auf einer Transportvorrichtung gemäss S75CH gut gewickelte und optimal gebundene Coils gelagert werden können und an eine Weiterbearbeitungsvorrichtung weitergeliefert werden können. Als Variante dazu kann im Zusammenhang mit S78CH der hier vorliegende Binder mit dem Bindeband ersetzt werden durch eine Bindevorrichtung gemäss S78CH, woraus sich folgende Kombinationsmöglichkeit ergibt:
Ein Coiler, der positionstreue Enden produziert, wie in der Anmeldung S79CH, eignet sich auch gut, um den erzeugten Coil mittels Draht oder Band gemäss der S78 zu fixieren. Gerade ein solcherart fixierter Coil passt jedoch wieder besonders gut auf eine Transportvorrichtung gemäss der S75CH. Der übrige Aufbau des Coilers kann beispielsweise wieder der hier gezeigten Ausführung entsprechen.
Die Erfindung betrifft Vorrichtung und ein Verfahren zum Abbinden von ringförmigem Wickelgut, wobei die Abbindevorrichtung einer Leitungswickeleinrichtung (30) nachgeordnet ist. Die Abbindevorrichtung (60) weist mindestens eine Abbindeeinrichtung (61) auf mit

– einem oder mehreren beweglichen Elementen (62, 63), die Haftflächen (64, 64') mit einem Haltemittel für einen Klebebandstreifen (72) aufweisen, und
– mindestens einen Antrieb (68 und/oder 69), der mit den beweglichen Elementen (62, 63) verbunden ist

Im Betriebszustand ist ein Klebebandstreifen (72) vorgesehen, der von den Haltemitteln der Haftflächen (64, 64') temporär gehalten und von dem abzubindenden ringförmigen Wickelgut oder einem Leitungswickel (45) in einer Andock- und Warteposition (73) beabstandet positioniert ist. Die Ausbildung der beweglichen Elemente (62, 63), Haftflächen (64, 64') und Antriebe (68,69) sind so gestaltet, dass das Abbinden des ringförmigen Wickelguts oder des Leitungswickels (45) in einer Fixierposition (74) erfolgt, wobei die Haftflächen (64, 64') mit dem durch sie fixierten Klebebandstreifen (72) sich aufeinanderzubewegen bis die Klebeseite des Klebebandstreifens (72) das ringförmige Wickelgut oder den Leitungswickel (45) umschließend fixiert und abbindet.
Bezugszeichenliste

30: Leitungswickeleinrichtung
36: Wickelarm
37: Achse
45: Leitungswickel
60: Abbindevorrichtung
61: Abbindeeinrichtung
62: bewegliches Element
63: bewegliches Element
64, 64': Haftflächen
65, 65': Saugdüsen
66: erste Schwenkachse
67: zweite Schwenkachse
68: oberer Antrieb
69: unterer Antrieb
70: erstes Gelenk
71: zweites Gelenk
72: Klebebandstreifen
73: Andock- und Warteposition
74: Fixierposition
75: Klebebandrolleneinrichtung
76: Klebebandrolle
77: Klebebandführung
78: Klebebandende
79: Vorbereitungsposition
80: Trennmessereinrichtung
81: Vertikalführung
82: ersten Position
83: zweite Position
84: Greifer
85: Greiferbacken
86, 86': Pneumatikschläuche
87: Trägerplatte
88: Schlitten
89: Mittelachse
90: elastischer Werkstoff
91: elastischer Werkstoff
92: Wickelteller
93: Kolbenstange
94: Kolbenstange
95: Welle
96: Lasche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1387449 B1 [0002]
DE 10231765 A1 [0002]

Claims

Vorrichtung zum Abbinden von ringförmigem Wickelgut, wobei die Abbindevorrichtung einer Leitungswickeleinrichtung (30) nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbindevorrichtung (60) mindestens eine Abbindeeinrichtung (61) aufweist mit – mit einem oder mehr beweglichen Elementen (62, 63), die Haftflächen (64, 64') mit einem Haltemittel für einen Klebebandstreifen (72) aufweisen, und – mindestens einen Antrieb (68 und/oder 69), der mit den beweglichen Elementen (62, 63) verbunden ist und dass im Betriebszustand ein Klebebandstreifen (72) vorgesehen ist, der von den Haltemitteln der Haftflächen (64, 64') temporär gehalten und von dem abzubindenden ringförmigen Wickelgut oder einem Leitungswickel (45) in einer Andock- und Warteposition (73) beabstandet positioniert ist und dass die Ausbildung der beweglichen Elemente (62, 63), Haftflächen (64, 64') und Antriebe (68, 69) so gestaltet sind, dass das Abbinden des ringförmigen Wickelguts oder des Leitungswickels (45) in einer Fixierposition (74) erfolgt, wobei sich das ringförmigen Wickelgut oder der Leitungswickel (45) in Ruhestellung auf der Leitungswickeleinrichtung (30) befindet und sich die Abbindeeinrichtung (61) auf das ringförmigen Wickelgut oder den Leitungswickel (45) zubewegt, wobei sich die Haftflächen (64, 64') mit dem durch sie fixierten Klebebandstreifen (72) aufeinanderzubewegen bis die Klebeseite des Klebebandstreifens (72) das ringförmige Wickelgut oder den Leitungswickel (45) umschließend fixiert und abbindet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel der Haftflächen (64, 64') für die klebstofffreie Fläche der Klebebandstreifen (72) – in die Haftflächen (64, 64') eingebrachte Saugdüsen (65, 65') oder – an den Haftflächen (64, 64') angeordnete Pinzettengreifer oder – temporär wirkender Klebstoff oder – Mittel zur elektrostatischen Aufladung der Haftflächen (64, 64') oder – sonstige Haft- oder Haltemittel oder Kombinationen daraus sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vier bewegliche Elemente (62, 63) an ihrem einen Ende bogenförmig auslaufen und die beiden parallel zueinander angeordneten oberen beweglichen Elemente (62) an ihren bogenförmigen Endbereichen in zwei ersten Schwenkachsen (66) in der Gehäusewand eines Schlittens (88) schwenkbar gelagert sind und an ihrem anderen Ende rechtwinklig in Richtung Leitungswickeleinrichtung (30) abgebogen sind und dass die beiden parallel zueinander angeordneten unteren beweglichen Elemente (63) an ihren bogenförmigen Endbereichen in zwei zweiten Schwenkachsen (67) in der Gehäusewand eines Schlittens (88) schwenkbar gelagert sind und an ihrem anderen Ende rechtwinklig in Richtung Leitungswickeleinrichtung (30) abgebogen sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am rechtwinklig abgebogenen Endbereich eines oberen beweglichen Elements (62) oder zwischen den rechtwinklig abgebogenen Endbereichen der beiden oberen beweglichen Elemente (62) eine obere Haftfläche (64) angeordnet ist, in die als Haltemittel für den Klebebandstreifen (72) Saugdüsen (65) eingebracht sind und dass am rechtwinklig abgebogenen Endbereich eines unteren beweglichen Elements (63) oder zwischen den rechtwinklig abgebogenen Endbereichen der beiden unteren beweglichen Elemente (63) eine untere Haftflächen (64') angeordnet ist, in die als Haltemittel für den Klebebandstreifen (72) Saugdüsen (65') eingebracht sind und dass die Abbindeeinrichtung (61) Pneumatikschläuche (86, 86') in ausreichender Länge aufweist, die mit den Saugdüsen (65, 65') und einer Vakuumpumpe fest verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Laschen (96) in den oberen rückwärtig gelegenen Bereichen der ersten beiden beweglichen Elemente (62) Bohrungen für eine Welle (95) aufweisen, die die beiden beweglichen Elemente (62) miteinander verbindet und die Welle (95) im Eingriff mit dem oberen Antrieb (68) steht und das erste Gelenk (70) bildet und dass Laschen (96) in den unteren rückwärtig gelegenen Bereichen der zweiten beiden beweglichen Elemente (63) Bohrungen aufweisen für eine Welle (95), die die beiden beweglichen Elemente (63) miteinander verbindet und die Welle (95) im Eingriff mit dem unteren Antrieb (69) steht und das zweite Gelenk (71) bildet.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Elemente (62, 63) als Rollen ausgebildet sind, die auf ihrem Umfang Haftflächen (64, 64') besitzen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbindevorrichtung (60) zusätzlich aufweist – eine Klebebandrolleneinrichtung (75) mit einer oberhalb der Haftflächen (64, 64') drehbar gelagerten Klebebandrolle (76) und einer Klebebandführung (77), durch die das Klebebandende (78) des Klebebandstreifens (72) geführt ist, – eine unterhalb der Klebebandrolleneinrichtung (75) und oberhalb der Abbindeeinrichtung (61) angeordnete Trennmessereinrichtung (80) sowie – einen unterhalb der Klebebandführung (77) angeordneten und auf einer Vertikalführung (81) von einer ersten Position (82) in eine zweite Position (83) verfahrbaren Greifer (84).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (84) mit Greiferbacken (85) im Betriebszustand in einer Vorbereitungsposition (79) der Abbindevorrichtung (60) von einer ersten Position (82) in eine zweite Position (83) in Richtung Klebebandstreifen (72) zur Ergreifung des Klebebandendes (78) verfährt und dass beim Rückzug des Greifers (84) in seine erste Position (82) die exakte Positionierung des Klebebandstreifens (72) vor den Haftflächen (64, 64') erfolgt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Andock- und Warteposition (73) der Abbindeeinrichtung (61) die Positionierung des Klebebandstreifens (72) mittels des Haltemittels an den Haftflächen 64, 64' erfolgt und dass ein Signalgeber nach der abgeschlossenen Positionierung des Klebebandstreifens (72) vor den Haftflächen (64, 64') einen Impuls auslöst zur Abtrennung des Klebebandstreifens (72) von der Klebebandrolle (76) durch die Trennmessereinrichtung (80) und die Freigabe des Klebebandendes (78) durch den Greifer (84) erfolgt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbindeeinrichtung (61) auf einer Trägerplatte (87) in einem Schlitten (88) angeordnet ist, dessen Mittelachse (89) in Richtung ringförmiges Wickelgut oder Leitungswickel (45) weist, dass sich die Abbindeeinrichtung (61) auf dem Schlitten (88) von der Andock- und Warteposition (73) in die Fixierposition (74) begibt, in der sich das obere bewegliche Element (62) und das untere beweglichen Element (63) durch das Ausfahren der Kolbenstangen (93, 94) der Antriebe (68, 69) aufeinanderzubewegen, das ringförmige Wickelgut oder den Leitungswickel (45) dabei übergreifen und die Kolbenstangen (93, 94) so weit ausfahren, bis sich die jenseits der Haftflächen (64, 64') befindlichen Klebeflächen des Klebebandstreifens (72) berühren und miteinander verbinden und gleichzeitig das ringförmige Wickelgut oder den Leitungswickel (45) umschließen und auf diese Weise den Leitungswickel (45) abbinden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils unterhalb der Haftflächen (64, 64') und zwischen den beiden oberen beweglichen Elementen (62) sowie zwischen den beiden unteren beweglichen Elementen (63) ein elastischer Werkstoff (90, 91), z. B. Schaumstoff oder Zellkautschuk angeordnet ist, dass sich die Außenflächen des elastischen Werkstoffs (90, 91) gleichzeitig mit der berührenden Verbindung der Klebeflächen im Abbindemoment gegeneinanderdrücken und mindestens eine Klebestreifenlasche bilden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbindevorrichtung (60) einen Schrittmotor mit einer Sensorik aufweist, die den Schlitten (88) auf einer Linearachse ansteuert und die exakte Positionierung des Schlittens (88) in der Vorbereitungsposition (79), der Andock- und Warteposition (73), der Fixierposition (74) und gegebenenfalls weiteren Positionen gewährleistet.
Verfahren zum Abbinden von ringförmigem Wickelgut, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf eine definierte Länge geschnittener Klebebandstreifen (72) von oberen Haftflächen (64) und unteren Haftflächen (64') an seiner klebstofffreien Fläche mittels eines Haltemittels in einer Andock- und Warteposition (73) einer Abbindeeinrichtung (61) exakt positioniert gehalten wird bis das ringförmige Wickelgut oder ein Leitungswickel (45) von einer Leitungswickeleinrichtung (30) fertig aufgewickelt ist, dass die Abbindeeinrichtung (61) anschließend in eine Fixierposition (74) auf einem Schlitten (88) in Richtung ringförmiges Wickelgut oder Leitungswickel (45) verfahren und zwischen zwei Wickelarmen (36) der Leitungswickeleinrichtung (30) so positioniert wird, dass sich das abzubindende Wickelgut mittig zwischen Schwenkachsen (66, 67) von beweglichen Elementen (62, 63) der Abbindeeinrichtung (61) unmittelbar an oder unmittelbar vor der Außenfläche des ringförmigen Wickelgutes oder des Leitungswickels (45) befindet und dass mindestens eine Haftfläche (64, 64') der beweglichen Elemente (62, 63) in den Innenraum des Wickelgutes oder des Leitungswickels (45) eingeschwenkt werden und auf diese Weise die Klebeflächen des Klebebandstreifens (72) einander berühren und das Wickelgut oder der Leitungswickel (45) abgebunden wird.
Verfahren nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass in einer der Andock- und Warteposition (73) vorgeschalteten Vorbereitungsposition (79) der Abbindevorrichtung (60) ein Greifer (84) mit Greiferbacken (85) von einer ersten Greiferposition (82) vertikal in eine zweite Greiferposition (83) verfahren wird, dass die Greiferbacken (85) das freie Ende eines zwischen einer Klebebandführung (77) positioniert gehaltenen Klebebandstreifens (72) ergreifen und durch Rückbewegung des Greifers (84) in seine erste Greiferposition (82) der Klebebandstreifen in einer definierten Länge von einer Klebebandrolle (76) abgezogen wird, woraufhin die Abbindevorrichtung (60) auf dem Schlitten (88) in die Andock- und Warteposition (73) bis zur klebstofffreien Rückseite des straff gezogenen Klebebandstreifens (72) verfahren wird, wo die Haftflächen (64, 64') der Abbindeeinrichtung (61) den Klebebandstreifen (72) mittels des Haltemittels temporär halten und fixieren, woraufhin der Klebebandstreifen (72) unterhalb der Klebebandführung (77) von einer Trennmessereinrichtung (80) abgetrennt wird und in etwa gleichzeitig die Greiferbacken (85) des Greifers (84) wieder geöffnet werden und das freie Ende des Klebebandstreifens (72) freigegeben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass nach Beendigung des Abbindeprozesses in der Fixierposition (74) oder in einer weiteren Position der Abbindevorrichtung (60), die zwischen der Andock- und Warteposition (73) und der Fixierposition (74) liegt, erneut das Wickelgut oder der Leitungswickel (45) und/oder die beim Abbinden entstandenen Klebebandlaschen von den beweglichen Elementen (62, 63) übergriffen und mit einem zwischen den beweglichen Elementen (62, 63) angeordneten elastischen Werkstoff (90, 91) nochmals gleichmäßig um den Leitungswickel (45) herum angedrückt werden, so dass der Klebebandstreifen (72) fest an den Leitungswickel (45) angepresst wird, ohne dass die konfektionierte Leitung dabei beschädigt werden kann.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens an einer Stelle mit Klebebandstreifen (72) abgebundene Wickelgut oder der Leitungswickel (45) durch Verschwenken der an einem Wickelteller (92) angeordneten Wickelarme (36) der Leitungswickeleinrichtung (30) in Richtung ihrer Achse (37) von einer Transportvorrichtung aufgenommen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke der Rückverfolgbarkeit zusätzlich jeder einzelne Leitungswickel (45) mit einem klebbaren Label automatisch im Abbindeprozess gekennzeichnet werden kann oder dass jeder verwendete Klebebandstreifen (72) per Drucker mit einem Barcode beschriftet wird oder dass nach dem Abbinden ein zusätzliches Label am Leitungswickel (45) angebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung nach Anspruch 1 Verwendung findet.