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Technisches Umfeld
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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdrillen von Leitungen,
die ein Gestell mit gegenüberliegenden Halterungen zur
klemmenden Aufnahme der zu verdrillenden Leitungen umfasst, so dass sich
zwischen den Halterungen eine Verdrillstrecke bildet, wobei mindestens
eine Halterung an dem Gestell durch einen Antrieb rotierend antreibbar
ist und wobei die zweite gegenüberliegende Halterung an dem
Gestell an einem Schlitten verfahrbar angeordnet ist.
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Stand der Technik
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In
vielen technischen Bereichen werden zur Erfüllung bestehender
Vorschriften bezüglich der Vermeidung von elektrischen,
magnetischen oder elektromagnetischen Störfeldern verdrillte
Leitungen benötigt, beispielsweise zur Herstellung von
Kabelbäumen für den Fahrzeugbau und für
den Hausgerätebau. Zur Herstellung derart verdrillter Leitungen
bedient man sich einer Vorrichtung, die im Wesentlichen aus einem
Gestell besteht, an dem zwei sich gegenüberstehende Spannvorrichtungen
angeordnet sind, mit denen die zu verdrillenden Leitungen mit ihren
Enden eingespannt werden, so dass sich der zu verdrillende Bereich
der vorher auf Länge geschnittenen und ggf. mit Steckverbindern
versehenen Leitungen zwischen diesen beiden Spannvorrichtungen erstreckt.
Mindestens eine der Spannvorrichtungen ist dabei rotierend antreibbar,
während die andere gegenüberliegende Spannvorrichtung
gegen eine frei einstellbare Kraft verschiebbar auf einem Schlitten gelagert
ist. Um den Verdrillvorgang vorzunehmen wird der Abstand zwischen
den beiden Spannvorrichtungen durch Verfahren der verfahrbaren Spannvorrichtung
so weit vergrößert, dass sich die Leitungen straff
gespannt zwischen den Spannvorrichtungen erstrecken. Dann wird die
rotierbare Spannvorrichtung in Drehung versetzt, so dass die Leitungen
verdrillt werden. Durch die beim Verdrillvorgang entstehende Verkürzung
des Leitungsstranges wird die verfahrbare Spannvorrichtung in Richtung
der rotierenden Spannvorrichtung gezogen, so dass es zu keinen Überspannungen
oder Rissen bei den zu verdrillenden Leitungen kommt.
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So
ist gemäß der
DE OS 196 49 759 ein Verfahren zum Herstellen
von verdrillten, konfektionierten Leitungen sowie die dazu ausgebildete
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bekannt. Diese
nach dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung ist derart ausgelegt,
dass sie ein automatisiertes Verdrillen von konfektionierten Leitungen
ermöglicht, wobei diese Vorrichtung durch den erheblichen
Anlagenaufwand nur bei großen Losgrößen
wirtschaftlich zu betreiben ist.
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Es
ist jedoch auch gefordert, kleinere Losgrößen
von Leitungen wirtschaftlich zu verdrillen. Dieses geschieht üblicherweise
mit Verdrillvorrichtungen, bei denen die Leitungen manuell in die Spannvorrichtungen
für den Verdrillvorgang eingelegt werden. In diesem Zusammenhang
wird auf die
DE 298 21 664 verwiesen,
die eine Vorrichtung beschreibt, bei der das Einspannen der Leitungen
mit einem manuell zu betätigenden Klemmhebel gelöst ist.
Bekannt sind auch Vorrichtungen bei denen der Spannvorgang durch
eine vom Bediener auszulösende automatische Spannvorrichtung
erfolgt. Diese Ausbildung ermöglicht insbesondere ein schnelles und
bezüglich der Spannkraft reproduzierbares Einspannen der
Leitungen.
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Als
nachteilig bei den Vorrichtungen gemäß dem Stand
der Technik wird es angesehen, dass der Bediener auf das Ende des
Verdrillvorganges warten muß, bevor er die für
den nächsten Verdrillvorgang vorgesehenen Leitungen in
die Spannvorrichtungen einlegen kann. Nachdem der Bediener die Leitungen mit
einem Ende in die erste Spannvorrichtung eingelegt hat, muß er
sich zur zweiten Spannvorrichtung begeben, um dort das andere Ende
der Leitungen einzulegen. Insbesondere bei langen Leitungen, die durchaus
eine Länge von 10 m und mehr haben können, entsteht
so schon durch die vom Bediener zurückzulegende Entfernung
zwischen den Spannvorrichtungen eine erhebliche unproduktive Zeit.
Zudem muß das Einlegen in die Spannvorrichtungen sowohl hinsichtlich
der Einlegelänge als auch der Position bezüglich
der Verdrillachse recht sorgfältig geschehen, weil sich
andernfalls kein befriedigendes Verdrillergebnis ergibt. Auch dieses
kostet relativ viel Zeit, während der kein Verdrillen erfolgen
kann.
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Aufgabe
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Der
Erfindung stellt sich somit das Problem, eine Vorrichtung zu schaffen,
die die unproduktiven Zeiten für das Einlegen der zu verdrillenden
Leitungen gegenüber dem Stand der Technik deutlich reduziert.
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Lösung
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Erfindungsgemäß wird
dieses Problem durch den Hauptanspruch gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Gemäß der
Erfindung wird zumindest einer der für den Verdrillvorgang
vorgesehenen Spannvorrichtungen eine Zuführeinrichtung
zugeordnet, die eine Haltevorrichtung aufweist, in die der Bediener die
dieser Spannvorrichtung zugeordneten ersten Leitungsenden schon
während des Verdrillvorganges einspannen kann. Sobald dieses
geschehen ist, kann er sich ebenfalls noch während des
Verdrillvorganges zur zweiten Spannvorrichtung begeben. Nach Beendigung
des Verdrillvorganges mit automatischem Abwurf der verdrillten Leitung
durch programmgesteuertes öffnen der Spannvorrichtungen kann
der Bediener die zweiten Leitungsenden manuell in die zweite Spannvorrichtung
einlegen, während das Einlegen der „zwischengeparkten” ersten
Leitungsenden in die erste Spannvorrichtung automatisch durch die
Zuführeinrichtung erfolgt. Auf diese Weise geschieht das
Einspannen der ersten Leitungsseite sowie die Bewegung des Bedieners
zwischen den Spannvorrichtungen während der produktiven
Zeit der Verdrillvorrichtung, wodurch die Produktivität
der Verdrillvorrichtung erheblich gesteigert wird.
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Denkbar
ist auch eine Ausgestaltung, bei der beiden für den Verdrillvorgang
vorgesehenen Spannvorrichtungen jeweils eine Zuführeinrichtung
zugeordnet ist. Hier geschieht der Ablauf zunächst wie
bei der Ausgestaltung mit einer Zuführeinrichtung. Wenn die
für den Verdrillvorgang vorgesehenen Spannvorrichtungen
dann mit dem Verdrillen des soeben eingelegten Leitungssatzes beginnen,
kann der Bediener schon die Enden (diesmal der zweiten Seite) eines
neuen Leitungssatzes in die Haltevorrichtung der zweiten Zuführeinrichtung
einspannen. Es ist also möglich, stets zwei Leitungssätze
mit dem gleichen Leitungsende an die Vorrichtung zu übergeben,
bevor sich der Bediener zur anderen Seite der Verdrillvorrichtung
begibt. Hierdurch halbieren sich die vom Bediener zurückzulegenden
Wege, was eine weiter Erhöhung der Produktivität
bei geringerer Belastung des Bedieners ergibt.
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Je
nach Zeitablauf des gesamten Vorganges kann es auch sinnvoll sein,
die Leitungsenden beidseitig an die vorgeschalteten Zuführeinrichtungen
zu übergeben und das Übergeben an die dem Verdrillvorgang
zugeordneten Spannvorrichtungen automatisch erfolgen zu lassen.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung der Vorrichtung weisen die dem Verdrillvorgang
zugeordneten Spannvorrichtungen einen Antrieb auf, der die für
das Einspannen der Leitungsenden vorgesehenen Spannbacken programmgesteuert
automatisch bzw. auf Anforderung des Bedieners schließen
und öffnen kann. Die Haltevorrichtung der Zuführeinrichtung wird
in gleicher Weise betätigt. Die Zuführeinrichtung übernimmt
das Zuführen der Leitungsenden vom Ort des Einlegens durch
den Bediener zu den Spannvorrichtungen für den Verdrillvorgang,
wobei die Zuführbewegung ebenfalls programmgesteuert erfolgen kann.
Dadurch dass alle Bewegungen und Spannvorgänge programmgesteuert
erfolgen, kann ein automatisches Übergeben der Leitungsenden
von den Haltevorrichtungen an die Spannvorrichtungen erfolgen.
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Bei
Ausgestaltung mit einer Haltevorrichtung ist diese zweckmäßigerweise
der nicht verschiebbaren und üblicherweise rotierbar antreibbaren
Spannvorrichtung zugeordnet. Denkbar sind aber auch alle anderen
Anordnungen, die das Einlegen der Leitungsenden zumindest teilweise
vom Verdrillvorgang entkoppeln.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen
rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher
beschrieben. Es zeigt:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer möglichen Ausgestaltung der
Vorrichtung gemäß der Erfindung, mit einer der
rotierbar antreibbaren Spannvorrichtung zugeordneten Zuführeinrichtung, wobei
sich die Haltevorrichtung der Zuführeinrichtung in der
Position für das Einlegen der Leitungen durch den Bediener
befindet.
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2 einen
vergrößerten Detailausschnitt des Einlege- und Übergabebereiches
aus 1
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3 eine
perspektivische Darstellung der Vorrichtung beim Übergeben
der Leitungen von der Zuführeinrichtung an die rotierbar
antreibbare Spannvorrichtung, wobei die Leitungen noch von der Zuführeinrichtung
gehalten werden.
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4 einen
Detailausschnitt des Einlege- und Übergabebereiches aus 3
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5 einen
Detailausschnitt des Einlege- und Übergabebereiches entsprechend 4 nach Übergabe
der Leitungen an die für das Verdrillen vorgesehene Spannvorrichtung.
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Ausführungsbeispiele
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1 zeigt
in der perspektivischen Darstellung eine Vorrichtung (1)
zum Verdrillen von mindestens zwei Leitungen mit einer der rotierbar
antreibbaren Spannvorrichtung (3) zugeordneten Zuführeinrichtung
(8 ... 14). Die abgebildete Vorrichtung (1)
ist insbesondere zum Verdrillen von Leitungssätzen bestimmt,
die der Vorrichtung manuell zugeführt werden.
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Dabei
besteht die Vorrichtung (1) im Wesentlichen aus einem Gestell
(2), an dem gegenüberliegend Spannvorrichtungen
(3) und (4) zur klemmenden Aufnahme der zu verdrillenden
Leitungen (5) angeordnet sind. Zumindest eine der Spannvorrichtungen,
im dargestellten Fall die ortsfeste Spannvorrichtung (3), ist
durch einen Antrieb im Gehäuse (6) rotierend antreibbar.
Die zweite Spannvorrichtung (4), die der Spannvorrichtung
(3) gegenübersteht, ist an einem Schlitten (7)
längs des Gestells (2) verfahrbar angeordnet.
Zwischen den beiden Spannvorrichtungen (3) und (4)
wird eine Verdrillstrecke gebildet, innerhalb der dann die Leitungen
(5) durch Rotation der Spannvorrichtung (3) verdrillt
werden. Dabei wird der Schlitten (7) mit der daran angeordneten
Spannvorrichtung (4) durch einen mit dem Gestell verbundenen
Spannzylinder (18) so unter Vorspannung gehalten, dass
sich die Spannvorrichtung (4) auf die gegenüberliegende
Spannvorrichtung (3) zubewegen kann, wenn sich die Leitungen
(5) beim Verdrillvorgang ineinander verschlingen und sich
dadurch der verdrillte Bereich der Leitungen verkürzt.
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Bei
der in 1 dargestellten Ausführung ist nahe der
Spannvorrichtung (3) eine Zuführeinrichtung (8 ... 14)
angeordnet. Sie besteht im Wesentlichen aus einer mit dem Gestell
(2) verbundenen Führung (11), einem darauf
mittels eines Antriebes (12) verfahrbar angeordneten Schlitten
(8) und einer mit dem Schlitten (8) verbundenen
Haltevorrichtung (9) mit Klemmbacken (10) für
die vom Bediener einzuspannenden Leitungsenden (16) der
Leitungen (15).
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2 zeigt
die Zuführeinrichtung als vergrößerten
Ausschnitt aus 1. Die Haltevorrichtung (9)
weist zwei unabhängig voneinander zu betätigende
Klemmbacken (10.1 und 10.2) für die im
vorliegenden Fall zu verdrillenden zwei Leitungen (15.1 und 15.2)
auf. Bei mehr als zwei zu verdrillenden Leitungen würde
jeder Leitung eine eigene Klemmstelle zugeordnet. Möglich
sind aber auch Ausführungen mit einer Klemmstelle, die
alle eingelegten Leitungen gemeinsam erfaßt. Die Haltevorrichtung
(9) weist ferner einen Längenanschlag (13)
sowie eine Unterstützung (14) für die
vom Bediener einzulegenden Leitungsenden (16) der Leitungen
(15) auf. Dargestellt ist ein fester Längenanschlag
(13) für alle Leitungen. In besonders vorteilhafter
Ausbildung kann aber auch jeder Leitung ein eigener einstellbarer
Längenanschlag zugeordnet sein. Dabei ist sowohl eine wie in
den Figuren dargestellte Verbindung des Längenanschlags
mit der Haltevorrichtung (9) als auch eine Verbindung mit
einem ortsfesten Element wie z. B. der Führung (11)
oder dem Gehäuse (6) denkbar.
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Die
Haltevorrichtung (9) kann nun mittels des Schlittens (8)
so in den Bereich der Spannvorrichtung (3) verfahren werden,
dass die vom Bediener eingelegten Leitungen (15) an den
Enden (16) von der Spannvorrichtung (3) erfaßt
werden können. Durch Schließen der Spannvorrichtung
(3) und folgendes Öffnen der Haltevorrichtung
(9) bzw. deren Klemmbacken (10) ist so ein automatisches Übergeben
der Leitungen (15) von der Haltevorrichtung (9)
an die Spannvorrichtung (3) möglich. Die Verfahrbewegung der
Haltevorrichtung (9) von der in 1 und 2 dargestellten
Einlegeposition, an der der Bediener die Leitungen einlegt, zu der
in 3 und 4 dargestellten Übergabeposition
kann auch in anderer Weise erfolgen, beispielsweise durch eine Schwenkbewegung.
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Während
in der Verdrillstrecke zwischen den beiden Spannvorrichtungen (3, 4)
die Leitungen (5) verdrillt werden, steht der Schlitten
(8) der Zuführeinrichtung in der in 1 dargestellten
Einlageposition. Der Bediener positioniert nun das Ende (16.1)
einer Leitung (15.1) so im Bereich der Klemmbacke (10.1), dass
die Leitung beim Schließen der Klemmbacke im dafür
vorgesehenen Bereich gespannt wird. Der Längenanschlag
(13) gibt dabei die Spannposition bezogen auf die Leitungslängsachse
vor. Das Schließen der Klemmbacke (10.1) erfolgt
automatisch, sobald der Bediener beispielsweise einen Schalter betätigt hat.
Denkbar sind aber auch andere Abläufe des Klemmvorganges,
wie z. B. manuell oder gesteuert durch einen Sensor, der das korrekte
Positionieren der Leitung durch den Bediener erkennt. Die zweite Leitung
(15.2) wird nun in gleicher Weise in die zugeordnete Klemmbacke
(10.2) gespannt. Wenn mehr als zwei Leitungen miteinander
zu verdrillen sind, werden diese Leitungen in entsprechender Weise
gespannt. In einer einfacheren Ausgestaltung der Haltevorrichtung
(9) ist nur eine Klemmstelle vorgesehen, die alle Leitungen
gemeinsam spannt.
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Der
Bediener nimmt nun die Leitungen auf und begibt sich zur zweiten
Spannvorrichtung (4). Dabei hat es sich als zweckmäßig
erwiesen, die Leitungen (15) durch die Finger gleiten zu
lassen, um evtl. vorhandene Verschlingungen zu entfernen. Bei der
zweiten Spannvorrichtung (4) angekommen, wartet er auf
das Ende des laufenden Verdrillvorganges mit anschließendem
automatischem Abwurf der verdrillten Leitung durch Öffnen
der Spannvorrichtungen (3) und (4).
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Dann
positioniert der Bediener die dieser Seite zugeordneten rechten
Leitungsenden (17) im Klemmbereich der Spannvorrichtung
(4). Das Auslösen des Spannvorganges geschieht
in gleicher Weise wie bei der Haltevorrichtung (9). Während
dieses Einlegevorgangs durch den Bediener geschieht das Einlegen
der Leitungsenden (16) in die Spannvorrichtung (3)
automatisch. Dazu verfährt der Schlitten (8) mit
der Haltevorrichtung (9) vom Einlegebereich zum Übergabebereich.
Der Zustand nach Erreichen des Übergabebereiches ist in 3 und 4 dargestellt.
Die linken Leitungsenden (16) befinden sich nun im Klemmbereich
der Spannvorrichtung (3). Die Klemmbacken der Spannvorrichtung
(3) schließen und spannen die Leitungen ein. Danach öffnen
die Klemmbacken (10) der Haltevorrichtung (9),
die dann wieder zurück zur Einlegeposition verfährt.
Es versteht sich von selbst, dass die Haltevorrichtung (9)
so ausgebildet ist, dass die Klemmbacken beim Zurückfahren
in die Einlegeposition nicht an den soeben an die Spannvorrichtung
(3) übergebenen Leitungen hängenbleiben.
Dieses kann, wie in 5 dargestellt, z. B. durch Zurückziehen
der Klemmbacken (10) in das Gehäuse der Haltevorrichtung
(9) erfolgen.
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Das
oben beschriebene Beispiel lässt sich hinsichtlich der
Zahl der Leitungen erweitern. Ebenso ist eine weitere Zuführeinrichtung
denkbar, die der zweiten Spannvorrichtung zugeordnet ist. Vorteilhafterweise
wird diese dann mit dem Gestell (2) an einer Stelle verbunden,
die der Position der Spannvorrichtung (4) beim Einlegen
der noch nicht durch den Verdrillvorgang verkürzten Leitungen
(15) entspricht. Möglich ist aber auch eine Verbindung
der zweiten Zuführeinrichtung mit dem Schlitten (7).
Anstelle der Schlitteneinheit (8, 11, 12),
die eine lineare Zuführbewegung ergibt, sind auch andere
Anordnungen und Kombinationen von Führungselementen vorstellbar, die
eine Bewegung zwischen zwei Positionen ermöglichen.
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- 01
- Vorrichtung
- 02
- Gestell
- 03
- Spannvorrichtung,
rotierend antreibbar
- 04
- Spannvorrichtung
- 05
- Leitungen
in Verdrillstrecke 5.1, 5.2 bzw. allgemein: 5.x
- 06
- Gehäuse
- 07
- Schlitten
- 08
- Schlitten
- 09
- Haltevorrichtung
- 10
- Klemmbacken 10.1, 10.2;
allgemein: 10.x
- 11
- Führung
- 12
- Stellelement
- 13
- Längenanschlag
- 14
- Unterstützung
- 15
- Leitungen 15.1, 15.2;
allgemein: 15.x
- 16
- Leitungsende
links 16.1, 16.2; allgemein: 16.x
- 17
- Leitungsende
rechts 17.1, 17.2; allgemein: 17.x
- 18
- Spannzylinder
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19649759
A [0003]
- - DE 29821664 [0004]