DE202017100129U1

DE202017100129U1 - Winding device for pre-assembled cables with integrated force limiting device

Info

Publication number: DE202017100129U1
Application number: DE202017100129.6U
Authority: DE
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 2017-01-12
Filing date: 2017-01-12
Publication date: 2017-01-23
Anticipated expiration: 2027-01-13

Abstract

Wickelvorrichtung (1) zum Umwickeln und/oder Bündeln von vorkonfektionierten Kabeln (2), mit einer ortsfesten Wickeleinrichtung (4), bei der die zu umwickelnden Kabel (2) ein- oder hindurchführbar sind und die ferner dazu eingerichtet ist, die ein- oder hindurchgeführten Kabel (2) über ihren Umfang mit einem bandförmigen Wickelmaterial zu umwickeln, und einem Kabelendenmitnehmer (7), der gemeinsam mit einem daran lösbar befestigten Kabelende über einen Antriebsmotor (6) relativ zu der Wickeleinrichtung (4) linear bewegbar ist, gekennzeichnet durch eine Kraftbegrenzungseinrichtung (11), die dazu eingerichtet ist, bei Erreichen und/oder Überschreiten einer vorbestimmten, in Längserstreckungsrichtung der Kabel (2) wirkenden Maximalkraft zumindest den Antriebsmotor (6) derart anzusteuern, dass die Bewegung des Kabelendenmitnehmers (7) verlangsambar oder anhaltbar ist.Winding device (1) for wrapping and / or bundling of prefabricated cables (2), with a stationary winding device (4), in which the cable to be wrapped (2) or are guided and which is further adapted to the on or a cable end driver (7) which is linearly movable relative to the winding device (4) by means of a drive motor (6) together with a cable end detachably fastened thereto, characterized by a cable Force limiting device (11) which is adapted to at least drive the drive motor (6) when reaching and / or exceeding a predetermined, in the longitudinal direction of the cable (2) maximum force acting such that the movement of Kabelendenmitnehmers (7) is slowed down or stopped.

Description

Technisches Gebiet Technical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wickelvorrichtung zum Umwickeln und/oder Bündeln von strangförmigen Gegenständen, wie etwa vorkonfektionierten Kabeln. Die damit hergestellten strangförmigen Gegenstände sind insbesondere zum Einsatz in einem Fahrzeug-Bordnetz geeignet. The present invention relates to a winding device for wrapping and / or bundling strand-like articles, such as prefabricated cables. The strand-shaped articles produced therewith are particularly suitable for use in a vehicle electrical system.

Stand der Technik State of the art

In einem Fahrzeug-Bordnetz, insbesondere von Kraftfahrzeugen, werden biegeschlaffe Kabel, elektrische Leitungen, Lichtwellenleiter usw. eingesetzt, die Informationen und/oder Arbeitsströme übertragen. Die einzelnen Kabel werden dabei vorkonfektioniert, wobei an den Kabelenden insbesondere Stecker, elektrische Kontakteelemente oder ähnliches durch z.B. Crimpen angebracht werden. Des Weiteren werden die Kabel häufig entweder einzeln oder als zusammengefasstes Bündel mit einem bandförmigen Wickelmaterial, z.B. einem selbstklebenden Wickelband, bandagiert bzw. umwickelt, um sie beispielsweise zu bündeln, vor mechanischer Beschädigung zu schützen oder deren elektromagnetische Verträglichkeit zu verbessern. In a vehicle electrical system, in particular of motor vehicles, pliable cables, electrical cables, optical fibers, etc., are used, which transmit information and / or working currents. The individual cables are prefabricated, wherein at the cable ends in particular plug, electrical contact elements or the like by e.g. Crimping be attached. Furthermore, the cables are often used either singly or as a bundled bundle with a band-shaped wrapping material, e.g. a self-adhesive wrapping tape, bandaged or wrapped, for example, to bundle them, to protect against mechanical damage or to improve their electromagnetic compatibility.

Wie beispielsweise aus der DE 10 2013 015 442 A1 bekannt, kann das Umwickeln der Kabel mit dem bandförmigen Wickelmaterial auch maschinengestützt erfolgen. Darin sind Wickelmaschinen beschrieben, die als Wickeleinrichtung einen offenen oder geschlossenen Wickelkopf aufweisen, dessen Rotor in Umfangsrichtung um die zu umwickelnden Kabel durch einen maschinellen Antrieb bewegt wird. Während dieser Rotationsbewegung erfolgt das Umwickeln mittels des bandförmigen Wickelmaterials. Häufig werden die Kabel auch durch den Wickelkopf geführt, indem ein Antriebsmotor einen Kabelendenmitnehmer relativ zu dem Wickelkopf bewegt. Obwohl durch das maschinengestützte Umwickeln von Kabeln Kosteneinsparungen im Fertigungsprozess möglich sind, hat sich in der Praxis gezeigt, dass im Betrieb einer Wickelvorrichtung Fehler auftreten können, die das Wickelergebnis negativ beeinträchtigen und ggf. auch eine Beschädigung der Kabel oder von deren Anbauteile bewirken können. Such as from the DE 10 2013 015 442 Al known, the wrapping of the cable with the band-shaped wrapping material can also be machine-supported. Therein winding machines are described, which have as winding device an open or closed winding head, the rotor is moved in the circumferential direction about the cable to be wrapped by a machine drive. During this rotational movement, the wrapping takes place by means of the band-shaped wrapping material. Frequently, the cables are also passed through the winding head by a drive motor moves a Kabelendenmitnehmer relative to the winding head. Although cost savings in the manufacturing process are possible due to the machine-supported wrapping of cables, it has been found in practice that errors may occur during operation of a winding device, which adversely affect the winding result and may possibly also damage the cables or their attachments.

So kann die Wickelmaschine aufgrund eines Bedienfehlers mit inkorrekten Wickelparametern oder einem ungeeigneten oder inkorrekt eingelegten Wickelmaterial gestartet werden. Es kann durch einen Materialfehler des Wickelmaterials zu nicht klebenden Teilabschnitten und/oder einer unerwünschten Schlaufenbildung kommen. Es sind aber auch mechanische Störungen der Wickelvorrichtung denkbar. Diesen Fehler ist gemeinsam, dass auf die zu umwickelnden Kabel, insbesondere in deren Längserstreckungsrichtung, eine Kraft, insbesondere Zugkraft wirkt, die im ungünstigsten Fall die an den Kabelenden angebrachten Stecker, Kontaktelemente vorschädigen und so beim späteren Einsatz im Bordnetz einen Ausfall hervorrufen oder unmittelbar während des Umwickelns Ausschuss erzeugt. Thus, the winding machine can be started due to an operating error with incorrect winding parameters or an improper or incorrectly inserted wrapping material. It may be due to a material defect of the winding material to non-adhesive sections and / or an undesirable looping. But there are also mechanical disturbances of the winding device conceivable. This error has in common that acts on the cable to be wrapped, in particular in the longitudinal direction, a force, in particular traction, the damage in the worst case, attached to the cable ends plug, contact elements and thus cause later failure in the electrical system failure or immediately during of wrapping broke generated.

Beschreibung der Erfindung Description of the invention

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel eine Möglichkeit zu schaffen, die Gefahr von Beschädigungen beim Umwickeln eines strangförmigen Gegenstands möglichst frühzeitig zu erkennen und Beschädigungen idealerweise zu verhindern. The object of the invention is therefore to provide a means using structurally simple means as possible to detect the risk of damage when wrapping a strand-like object as early as possible and ideally to prevent damage.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben. The object is solved by the subject matter of the independent claim. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims, the description and the accompanying figures.

Eine erfindungsgemäße Wickelvorrichtung zum Umwickeln und/oder Bündeln von vorkonfektionierten Kabeln weist eine an z.B. einem Maschinengestell der Wickelvorrichtung ortsfest angebrachte Wickeleinrichtung auf. In die z.B. von einem Antriebsmotor maschinell angetriebene Wickeleinrichtung können die zu umwickelnden Kabel eingeführt oder hindurchgeführt werden. Ferner ist die Wickeleinrichtung dazu eingerichtet, die eingeführten oder hindurchgeführten Kabel entlang ihres Umfangs bzw. über ihren Umfang mit einem bandförmigen Wickelmaterial, wie etwa einem selbstklebenden Wickelband, einer Folie oder ähnlichem, zu umwickeln. Die Wickelvorrichtung weist insbesondere zum Bewegen der zu umwickelnden Kabel durch die Wickelvorrichtung wenigstens einen Kabelendenmitnehmer auf, der gemeinsam mit einem daran lösbar befestigbaren oder befestigten Kabelende durch die Antriebskraft eines Antriebsmotors relativ zu der Wickeleinrichtung vorzugsweise linear bewegt werden kann und so einen Vorschub des Kabels mit einer vorbestimmten Vorschubkraft und -geschwindigkeit durch die Wickelvorrichtung bewirkt. Das Kabelende kann beispielsweise an einer Gehäuse- oder Kontaktelementaufnahme des Kabelendenmitnehmers befestigt werden. Der Antriebsmotor kann z.B. einen Linearantrieb antreiben, an dem der Kabelendenmitnehmer angebracht und somit linear entlang der Wickelvorrichtung geführt ist. Die Kabellängserstreckung ist dabei während des Vorschubs vorzugsweise parallel zu einer Vorrichtungslängsachse und somit im Wesentlichen senkrecht zu einer Wickelrichtung der Wickeleinrichtung bzw. zu einer Umfangsrichtung der Kabel. A winding device according to the invention for wrapping and / or bundling prefabricated cables has a e.g. a machine frame of the winding device fixedly mounted winding device. In the e.g. From a drive motor driven winding device, the cable to be wrapped can be inserted or passed. Furthermore, the winding device is set up to wrap the inserted or guided cables along its circumference or over its circumference with a band-shaped wrapping material, such as a self-adhesive wrapping tape, a film or the like. The winding device has in particular for moving the cable to be wrapped by the winding device at least one Kabelendenmitnehmer, which can be moved linearly together with a detachably attachable or attached cable end by the driving force of a drive motor relative to the winding device linearly and so a feed of the cable with a predetermined feed force and speed caused by the winding device. The cable end can be attached, for example, to a housing or contact element receptacle of Kabelendenmitnehmers. The drive motor may e.g. driving a linear drive to which the Kabelendenmitnehmer mounted and thus guided linearly along the winding device. During the feed, the cable longitudinal extension is preferably parallel to a device longitudinal axis and thus substantially perpendicular to a winding direction of the winding device or to a circumferential direction of the cables.

Erfindungsgemäß weist die Wickelvorrichtung eine Kraftbegrenzungseinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, bei Erreichen und/oder Überschreiten einer vorbestimmten, zumindest teilweise in Längserstreckungsrichtung der Kabel wirkenden Maximalkraft zumindest den Antriebsmotor derart anzusteuern, dass die Bewegung des Kabelendenmitnehmers verlangsambar oder anhaltbar ist. Die Wickelvorrichtung hat vorzugsweise eine Steuereinrichtung zum Steuern des Vorschubs und/oder des Umwickelns, so dass die Kraftbegrenzungseinrichtung in die Steuereinrichtung integriert sein kann. Dies kann z.B. durch eine elektrische oder elektronische Schaltung oder als Software-Modul erfolgen. According to the invention, the winding device has a force limiting device, which is set up when it reaches and / or exceeds it a predetermined, at least partially acting in the longitudinal direction of the cable maximum force at least to drive the drive motor such that the movement of Kabelendenmitnehmers is slowed down or slowed down. The winding device preferably has a control device for controlling the feed and / or the wrapping so that the force limiting device can be integrated in the control device. This can be done for example by an electrical or electronic circuit or as a software module.

In anderen Worten wird eine Möglichkeit geschaffen, ein unerwünschtes Umwickeln frühzeitig zu erkennen und ggf. zu unterbinden, indem eine lineare Vorschubkraft des Kabels in der Wickelvorrichtung überwacht wird. Zudem kann durch die Überwachung der Vorschubkraft ein Rückschluss auf die Qualität der Wicklung getroffen werden, da bei einer betragsmäßig erwarteten Kraft davon ausgegangen werden kann, dass die Wickelvorrichtung fehlerfrei arbeitet. Wenn jedoch die überwachte Vorschubkraft einen vorbestimmten Grenzwert erreicht oder überschreitet, kann die Vorschubgeschwindigkeit reduziert oder der Vorschub komplett gestoppt werden. Dadurch kann u.a. verhindert werden, dass an den Kabelenden angebrachte Kontaktelemente abgerissen oder anderweitig beschädigt werden. Insgesamt lässt sich mit der Erfindung das maschinelle Umwickeln von Kabeln und ähnlichem strangförmigen Material hinsichtlich der Prozesssicherheit verbessern. In other words, a possibility is created to detect unwanted wrapping early and possibly to prevent it by monitoring a linear feed force of the cable in the winding device. In addition, by monitoring the feed force, a conclusion can be drawn about the quality of the winding, since with a magnitude-expected force, it can be assumed that the winding device operates faultlessly. However, if the monitored feed force reaches or exceeds a predetermined limit, the feed rate may be reduced or the feed stopped completely. This can u.a. be prevented that attached to the cable ends contact elements are demolished or otherwise damaged. Overall, the machine wrapping of cables and similar strand-shaped material can be improved with regard to process reliability with the invention.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kraftbegrenzungseinrichtung ferner dazu eingerichtet ist, den Antriebsmotor derart anzusteuern, dass die Bewegungsrichtung des Kabelendenmitnehmers umkehrbar ist, wenn die Maximalkraft erreicht und/oder überschritten ist. Wenn sich der Kabelendenmitnehmer für das Umwickeln in eine erste Längserstreckungsrichtung der Kabel bewegt, kann sich bei einer Aktivierung der Kraftbegrenzungseinrichtung der Kabelendenmitnehmer in eine zweite, entgegengesetzte Längserstreckungsrichtung der Kabel bewegen. Hierdurch können z.B. Spannungen am Wickelmaterial abgebaut werden, so dass ein Bediener der Wickelvorrichtung das zu umwickelnde Kabel ggf. auch besser aus der Wickelvorrichtung entnehmen kann. An advantageous development of the invention provides that the force limiting device is further adapted to drive the drive motor such that the direction of movement of Kabelendenmitnehmers is reversible when the maximum force is reached and / or exceeded. When the cable end driver for wrapping moves in a first longitudinal direction of the cables, upon activation of the force limiting device, the cable end driver may move in a second, opposite direction of elongation of the cables. As a result, e.g. Stresses on the wrapping material are degraded, so that an operator of the winding device, where appropriate, can also better remove the cable to be wrapped from the winding device.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn nicht nur der Vorschub des Kabels durch die Wickelvorrichtung hindurch verlangsamt oder gestoppt wird, sondern auch zusätzlich die Wickeleinrichtung derart angesteuert wird, dass das Umwickeln gestoppt wird, wenn die Maximalkraft erreicht und/oder überschritten ist. So wird nicht weiter gewickelt, während offenbar ein Fehler in der Wickelvorrichtung vorliegt. Die Wickeleinrichtung wird vorzugsweise von einem weiteren Antriebsmotor, ein Getriebe oder ähnlichem angetrieben, der über z.B. eine Steuerleitung durch die Kraftbegrenzungseinrichtung angesteuert werden kann. It has proved to be advantageous if not only the feed of the cable through the winding device is slowed down or stopped, but also in addition the winding device is driven such that the wrapping is stopped when the maximum force is reached and / or exceeded. Thus, no further winding, while there is obviously a mistake in the winding device. The winding device is preferably driven by a further drive motor, a gear or the like which is connected via e.g. a control line can be controlled by the force limiting device.

Die Kraftbegrenzungseinrichtung wirkt sich besonders vorteilhaft aus, wenn sich der Kabelendenmitnehmer während des Umwickelns der Kabel mit dem daran befestigten Kabelende von der Wickeleinrichtung weg bewegt und dabei das Kabel durch die Wickeleinrichtung hindurch zieht. Denn ohne die Kraftbegrenzungseinrichtung wäre es möglich, dass sich das Kabel in der in Bewegungsrichtung nachgeschalteten Wickeleinrichtung verheddert und der in Bewegungsrichtung voreilende Kabelendenmitnehmer das Kabel aber weiterhin durch die Wickeleinrichtung zieht und dieses dabei beschädigt, indem z.B. ein Kontaktelement von einem der Kabelenden abgerissen wird. Zudem könnte durch eine durch das Verheddern erzeugte Überlast der Antriebsmotor durch z.B. Überhitzung beschädigt werden, was erfindungsgemäß verhindert wird. The force limiting device has a particularly advantageous effect when the Kabelendenmitnehmer moves while wrapping the cable with the attached end of the cable away from the winding device while pulling the cable through the winding device therethrough. For without the force limiting device, it would be possible for the cable to become entangled in the winding device connected downstream in the direction of movement, and the cable end driver leading in the direction of movement, however, continues to pull the cable through the winding device and thereby damage it, e.g. a contact element is torn off one of the cable ends. In addition, by an overload caused by entanglement, the drive motor could be replaced by e.g. Overheating damaged, which is prevented according to the invention.

Im einfachsten Fall kann die Kraftbegrenzungseinrichtung mechanisch ausgeführt sein und ein vorzugsweise federndes Auslenkelement aufweisen, das zwischen Antriebsmotor und Kabelendenmitnehmer so angeordnet ist, dass es bei Erreichen und/oder Überschreiten der Maximalkraft entgegen der linearen Bewegungsrichtung des Kabelendenmitnehmers auslenkbar ist und ein Kraftbegrenzungssignal für den Antriebsmotor erzeugt. Hierzu kann z.B. eine Gehäuse- oder Kontaktelementaufnahme des Kabelendenmitnehmers über das Auslenkelement angebunden sein, wobei die Auslösekraft durch konstruktive Auslegung des Auslenkelements mechanisch einstellbar ist. In the simplest case, the force limiting device can be designed mechanically and have a preferably resilient deflection element which is arranged between the drive motor and Kabelendenmitnehmer so that it is deflected upon reaching and / or exceeding the maximum force against the linear direction of movement of Kabelendenmitnehmers and generates a force limiting signal for the drive motor , For this, e.g. a housing or contact element receptacle of Kabelendenmitnehmers be connected via the deflection, wherein the release force is mechanically adjustable by constructive design of the deflection.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Auslenkelement zwischen dem Kabelendenmitnehmer und einem diesen bewegenden Linearantrieb angeordnet ist. Erzeugt der Linearantrieb für den Kabelendenmitnehmer also weiterhin eine Vorschubkraft, obwohl sich das Kabel z.B. aufgrund einer fehlerhaften Umwicklung innerhalb der Wickelenrichtung nicht weiterbewegen kann, eilt der Linearantrieb dem Kabelende voraus und lenkt das Auslenkelement aus. Dadurch kann das Auslenkelement z.B. einen elektrischen Kontakt schließen oder öffnen und so das Kraftbegrenzungssignal für den Antriebsmotor auslösen. It has proved to be particularly advantageous if the deflecting element is arranged between the cable end driver and a linear drive which moves the latter. Thus, the linear actuator for the cable end driver continues to produce a feed force, although the cable is e.g. can not move further due to a faulty wrapping within the winding direction, the linear drive leads the cable end ahead and deflects the deflecting element. As a result, the deflecting element can e.g. Close or open an electrical contact and thus trigger the force limiting signal for the drive motor.

Alternativ dazu kann die Kraftbegrenzungseinrichtung auch dazu eingerichtet sein, eine Stromaufnahme des Antriebsmotors zu erfassen, der den Vorschub des Kabelendenmitnehmers bewirkt. Dann wird in Abhängigkeit einer betragsmäßig erfassten Stromstärke, die z.B. mit zulässigen Stromstärken einer Lookup-Tabelle oder ähnlichem verglichen wird, der Antriebsmotor angesteuert, um im Fehlerfall den Vorschub zu verlangsamen oder zu stoppen. Prinzipiell erhöht sich bei einem Fehler, der ein Verheddern oder ähnliches des Kabels bewirkt, ein Antriebsdrehmoment und damit die dazu proportionale Stromaufnahme des Antriebsmotors. Somit ist eine unzulässig erhöhte Stromaufnahme ein Anzeichen für einen Fehler der Wickelvorrichtung. Bei dieser Ausführungsvariante der Kraftbegrenzungseinrichtung ist kein zusätzliches mechanisches Element notwendig, um eine wirkungsvolle Kraftbegrenzung oder Abschaltautomatik zu erreichen. Alternatively, the force limiting device may also be adapted to detect a current consumption of the drive motor, which causes the feed of Kabelendenmitnehmers. Then, depending on a magnitude detected current, which is compared for example with allowable currents of a lookup table or the like, the drive motor is driven in order to slow down or stop the feed in the event of an error. In principle, increases in case of an error, the one Tangled or similar causes the cable, a drive torque and thus the proportional current consumption of the drive motor. Thus, an inadmissibly increased power consumption is an indication of an error of the winding device. In this embodiment of the force limiting device no additional mechanical element is necessary to achieve an effective force limitation or automatic shutdown.

In einer anderen, alternativen Ausführungsvariante kann die Kraftbegrenzungseinrichtung wenigstens einen Kraftsensor oder Kraftaufnehmer aufweisen, der an dem Kabelendenmitnehmer oder benachbart dazu angeordnet ist. Z.B. kann der Kraftsensor oder Kraftaufnehmer – ähnlich wie das oben erläuterte Auslenkelement – zwischen einem Linearantrieb für den Kabelendenmitnehmer und einer Gehäuse- oder Kontaktelementaufnahme des Kabelendenmitnehmers angeordnet sein. Erzeugt nun der Linearantrieb weiterhin einen Vorschub, obwohl sich das Kabel z.B. verheddert hat oder anderweitig blockiert ist, wirkt auf die Verbindung zwischen Linearantrieb und Kabelendenmitnehmer eine (Verformungs-)Kraft, die z.B. entgegen der Vorschubrichtung gerichtet sein und messtechnisch erfasst werden kann. In another alternative embodiment, the force limiting device may comprise at least one force sensor or force transducer, which is arranged on or adjacent to the Kabelendenmitnehmer. For example, can the force sensor or force transducer - similar to the above-explained deflection element - be arranged between a linear drive for Kabelendenmitnehmer and a housing or contact element receiving the Kabelendenmitnehmers. If the linear drive continues to feed, although the cable is e.g. entangled or otherwise blocked, acting on the connection between the linear drive and Kabelendenmitnehmer a (deformation) force, which, for. be directed against the feed direction and can be detected by measurement.

In einer vorteilhaften Ausführungsvariante kann der Kraftsensor piezoelektrisch funktionieren. Diese Kraftsensoren sind in unterschiedlichen Ausführungen erhältlich und lassen sich konstruktiv einfach in die Wickelvorrichtung integrieren und ggf. mit einer Steuereinrichtung über eine Steuerleitung verbinden. In an advantageous embodiment, the force sensor can function piezoelectrically. These force sensors are available in different designs and can be structurally easily integrated into the winding device and possibly connect to a control device via a control line.

Eine andere beispielhafte Ausführungsvariante sieht vor, dass der Kraftaufnehmer einen oder mehrere Dehnungsmessstreifen aufweist. Diese können dann über eine elektrische Schaltung ausgewertet und daraus z.B. ein Kraftbegrenzungssignal für den Antriebsmotor erzeugt werden. Another exemplary embodiment provides that the load cell has one or more strain gauges. These can then be evaluated via an electrical circuit and made of e.g. a force limiting signal for the drive motor can be generated.

Kurze Figurenbeschreibung Short description of the figures

Nachfolgend werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen: Hereinafter, advantageous embodiments of the invention will be explained with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine Wickelvorrichtung mit erfindungsgemäßer Kraftbegrenzungseinrichtung in einer grobschematischen Seitenansicht, 1 a winding device with force limiting device according to the invention in a rough-schematic side view,

2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Wickelvorrichtung mit erfindungsgemäßer Kraftbegrenzungseinrichtung in einer grobschematischen Seitenansicht, und 2 a further embodiment of a winding device with force limiting device according to the invention in a rough schematic side view, and

3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Wickelvorrichtung mit erfindungsgemäßer Kraftbegrenzungseinrichtung in einer grobschematischen Seitenansicht. 3 a further embodiment of a winding device with force limiting device according to the invention in a rough schematic side view.

4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Wickelvorrichtung mit erfindungsgemäßer Kraftbegrenzungseinrichtung in einer grobschematischen Seitenansicht. 4 a further embodiment of a winding device with force limiting device according to the invention in a rough schematic side view.

Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen. The figures are merely schematic representations and serve only to illustrate the invention. Identical or equivalent elements are consistently provided with the same reference numerals.

Detaillierte Beschreibung Detailed description

In 1 ist eine grobschematisch dargestellte Wickelvorrichtung 1 gezeigt, mit der sich strangförmige Gegenstände, wie etwa Kabel 2 bzw. elektrische Leitungen oder Lichtwellenleiter, einzeln umwickeln oder durch das Umwickeln von mehreren strangförmigen Gegenständen zu einem Bündel zusammenfassen lassen. In 1 is a roughly schematically illustrated winding device 1 shown with the strand-like objects, such as cables 2 or electric cables or optical fibers, individually wrap or combine by wrapping several strand-like objects into a bundle.

Die Wickelvorrichtung 1 weist ein Maschinengestell 3 auf, das hier als Rahmen mit gestrichelten Linien angedeutet ist. Es ist erkennbar, dass sich das Kabel 2 und eine (nicht näher bezeichnete Längsachse des Maschinengestells 3 parallel zueinander erstrecken. An dem Maschinengestell 3 ist eingangsseitig eine Wickeleinrichtung 4 angeordnet, die dazu eingerichtet ist, ein (nicht gezeigtes) Wickelmaterial um das Kabel 2 in dessen Umfangsrichtung herumzuwickeln. Solche Wickeleinrichtungen 4 sind aus dem Stand der Technik bekannt, z.B. aus der DE 10 2013 015 442 A1 , auf die diesbezüglich verwiesen wird. The winding device 1 has a machine frame 3 on, which is indicated here as a frame with dashed lines. It can be seen that the cable 2 and a (unspecified longitudinal axis of the machine frame 3 extend parallel to each other. On the machine frame 3 On the input side is a winding device 4 arranged, which is adapted to a (not shown) wrapping material around the cable 2 Wrap around in its circumferential direction. Such winding devices 4 are known from the prior art, for example from the DE 10 2013 015 442 Al to which reference is made in this regard.

Um das Kabel über seine Längserstreckungsrichtung des Kabels 2 umwickeln zu können, wird dieses während des Umwickelns in einer Vorschubrichtung V durch die Wickeleinrichtung 4 gezogen, was durch einen Linearantrieb 5 bewerkstelligt wird, der in Vorschubrichtung V vor der Wickeleinrichtung 4 an dem Maschinengestell 3 angebracht ist. Der Linearantrieb 5 ist von einem elektrischen Antriebsmotor 6 angetrieben und bewirkt während des Umwickelns eine lineare Bewegung in Vorschubrichtung V von der Wickeleinrichtung 4 weg. An dem Linearantrieb 5 ist ein Kabelendenmitnehmer 7 angebracht, der sich gemeinsam mit dem Linearantrieb 5 bewegt. Der Kabelendenmitnehmer 7 weist hier exemplarisch eine Steckeraufnahme 8 auf, an der ein mit einem Stecker(gehäuse) 9 versehendes Kabelende des Kabels 2 lösbar befestigt ist. Die Befestigung des Kabelendes an der Steckeraufnahme 8 kann z.B. steckend oder klemmend erfolgen. Alternativ dazu kann der Kabelendenmitnehmer 7 auch dazu eingerichtet sein, ein elektrisches Kontaktelement ohne Gehäuse mitzunehmen. To the cable over its longitudinal direction of the cable 2 to be able to wrap, this is during wrapping in a feed direction V by the winding device 4 pulled, resulting in a linear actuator 5 is accomplished, in the feed direction V in front of the winding device 4 on the machine frame 3 is appropriate. The linear drive 5 is from an electric drive motor 6 driven and causes during the wrapping a linear movement in the feed direction V of the winding device 4 path. On the linear drive 5 is a cable end driver 7 attached, which works together with the linear drive 5 emotional. The cable end driver 7 Here is an example of a plug receptacle 8th on, at the one with a plug (housing) 9 cable end of the cable 2 is releasably attached. The attachment of the cable end to the connector receptacle 8th can be done by sticking or clamping. Alternatively, the Kabelendenmitnehmer 7 also be adapted to take an electrical contact element without housing.

Zum Steuern der Wickelvorrichtung 1 mitsamt Wickeleinrichtung 4 und dem Linearantrieb 5 sowie dem Antriebsmotor 6 weist die Wickelvorrichtung 1 zudem eine Steuereinrichtung 10 auf, die dazu eingerichtet ist, die Wickelvorrichtung 1 und deren Komponenten über z.B. (nicht gezeigte) Steuerleitungen anzusteuern. Zudem gibt es eine (nicht gezeigte) Benutzerschnittstelle für Bedienpersonal der Wickelvorrichtung 1. For controlling the winding device 1 including winding device 4 and the linear drive 5 and the drive motor 6 has the winding device 1 also a control device 10 which is adapted to the winding device 1 and their components via eg (not shown) control lines to control. In addition, there is a user interface (not shown) for operating personnel of the winding device 1 ,

Der Kabelendenmitnehmer 7 bzw. der Linearantrieb 5 und dessen Antriebsmotor 6 wirken mit einer Abschalt- bzw. Kraftbegrenzungseinrichtung 11 zusammen, die dazu eingerichtet ist, den Linearantrieb 5 bzw. den Antriebsmotor 6 bei Erfassung einer betragsmäßig unzulässig hohen, in Längserstreckungsrichtung des Kabels 2 wirkenden Kraft durch eine entsprechende Ansteuerung zu verlangsamen oder anzuhalten. Zusätzlich ist die Kraftbegrenzungseinrichtung 11 dazu eingerichtet, auch die Wickeleinrichtung 4 zu verlangsamen oder anzuhalten, die durch einen (nicht näher bezeichneten) elektrischen Antriebsmotor angetrieben ist. The cable end driver 7 or the linear drive 5 and its drive motor 6 act with a shutdown or force limiting device 11 together, which is adapted to the linear actuator 5 or the drive motor 6 upon detection of a magnitude impermissibly high, in the longitudinal direction of the cable 2 To slow down or stop acting force by a corresponding control. In addition, the force limiting device 11 to set up, also the winding device 4 to slow or stop, which is driven by an (unspecified) electric drive motor.

2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiels der Kraftbegrenzungseinrichtung 11. Hier ist die Kraftbegrenzungseinrichtung 11 im Wesentlichen durch ein mechanisches Auslenkelement 12 aufweist, das hier zwischen dem Antriebsmotor 6 bzw. dem Linearantrieb 5 und dem Kabelendenmitnehmer 7 angeordnet ist. Exemplarisch verbindet das Auslenkelement 12 den Linearantrieb 5 und den Kabelendenmitnehmer 7 miteinander. Dabei handelt es sich z.B. um ein Federelement, das eine vorbestimmte Federkonstante aufweist, die an eine vorbestimmte, entlang der Vorschubrichtung V wirkende Maximalkraft angepasst ist. Das Auslenkelement 12 ist federnd ausgebildet und ermöglicht zumindest eine Auslenkung mit einer Schwenkbewegung, die entgegen der Vorschubrichtung V gerichtet ist, wie dies in 2 durch gestrichelte Linien angedeutet ist. 2 shows a first embodiment of the force limiting device 11 , Here is the force limiting device 11 essentially by a mechanical deflection element 12 that is here between the drive motor 6 or the linear drive 5 and the cable end driver 7 is arranged. By way of example, the deflection element connects 12 the linear drive 5 and the cable end driver 7 together. This is, for example, a spring element having a predetermined spring constant, which is adapted to a predetermined, acting along the feed direction V maximum force. The deflection element 12 is resilient and allows at least one deflection with a pivoting movement, which is directed against the feed direction V, as shown in 2 indicated by dashed lines.

Je nach Ausführungsvariante schließt oder öffnet das Auslenkelement 12 beim Auslenken einen elektrischen Schalter, so dass ein Kraftbegrenzungssignal für den Antriebsmotor 6 erzeugt wird. Funktional betrachtet, wird das Auslenkelement 12 dann in die entgegen der Vorschubrichtung V gerichtete Schwenkrichtung ausgelenkt, wenn sich der Linearantrieb 5 und der Kabelendenmitnehmer 7 bzw. hier die Steckeraufnahme 8 nicht mehr gleich auf befinden, weil sie sich z.B. unterschiedlich schnell bewegen. Dies kann dadurch bewirkt werden, dass sich das Kabel 2 nicht mehr mit der Geschwindigkeit des Linearantriebs 5 durch die Wickeleinrichtung 4 bewegt, weil z.B. das Umwickeln aus irgendeinem Grund beeinträchtigt ist. Depending on the variant, the deflection element closes or opens 12 when deflecting an electrical switch, so that a force limiting signal for the drive motor 6 is produced. Functionally, the deflection element becomes 12 then deflected in the direction opposite to the feed direction V pivot direction when the linear drive 5 and the cable end driver 7 or here the plug receptacle 8th no longer be on the same track, because they move at different speeds, for example. This can be caused by the fact that the cable 2 no longer with the speed of the linear drive 5 through the winding device 4 moved because, for example, the wrapping is impaired for some reason.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Kraftbegrenzungseinrichtung 11 zeigt 3. Abweichend von dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel ist z.B. die Steuereinrichtung 10, in die der Steuerungsteil der Kraftbegrenzungseinrichtung 11 in diesem Fall integriert ist, dazu eingerichtet, eine Strommessung des von dem Antriebsmotor 6 aufgenommenen elektrischen Stroms mithilfe einer Strommesseinrichtung 13 durchzuführen. Da der vom Antriebsmotor 6 aufgenommene Strom I proportional ist zu dem vom Antriebsmotor 6 erzeugten Antriebsmoment M, lässt sich hieraus ableiten, dass der Antriebsmotor 6 aufgrund einer Störung der Umwicklung und einer daraus auf das Kabel 2 wirkenden Kraft ein höheres Antriebsmoment M aufwenden muss. Bei Erreichen oder Überschreiten der wiederum vorbestimmten Maximalkraft wird dann der Antriebsmotor 6 entsprechend angesteuert, z.B. verlangsamt oder angehalten. Wiederum kann hier auch die Wickeleinrichtung 4 entsprechend angesteuert werden. Another embodiment of the force limiting device 11 shows 3 , Notwithstanding the embodiment described above, for example, the control device 10 into which the control part of the force limiting device 11 integrated in this case, adapted to a current measurement of the drive motor 6 absorbed electric power using a current measuring device 13 perform. Because of the drive motor 6 absorbed current I is proportional to that of the drive motor 6 generated drive torque M, can be derived from this that the drive motor 6 due to a disruption of the wrap and one out of it on the cable 2 acting force has a higher drive torque M spend. Upon reaching or exceeding the again predetermined maximum force then the drive motor 6 controlled accordingly, eg slowed down or stopped. Again, here also the winding device 4 be controlled accordingly.

4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Kraftbegrenzungseinrichtung 11. Hier ist nun ein Kraftsensor oder Kraftaufnehmer 14 am Kabelendenmitnehmer 7 angeordnet, der z.B. als piezoelektrischer Kraftsensor oder als Dehnungsmessstreifen ausgebildet ist. Wenn auf den Kabelendenmitnehmer 7, z.B. zwischen dem Linearantrieb 5 und der Steckeraufnahme 8 eine Kraft wirkt, die größer oder gleich der wiederum vorbestimmten Maximalkraft ist, kann auf eine Fehlfunktion beim Umwickeln des Kabels 2 rückgeschlossen werden. In diesem Fall wird wiederum der Antriebsmototor 6 durch eine entsprechende Ansteuerung dazu veranlasst, sich zu verlangsamen oder anzuhalten. Hierzu steht die Kraftbegrenzungseinrichtung 11 bzw. der Kraftsensor oder Kraftaufnehmer 14 wiederum in elektrischer Verbindung mit der Steuereinrichtung 10. 4 shows a further embodiment of the force limiting device 11 , Here is a force sensor or force transducer 14 at the cable end driver 7 arranged, which is designed for example as a piezoelectric force sensor or as a strain gauge. When on the cable end driver 7 , eg between the linear drive 5 and the plug receptacle 8th a force greater than or equal to the predetermined maximum force, in turn, may indicate a malfunction when wrapping the cable 2 be inferred. In this case, in turn, the drive motor 6 caused by a corresponding control to slow down or stop. This is the force limiting device 11 or the force sensor or force transducer 14 in turn in electrical connection with the control device 10 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Wickelvorrichtung winder
2 2: strangförmiges Element (z.B. Kabel) stranded element (e.g., cable)
3 3: Maschinengestell machine frame
4 4: Wickeleinrichtung winding device
5 5: Linearantrieb / Linearführung Linear drive / linear guide
6 6: Antriebsmotor drive motor
7 7: Kabelendenmitnehmer Kabelendenmitnehmer
8 8th: Steckeraufnahme plug receptacle
9 9: Steckergehäuse plug housing
10 10: Steuereinrichtung control device
11 11: Kraftbegrenzungseinrichtung / Abschaltvorrichtung Force limiting device / disconnecting device
12 12: Auslenkelement articulating
13 13: Strommesseinrichtung Current measurement device
14 14: Kraftsensor / Kraftaufnehmer Force sensor / force transducer
V V: Vorschubrichtung feed direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102013015442 A1 [0003, 0026]

Claims

Winding device ( 1 ) for wrapping and / or bundling prefabricated cables ( 2 ), with a fixed winding device ( 4 ), in which the cables to be wrapped ( 2 ) can be inserted or guided and which is further adapted to the cables passed in or out ( 2 ) to wrap over its circumference with a band-shaped wrapping material, and a Kabelendenmitnehmer ( 7 ), which together with a releasably attached cable end via a drive motor ( 6 ) relative to the winding device ( 4 ) is linearly movable, characterized by a force limiting device ( 11 ), which is adapted, upon reaching and / or exceeding a predetermined, in the longitudinal direction of the cable ( 2 ) acting maximum force at least the drive motor ( 6 ) such that the movement of the Kabelendenmitnehmers ( 7 ) is slow or persistent.

Winding device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the force limiting device ( 11 ) is adapted to the drive motor ( 6 ) such that the direction of movement of the Kabelendenmitnehmers ( 7 ) is reversible when the maximum force is reached and / or exceeded.

Winding device ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the force limiting device ( 11 ) is adapted to the winding device ( 4 ) in such a way that the wrapping is stoppable when the maximum force is reached and / or exceeded.

Winding device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the Kabelendenmitnehmer ( 7 ) while wrapping the cables ( 2 ) with the attached cable end of the winding device ( 4 ) moved away while keeping the cable ( 2 ) through the winding device ( 4 ) pulls through.

Winding device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the force limiting device ( 11 ) a deflection element ( 12 ) between the drive motor ( 6 ) and cable terminator ( 7 ) is arranged so that upon reaching and / or exceeding the maximum force against the linear direction of movement of Kabelendenmitnehmers ( 7 ) is deflectable and a force limiting signal for the drive motor ( 6 ) generated.

Winding device ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the deflection element ( 12 ) between the cable end driver ( 7 ) and a moving linear drive ( 5 ) is arranged.

Winding device ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the force limiting device ( 11 ) is adapted to a current consumption of the drive motor ( 6 ) and, depending on a detected current intensity, the drive motor ( 6 ) head for.

Winding device ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the force limiting device ( 11 ) at least one force sensor or force transducer ( 14 ), which is connected to the Kabelendenmitnehmer ( 7 ) or adjacent thereto.

Winding device ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the force sensor ( 14 ) works piezoelectrically.

Winding device ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the force transducer ( 14 ) has one or more strain gauges.