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Bereich der Erfindung
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Die Offenbarung bezieht sich auf eine automatische Bündelwerkzeugvorrichtung (automatic bundling tool device, ABT) zum Bündeln eines Bündelgutes mittels eines einteiligen Binders (one-piece-tie, OPT), insbesondere mittels eines Kabelbinders, vorzugsweise eines losen Kabelbinders. Die automatische Bündelwerkzeugvorrichtung umfasst eine Halteeinheit, die so konfiguriert ist, dass sie einen jeweiligen einteiligen Binder, der der automatischen Bündelwerkzeugvorrichtung aus einem externen Reservoir von einteiligen Bindern bereitgestellt wird, aufnimmt, hält und freigibt, eine Bewegungsführungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie eine Bewegung der Halteeinheit zwischen einer Aufnahmeposition der Halteeinheit, in der die Halteeinheit bei bestimmungsgemäßem Gebrauch den jeweiligen einteiligen Binder aufnimmt, und einer Freigabeposition der Halteeinheit, in der die Halteeinheit bei bestimmungsgemäßem Gebrauch den jeweiligen einteiligen Binder freigibt, führt, sowie eine Klaueneinheit, die so konfiguriert ist, dass sie bei bestimmungsgemäßem Gebrauch ein Band oder ein Ende des jeweiligen einteiligen Binders um das Bündelgut herumführt.
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Hintergrund
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In einer automatischen Bündelwerkzeugvorrichtung, die auch als Bündelungsvorrichtung bezeichnet werden kann, wird in der Regel ein Kabelbinder oder allgemeiner ein einteiliger Binder in einem Satz von Klauen- oder Backenelementen einer Klaueneinheit um ein Bündelgut geführt, bis durch den einteiligen Binder eine Schlaufe um das Bündelgut gebildet wird. Die Spitze des einteiligen Binders ist in Längsrichtung vor dem Kopfteil des einteiligen Binders angeordnet und wird dann entlang der Führungsbackenelemente durch eine Öffnung, ein Fenster, im Kopfteil geschoben, um die Schlaufe zu schließen. Anschließend ergreift ein Spann- oder Festziehsystem ein Bandteil des einteiligen Binders und spannt oder strafft das Bündel. Eine Möglichkeit für den Transport von einteiligen Bändern in automatischen Bündelgeräten ist die Verwendung eines mechanischen Schiebers, der eine Haltevorrichtung enthält, die das einteilige Fixierband an seinem Kopf hält und somit eine bewegliche Halteeinheit für das einteilige Band darstellt. Dieser Schieber kann in Längsrichtung angetrieben werden, um den einteiligen Binder in Richtung des Bündelguts zu bewegen, und ist in der Regel für die Aufnahme eines bestimmten OPT-Typs ausgelegt. Eine solche Lösung ist in
EP 18 903 233 A1 dargestellt.
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Alternative Ansätze beruhen auf Pneumatik oder auf einer mechanischen Führung, die durch eine Bandrolle realisiert wird, an der die Kabelbinder voran angeordnet sind. Vergleiche z.B.
EP 19 747 727 A1 oder
EP 3 712 076 A1 .
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Allen bekannten Ansätzen ist gemeinsam, dass die Zuverlässigkeit der automatischen Bündelwerkzeugvorrichtung stark von der richtigen Form des einteiligen Binders abhängt, d.h. von der Geradheit des Bandes oder des Endes des einteiligen Binders. Dies erschwert insbesondere die Verwendung von losen einteiligen Bändern, vorzugsweise von losen Kabelbindern als einteilige Bänder.
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Zusammenfassung
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Die durch die vorliegende Erfindung zu lösende Aufgabe kann somit darin gesehen werden, eine verbesserte automatische Bündelwerkzeugvorrichtung bereitzustellen, die einteilige Binder mit verformten, d.h. nicht geraden Bändern zuverlässig, insbesondere zuverlässiger als bestehende Lösungen, verarbeiten kann.
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Dieses Problem wird durch den unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
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Ein Aspekt betrifft eine automatische Bündelwerkzeugvorrichtung, ABT, zum Bündeln eines Bündelgutes mittels eines einteiligen Binders, OPT, vorzugsweise mit automatischem Spannen des OPT durch die ABT. Insbesondere ist die ABT zum Bündeln des Bündelgutes mittels eines Kabelbinders als OPT ausgebildet, vorzugsweise mit automatischem Spannen des Kabelbinders durch die ABT. Die ABT kann eine nicht stationäre ABT sein. Der einteilige Binder kann ein loser einteiliger Binder oder ein loser Kabelbinder sein, wie er üblicherweise in Beuteln oder Säcken verkauft wird.
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Im Allgemeinen umfassen OPTs als verallgemeinertes Konzept eines Standardkabelbinders, der einen Kabelbinder-Kopf(teil) mit einem Fenster sowie ein Kabelbinder-Band(teil) oder Schwanz(teil) hat, das durch das Fenster geschoben wird, um eine Schlaufe zu bilden, die zum Bündeln von Kabeln und Ähnlichem verwendet werden kann, auch einen Hals(teil), das einen Fuß(teil) mit dem Kopf(teil) verbindet. Der Fußteil umfasst eine Art Befestigungsmittel, z. B. einen sog. Arrow-Head („Pfeilspitze“, auch als fir tree „Tannenbaum“ bezeichnet), mit der der OPT an einem Gegenstand, z. B. einem Loch im Gegenstand, befestigt werden kann. OPTs können zu einem oder mehreren bestimmten Typen gehören, wobei sich die OPTs, die zu verschiedenen Typen gehören, in der Geometrie oder Form des Fußteils und/oder der Geometrie oder Form des Halsteils und/oder der Geometrie oder Form des Kopfteils und/oder der Geometrie oder Form des Schwanzteils unterscheiden, insbesondere in der Länge des Schwanzteils und/oder der Dicke des Schwanzteils und/oder der Breite des Schwanzteils.
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Die hier beschriebene ABT umfasst eine Halteeinheit, die so konfiguriert ist, dass sie einen entsprechenden OPT aufnimmt, hält und freigibt, der der ABT aus einem externen OPT-Reservoir zugeführt wird. Die ABT umfasst ferner eine Bewegungsführungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie eine Bewegung der Halteeinheit zwischen einer Aufnahmeposition der Halteeinheit, in der die Halteeinheit bei bestimmungsgemäßem Gebrauch den jeweiligen OPT aufnimmt, das zu diesem Zeitpunkt von der ABT verarbeitet wird, und einer Freigabeposition der Halteeinheit, in der die Halteeinheit bei bestimmungsgemäßem Gebrauch den OPT freigibt, hin und her führt. Die Bewegungsführungseinheit ist vorzugsweise eine lineare Bewegungsführungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie die Halteeinheit in einer Längsrichtung linear führt, während sie sich zwischen der Aufnahmeposition und der Freigabeposition hin und her bewegt. Die Längsrichtung entspricht einer Haupterstreckungsrichtung des von der Halteeinheit gehaltenen OPT, wobei die Spitze des OPT von der Aufnahmeposition zur Freigabeposition in einer Vorwärtsrichtung ausgerichtet ist und der Kopfteil des OPT in einer der Vorwärtsrichtung entgegengesetzten Rückwärtsrichtung ausgerichtet ist. Diese Definition gilt für einen idealen OPT, d. h. einen nicht verformten OPT mit geradem Bandteil. Die Bewegungsführungseinheit oder lineare Bewegungsführungseinheit ermöglicht eine reibungsarme Führung der Halteeinheit und erlaubt hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten. Darüber hinaus kann die ABT eine Antriebseinheit umfassen, die so konfiguriert ist, dass sie die Halteeinheit entlang der Bewegungsführungseinheit oder der linearen Bewegungsführungseinheit bewegt. Die Bewegungsführungseinheit kann entsprechende Schienenelemente umfassen, die parallel zur Längsrichtung verlaufen.
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Die Halteeinheit kann zwei Greifelemente umfassen, die auf einem gemeinsamen Grundelement beweglich angeordnet sind, so dass sie in einer quer zur Längsrichtung verlaufenden Querrichtung bewegt werden können. Hier und im Folgenden kann sich der Begriff „quer“ auf „im Wesentlichen senkrecht“, d.h. „senkrecht“ oder „senkrecht mit einer bestimmten Abweichung“ beziehen. Eine Abweichung kann z. B. weniger als 5°, weniger als 2° oder weniger als 1° betragen. Jedes Greifelement kann eine entsprechende Greifkontur aufweisen, um den jeweiligen OPT aufzunehmen, zu halten und bei bestimmungsgemäßem Gebrauch der ABT freizugeben. Die Kontur ist dann speziell an die jeweiligen OPTs angepasst, die von der ABT verarbeitet werden sollen. Jedes Greifelement kann so konfiguriert werden, dass es von einer offenen Position zur Aufnahme und Freigabe des jeweiligen OPTs in eine geschlossene Position zum Halten des jeweiligen OPTs und umgekehrt bewegt werden kann. In der offenen Position ist der Abstand zwischen den beiden Greifelementen größer als in der geschlossenen Position. Dadurch kann das OPT zwischen die Greifelemente eingelegt bzw. aus diesen entnommen werden. Die Konturen können das Kopfteil und/oder das Halsteil und/oder das Fußteil des jeweiligen OPT in der geschlossenen Position zumindest teilweise umschließen, um den OPT mit der Halteeinheit, insbesondere formschlüssig, zu halten.
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Vorzugsweise kann die Halteeinheit sowohl in der Freigabe- als auch in der Aufnahmeposition in eine verriegelte Konfiguration mit den Greifelementen in geschlossener Position und in eine entriegelte Konfiguration, in der die Greifelemente in geöffneter Position sind, eingestellt werden. Dies ermöglicht es der ABT, verschiedene Arten von OPTs zu verarbeiten, insbesondere auch OPTs also lose Kabelbinder. Insbesondere kann die ABT alle Merkmale der ABT des deutschen Gebrauchsmusters
DE 20 2021 105 773 U aufweisen, das hiermit durch Verweis in vollem Umfang übernommen wird.
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Darüber hinaus umfasst die ABT eine Klaueneinheit, die so konfiguriert ist, dass sie bei bestimmungsgemäßem Gebrauch ein Band oder einen Schwanz des jeweiligen OPT um das Bündelgut führt. Dabei kann die Klaueneinheit ein erstes Klauen- oder Backenelement, das ein stationäres Klauenelement ist, und ein zweites Klauen- oder Backenelement, das ein bewegliches Klauenelement ist, umfassen. Hier und im Folgenden können sich die Begriffe „stationär“ und „beweglich“ auf eine Bewegung relativ zu der Bewegungsführungseinheit und/oder einem Gehäuse der ABT und/oder einem Griff der ABT beziehen.
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Die ABT umfasst ferner eine Spitzen-Führungseinheit, die auch als Ablenkeinheit bezeichnet werden kann, mit mindestens einem Führungsklappenelement (insbesondere genau einem Führungsklappenelement), das auch als Ablenkplattenelement bezeichnet werden kann. Die Spitzen-Führungseinheit ist so konfiguriert, dass sie eine Spitze des jeweiligen OPT zu einem Eingang oder Einlass der Klaueneinheit hin oder durch diesen hindurch führt oder ablenkt, wenn der jeweilige OPT in Richtung der Freigabeposition der Halteeinheit bewegt wird, wenn sich die Halteeinheit vorwärts bewegt, d. h. von der Aufnahmeposition zur Freigabeposition. Dies geschieht so, dass auch verformte oder gebogene OPTs, d.h. OPTs mit einem verformten oder gebogenen Band, bei denen der Spitzenteil seitlich von einer OPT-Spur, die durch die Bewegung der Halteeinheit bestimmt wird, verschoben ist, von der Halteeinheit korrekt in die Klaueneinheit bewegt werden. Bei dem Führungsklappenelement kann es sich um eine bewegliche Führungsklappe oder ein statisches Führungsklappenelement handeln, wie im Folgenden näher beschrieben.
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Zusätzlich zu dem Führungsklappenelement der Spitzen-Führungseinheit kann es eine zusätzliche statische Führungsstruktur der Klaueneinheit geben, die nicht Teil der Spitzen-Führungseinheit ist und die einen Satz von zwei oder mehr konvergierenden Flächen umfasst, die es einfacher machen, das Band des OPT in die Klaueneinheit zu führen. Die mindestens zwei in Vorwärtsrichtung konvergierenden Flächen können tatsächlich den Eingang oder Einlass der Klaueneinheit bilden. Beispielsweise können diese Flächen in Wände und/oder den Boden eines OPT-Kanals in einem der Klauen- oder Backenelemente übergehen, der dazu dient, das Band des OPT um das Bündelgut zu führen.
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Dies hat den Vorteil, dass die Spitze von verformten oder gebogenen OPTs automatisch auf den Eingang der Klaueneinheit ausgerichtet wird, wodurch das Problem der fehlgeleiteten OPT-Bänder, die ansonsten zum Fehlschlagen des Bündelungsprozesses führen, überwunden wird. Infolgedessen sinken die Anforderungen an die zu verarbeitenden OPTs in Bezug auf die Geradheit der Bänder. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die hier beschriebene automatische Bündelwerkzeugvorrichtung in der Lage ist, lose OPTs, insbesondere lose Kabelbinder, die eine signifikante Biegewahrscheinlichkeit aufweisen, zu verarbeiten, ohne die Fehlerquote zu erhöhen. Da lose Kabelbinder preiswerter sind als z.B. Kabelbinder, die in Form einer Bandrolle bereitgestellt werden, ergeben sich hieraus auch wirtschaftliche Vorteile. Da lose Kabelbinder während des Bündelungsprozesses leichter nachgefüllt werden können als eine leere Bandrolle durch eine neue Bandrolle ersetzt werden kann, lässt sich zudem eine höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit erzielen.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform nimmt mindestens ein Abstand (also ein oder mehrere Abstände) zwischen dem mindestens einen Führungsklappenelement und der OPT-Spur, entlang der das jeweilige OPT von der Bewegungsführungseinheit und/oder der Halteeinheit aus der Aufnahmeposition in die Freigabeposition bewegt wird, in Richtung der Klaueneinheit ab. Der Abstand nimmt also mit zunehmender Annäherung an die Klaueneinheit ab. Der Abstand wird in einer Richtung senkrecht zur Bahn an verschiedenen Positionen entlang der Bahn gemessen. Vorzugsweise bildet ein Ende des mindestens einen Führungsklappenelements, das sich in der Nähe der Klaueneinheit befindet, ein proximales Ende, ein Tor oder einen Teil des Tors, das die Spitze zum Eingang der Klaueneinheit (oder in dieses hinein) führt. Folglich verläuft die OPT-Spur parallel zum Band eines idealen (d. h. geraden) OPT, der von der ABT verarbeitet wird. Das mindestens eine Führungsklappenelement und die OPT-Spur laufen also zusammen, so dass das zumindest eine Führungsklappenelement die OPT-Bänder auf die OPT-Spur und damit, während das OPT von der Halteeinheit in Längsrichtung bewegt wird, zu dem Eingang der Klaueneinheit hinlenkt oder umlenkt. Das mindestens eine Führungsklappenelement kann auch, wie sich aus den nachfolgenden Ausführungen ergibt, selbst konvergierende (innere seitliche) Flächen aufweisen, die die Spitze und damit das Band des OPT zum Eingang der Klaueneinheit hin führen. Die jeweiligen konvergierenden (seitlichen) Flächen können durch ein einzelnes Führungsklappenelement oder mehrere Führungsklappenelemente, vorzugsweise genau zwei Führungsklappenelemente, gebildet sein. Die jeweiligen konvergierenden (inneren seitlichen) Flächen können einen Winkel von vorzugsweise weniger als 90° einschließen. Insbesondere kann ein Winkel zwischen der OPT-Spur und einer (inneren oberen) Fläche des mindestens einen Führungsklappenelements, das zum Umlenken von in Aufwärtsrichtung (Dickenrichtung des OPT) gebogenen Bändern ausgebildet ist, weniger als 50° betragen. Dies hat den Vorteil, dass die ohnehin erforderliche und damit realisierte Bewegung des OPT in Vorwärtsrichtung dazu genutzt wird, das Band so zu begradigen, dass es ohne zusätzlichen Aktor zuverlässig in die Klaueneinheit eingefädelt werden kann.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird der mindestens eine Abstand senkrecht zur OPT-Spur als y-Abstand in einer Dickenrichtung des jeweiligen OPT (einer Aufwärtsrichtung) gemessen, wobei der OPT für die Messung als idealer (=gerader) OPT betrachtet wird. Vorzugsweise wird der mindestens eine Abstand mit zwei Abständen gemessen, senkrecht zu den Spuren als y-Abstand in einer Dickenrichtung des jeweiligen OPTs und zusätzlich als z-Abstand in einer Breitenrichtung des jeweiligen OPTs (eine quer zur Aufwärtsrichtung verlaufende Seitenrichtung). Dabei kann je nach Form des mindestens einen Führungsklappenelements ein einziges Führungsklappenelement den abnehmenden y-Abstand durch eine innere obere (Umlenk-)Fläche oder den abnehmenden y-Abstand durch eine innere obere (Umlenk-) Fläche und die z-Abstände durch zwei konvergierende innere seitliche (Umlenk-) Flächen realisieren. Alternativ können auch mehrere, vorzugsweise genau zwei Führungsklappenelemente diesen einen oder diese mehreren Abstände realisieren. Dabei decken die y-Abstände vorzugsweise einen größeren Bereich ab als die z-Abstände, d.h. der größte y-Abstand kann größer sein als der größte z-Abstand. Dies hat den Vorteil, dass gebogene OPTs mit erhöhter Sicherheit zum Eingang der Klaueneinheit geführt werden können, da OPTs, insbesondere lose OPTs, dazu neigen, in Dickenrichtung des OPTs gebogen zu sein, da ihre Dickenrichtung der Ebene entspricht, in der sie die Schlaufe zum Bündeln des jeweiligen Bündelgutes bilden. Folglich ist in Richtung der Breite eine geringere Abweichung der Bänder vom idealen geraden OPT-Band zu erwarten.
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Folglich können die mindestens einen Führungsklappenelemente eine Sektion eines Trichters bilden, der sich zur Klaueneinheit hin verengt, wobei das enge (proximale) Ende ein Tor oder einen Teil eines Tors bildet, das so konfiguriert ist, dass es die Spitze in den Eingang der Klaueneinheit leitet. Diese Sektion erstreckt sich vorzugsweise in einer Ebene senkrecht zur OPT-Spur über mehr als 180° in Umfangsrichtung um die OPT-Spur herum. Dies hat den Vorteil, dass eine Vielzahl von unterschiedlich gekrümmten OPTs zuverlässig zum Eingang der Klaueneinheit geführt werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das mindestens eine Führungsklappenelement relativ zu einem Gehäuse der ABT und/oder einem Griff des OPT und/oder der OPT Spur beweglich angeordnet. Dabei ist das mindestens eine Führungsklappenelement zwischen einer Führungsposition und einer Freigabeposition beweglich. In der Führungsposition bildet das Ende des mindestens einen Führungsklappenelements, das sich in der Nähe der Klaueneinheit befindet (das proximale Ende, das ein enges Ende in Richtung der OPT-Spur ist), ein Tor oder einen Teil eines Tors, das die Spitze des OPT in den Eingang der Klaueneinheit führt. In der Freigabeposition ist der Abstand zwischen dem proximalen Ende und der OPT-Spur im Vergleich zur Führungsposition vergrößert. Folglich wird das mindestens eine Führungsklappenelement bei der Bewegung von der Führungsposition in die Freigabeposition zumindest teilweise von der OPT-Spur wegbewegt und gibt so Raum für die Halteeinheit, die sich somit ungehindert durch die Spitzen-Führungseinheit der Klaueneinheit nähern kann. So kann der OPT trotz des Führungsklappenelements durch die Halteeinheit sehr nahe an die Klaueneinheit herangeführt werden. Dadurch wird die Zuverlässigkeit der ABT weiter erhöht, da der gesamte OPT für einen größeren Teil des Bündelungsprozesses von der Halteeinheit gehalten werden kann.
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Dabei kann das mindestens eine Führungsklappenelement um eine jeweilige Drehachse drehbar angeordnet sein, wobei die Drehachse vorzugsweise senkrecht zur OPT-Spur verläuft und/oder die Drehachse einen von Null verschiedenen Abstand zur OPT-Spur aufweist. Die Rotationsachse verläuft also vorzugsweise in einer Ebene, die senkrecht zur OPT-Spur steht. In einer möglichen Ausführungsform verläuft die Rotationsachse parallel zur Breitenrichtung des jeweiligen OPT. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Spitzen-Führungseinheit nur ein einziges Führungsklappenelement umfasst, das somit einfach, zuverlässig und schnell von der OPT-Spur wegbewegt werden kann.
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Alternativ, insbesondere in Kombination mit der Verwendung von genau zwei Führungsklappenelementen, kann die jeweilige Drehachse parallel zur Dickenrichtung des jeweiligen idealen oder geraden OPT verlaufen. Wird also in der ersten Alternative das mindestens eine Führungsklappenelement in einer oberen Richtung wegbewegt, so kann das mindestens eine Führungselement, z.B. zwei Führungselemente in der zweiten Alternative in einer seitlichen Richtung von der OPT-Spur wegbewegt werden. Diese beiden Alternativen haben sich als besonders zweckmäßig erwiesen, da sie ein schnelles Freigeben der OPT-Spur, d.h. des Weges der Halteeinheit zur Klaueneinheit, ermöglichen. Die erste Alternative ist jedoch die vorzuziehende, da sie weniger Teile erfordert. Die Wahl der einen oder anderen Alternative kann jedoch sinnvoll sein, um das System an unterschiedliche Formen der Halteeinheit anzupassen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das mindestens eine Führungsklappenelement dazu ausgebildet, durch ein Federelement in der Führungsposition gehalten zu werden und durch die sich der Klaueneinheit nähernde Halteeinheit in die Freigabeposition bewegt zu werden. Insbesondere kann das mindestens eine Führungsklappenelement dazu ausgebildet sein, durch ein mechanisches Zusammenwirken der Halteeinheit mit dem mindestens einen Führungsklappenelement in die Freigabestellung bewegt zu werden, wobei das mechanische Zusammenwirken durch einen direkten physischen Kontakt der Halteeinheit und der Spitzen-Führungseinheit, insbesondere des mindestens einen Führungsklappenelements, realisiert werden kann oder durch den Einsatz geeigneter Vermittlungsmittel wie einem Hebel oder dergleichen realisiert wird. Dies hat den Vorteil, dass die Spitzen-Führungseinheit keinen eigenen Aktuator benötigt und der zeitliche Ablauf der Bewegung des mindestens einen Führungsklappenelements durch dessen mechanische Ausgestaltung eingestellt werden kann, also unabhängig von Steuerprogrammen oder dergleichen, die somit nicht an die verbesserte Funktionalität der ABT angepasst werden müssen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das mindestens eine Führungsklappenelement so konfiguriert, dass es in der Freigabeposition durch ein Verriegelungselement verriegelt wird, wobei das Verriegelungselement so konfiguriert ist, dass es das mindestens eine Führungsklappenelement freigibt, wenn ein Abstand zwischen der Halteeinheit und dem mindestens einen Führungsklappenelement einen voreingestellten oder vorgegebenen Abstand überschreitet. Dabei kann das Verriegelungselement so ausgebildet sein, dass es das mindestens eine Führungsklappenelement durch eine mechanische Wechselwirkung mit der Halteeinheit freigibt, die durch ein geeignetes Vermittlungsmittel, wie einen Hebel oder dergleichen, vermittelt wird. Dies hat den Vorteil, dass die Halteeinheit unabhängiger von dem mindestens einen Führungsklappenelement ausgebildet werden kann, da die Wahrscheinlichkeit eines Verhakens der Halteeinheit mit dem mindestens einen Führungsklappenelement verringert wird.
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Vorzugsweise hat oder ist eine innere (Umlenk-) Oberfläche des mindestens einen Führungsklappenelements, die eine zur OPT-Spur hin orientierte Oberfläche des mindestens einen Führungsklappenelements ist, eine glatte Oberfläche und/oder eine beschichtete Oberfläche. Die Orientierung von Oberflächen kann, wie aus der Mathematik bekannt, durch die Orientierung ihres Normalenvektors bestimmt werden. Dies unterstützt die Führung der OPT-Bandspitze in Richtung des Eingangs der Klaueneinheit, da es die Wahrscheinlichkeit eines Verhakens der OPT-Bandspitze mit dem mindestens einen Führungsklappenelement verringert.
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Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zum Bündeln eines Bündelgutes mittels eines einteiligen Binders, OPT, insbesondere zum Bündeln des Bündelgutes mittels eines Kabelbinders als einteiliger Binder, vorzugsweise mittels eines losen Kabelbinders als einteiligen Binder, mit einer automatischen Bündelwerkzeugvorrichtung, ABT. Das Verfahren umfasst die Verfahrensschritte des Bereitstellens eines jeweiligen OPT an die ABT aus einem externen Vorratsbehälter, des Bewegens des jeweiligen OPT in Richtung auf das Bündelgut zu mit der Spitze des jeweiligen OPT voraus durch eine Bewegungsführungseinheit und/oder die Halteeinheit, des Führens, falls das jeweilige OPT ein gebogenes Band, also ein ungewollt nicht gerades Band, aufweist, der Spitze und damit auch des Bandes des jeweiligen OPT, zu einem Eingang einer Klaueneinheit mittels mindestens einem Führungsklappenelement einer Spitzen-Führungseinheit, die in einer Führungsposition positioniert ist, des Bewegens, nachdem die Spitze in die Klaueneinheit eingeführt oder eingetreten ist, des mindestens eine Führungsklappenelement in eine Freigabeposition, die weiter von einer OPT-Spur entfernt ist als in der Führungsposition, und des Führens der Spitze (und somit des Bandes) des jeweiligen OPT um das Bündelgut und durch ein Fenster im Kopf (Teil) des jeweiligen OPT durch die Klaueneinheit.
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Die Vorteile und vorteilhaften Ausführungsformen des Verfahrens entsprechen den Vorteilen und vorteilhaften Ausführungsformen der automatischen Bündelwerkzeugvorrichtung.
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Die oben beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen, einschließlich des allgemeinen Teils der Beschreibung, sowie die Merkmale und Merkmalskombinationen, die in der Figurenbeschreibung oder in den Figuren allein offenbart sind, können nicht nur allein oder in der beschriebenen Kombination verwendet werden, sondern auch mit anderen Merkmalen oder ohne einige der offenbarten Merkmale, ohne dass der Umfang der vorliegenden Offenbarung verlassen wird. Folglich sind auch Ausführungsformen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und beschrieben sind, die aber durch separate Kombination der in den Figuren offenbarten Einzelmerkmale erzeugt werden können, Teil der vorliegenden Offenbarung. Daher sind auch Ausführungsformen und Merkmalskombinationen, die nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs umfassen, als offenbart anzusehen. Ferner gelten Ausführungsformen und Merkmalskombinationen als offenbart, die sich von den Merkmalskombinationen unterscheiden, die in den Abhängigkeiten der Ansprüche beschrieben sind, oder über diese hinausgehen.
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Ausführliche Beschreibung
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Beispielhafte Ausführungsformen werden im Folgenden anhand von schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1 eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften automatischen Bündelungswerkzeugs;
- 2 eine Seitenansicht des automatischen Bündelungswerkzeugs von 1;
- 3 eine perspektivische Ansicht eines Details des automatischen Bündelungswerkzeugs von 1; und
- 4 den Ausschnitt von aus einer anderen Perspektive.
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In den Abbildungen haben identische und funktionsgleiche Merkmale die gleichen Bezugszeichen.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht auf eine automatische Bündelwerkzeugvorrichtung 1, ABT 1, zum Bündeln eines Bündelgutes mittels eines einteiligen Binders 2, OPT 2. Der einteilige Binder 2 des vorliegenden Beispiels ist ein loser Kabelbinder. Der OPT 2 hat eine Spitze 2a, ein Band 2b und einen Kopf 2c.
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Der ABT 1 umfasst ferner eine Halteeinheit 3, die so konfiguriert ist, dass sie den jeweiligen OPT 2, der dem ABT 1 aus einem externen OPT-Reservoir zugeführt wird, aufnehmen, halten und freigeben kann. Im vorliegenden Beispiel ist die Halteeinheit 3 in Form eines Schlittens ausgebildet, an dem zwei Greifelemente 3a und 3a' angebracht sind. Die Greifelemente 3a, 3a' können von einer offenen Position, in der der Kopf 2c des OPT 2 aufgenommen werden kann, in eine Halteposition bewegt werden, in der eine durch die Formen der einzelnen Greifelemente 3a und 3a' definierte Kontur 3b eine zumindest teilweise formschlüssige Verbindung mit dem Kopf 2c des OPT 2 hergestellt wird. Im vorliegenden Beispiel sind die beiden Greifelemente 3a und 3a' linear quer zu einer Vorwärtsrichtung LO bewegbar, d.h. in einer z-Richtung bewegbar, wobei in der vorliegenden Figur die Vorwärtsrichtung der x-Richtung entspricht.
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Die ABT 1 umfasst ferner eine Bewegungsführungseinheit 4, die so konfiguriert ist, dass sie eine Bewegung der Halteeinheit 3 zwischen einer Aufnahmeposition der Halteeinheit 3, in der die Halteeinheit 3 bei bestimmungsgemäßem Gebrauch den jeweiligen OPT 2 aufnimmt, und einer Freigabeposition der Halteeinheit 3, in der die Halteeinheit bei bestimmungsgemäßem Gebrauch den jeweiligen OPT 2 freigibt, führt. Zu beachten ist, dass in 1 die Bewegungsführungseinheit 4 in der Aufnahmeposition dargestellt ist. Die Bewegungsführungseinheit 4, die sich der Freigabeposition nähert, ist in 2 dargestellt. Im vorliegenden Beispiel ist die Bewegungsführungseinheit 4 eine lineare Bewegungsführungseinheit 4 mit einem linearen Schienenelement 4a, die eine OPT-Spur 5 definiert.
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Die ABT 1 umfasst auch eine Klaueneinheit 6, die dazu ausgebildet ist, das Band 2b des jeweiligen OPT 2 um das Bündelgut zu leiten. Im vorliegenden Beispiel umfasst die Klaueneinheit 6 eine obere Klaue als erstes Klauenelement 6a, das statisch ist, da es in Bezug auf ein Gehäuse oder einen Griff der ABT 1 und die Bewegungsführungseinheit 4 nicht beweglich ist. Die Klaueneinheit 6 umfasst ferner eine untere Klaue als zweites Klauenelement 6b, das beweglich ist, insbesondere geöffnet und geschlossen werden kann, um eine Führung um das Bündelgut für die Schlaufe des Bandes 2b zu bilden.
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Die ABT der vorliegenden Ausführungsform weist eine Spitzen-Führungseinheit 7 mit mindestens einem Führungsklappenelement 7a auf, das so ausgebildet ist, dass es die Spitze 2a und damit auch das Band 2b des jeweiligen OPT 2 zu einem Eingang 6c der Klaueneinheit 6 hin führt, wenn der jeweilige OPT 2 in Vorwärtsrichtung LO in Richtung der Freigabeposition der Halteeinheit 3 bewegt wird, wenn sich die Halteeinheit 3 von der Aufnahmeposition in die Freigabeposition bewegt.
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Im vorliegenden Beispiel wird mindestens ein Abstand, hier mindestens zwei Abstände, senkrecht zur OPT-Spur 5 gemessen. Der erste Abstand wird als y-Abstand in y-Richtung gemessen, die eine Dickenrichtung des jeweiligen OPT 2 ist. Der zweite Abstand wird als z-Abstand in einer Breitenrichtung des jeweiligen OPT 2 gemessen. Dies ist in 3 im Detail dargestellt. Folglich bildet im vorliegenden Beispiel das mindestens eine Führungsklappenelement 7a eine Sektion eines Trichters, der sich in Richtung der Klaueneinheit 6 (in Vorwärtsrichtung LO) verengt, wobei das enge Ende des Trichters ein Tor 7d bildet (d.h. besagtes Tor 7d oder einen Teil davon bildet), das so konfiguriert ist, dass es die Spitze 2a zum oder in den Eingang 6c der Klaueneinheit 6 führt. Um diese Sektion des Trichters zu bilden, umfasst das Führungsklappenelement 7a eine obere innere (Umlenk-) Fläche 7b sowie zwei seitliche innere (Umlenk-) Flächen 7c, 7c', wobei die seitlichen inneren Flächen 7c, 7c' in positiver x-Richtung, d.h. in Vorwärtsrichtung LO, konvergieren und die obere innere Fläche 7b in derselben Richtung zur OPT-Spur 4a hin konvergiert. Dies ist in 4 näher dargestellt.
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Im vorliegenden Beispiel ist das mindestens eine Führungsklappenelement 7a relativ zum Gehäuse des ABT 1 beweglich angeordnet. Es ist zwischen einer Führungsposition, die in 1 dargestellt ist, und einer Freigabeposition, die in 2 dargestellt ist, beweglich. In der Führungsposition bildet das proximale Ende 7e des mindestens einen Führungsklappenelements 7, das sich in der Nähe der Klaueneinheit 6 befindet, das Tor 7d oder einen Teil des Tors 7d, das die Spitze 2a des OPT 2 zum oder in den Eingang 6c der Klaueneinheit 6 führt. In der Freigabeposition ist der Abstand dp zwischen dem proximalen Ende 7e und der OPT-Spur 5 bzw. dem entlang der OPT-Spur 5 bewegten OPT 2 im Vergleich zur Führungsposition größer.
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Die Bewegung des mindestens einen Führungsklappenelements 7a kann eine lineare Bewegung oder, wie im vorliegenden Beispiel dargestellt, eine Rotationsbewegung sein. Entsprechend ist im vorliegenden Beispiel das mindestens eine Führungsklappenelement 7a um die jeweilige Rotationsachse R drehbar angeordnet, wobei im vorliegenden Beispiel die Rotationsachse R quer zur OPT-Bahn 5 verläuft. Es ist vorteilhaft, wenn ein Abstand dr der Rotationsachse und der OPT-Spur 5 ungleich Null ist, beispielsweise mehr als das mindestens fünffache oder mehr als das mindestens zehnfache der Dicke der von der ABT 1 zu bearbeitenden OPTs. Im vorliegenden Beispiel verläuft die Rotationsachse R auch parallel zur Breitenrichtung des jeweiligen OPT 2.
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Eine alternative Lösung wäre die Anordnung von zwei beweglichen Führungsklappenelementen, die vorzugsweise jeweils um die jeweilige Drehachse drehbar angeordnet sind, wobei die beiden Drehachsen parallel verlaufen und die Führungsklappenelemente seitlich, d. h. in z-Richtung, aufklappen. Obwohl die gezeigte Ausführungsform weniger bewegliche Teile aufweist, kann je nach Form der Halteeinheit und verfügbarem Platz eine solche alternative Ausführungsform für den jeweiligen Anwendungsfall gewählt werden.
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Im gezeigten Beispiel ist das mindestens eine Führungsklappenelement 7a dazu ausgebildet, durch ein Federelement 8 in der Führungsposition gehalten zu werden und durch die sich der Klaueneinheit 6 nähernde Halteeinheit 3 in die Freigabeposition bewegt zu werden, im vorliegenden Beispiel durch eine mechanische Wechselwirkung der Halteeinheit 3 mit dem mindestens einen Führungsklappenelement 7a. Darüber hinaus ist in dem gezeigten Beispiel das mindestens eine Führungsklappenelement 7a so ausgebildet, dass es in der Freigabeposition durch ein Verriegelungselement 9 verriegelt wird, das so ausgebildet ist, dass es das mindestens eine Führungsklappenelement 7a freigibt, wenn der Abstand zwischen der Halteeinheit 3 und dem mindestens einen Führungsklappenelement 7a in Vorwärtsrichtung, d.h. in x-Richtung, einen vorgegebenen Abstand überschreitet, wenn die Halteeinheit 3 aus der Freigabeposition in die Aufnahmeposition zurückgezogen wird. Die Innenflächen 7b, 7c und 7c' können glatte Oberflächen und/oder beschichtete Oberflächen sein.
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Dementsprechend lässt sich die Funktionsweise der hier gezeigten ABT 1 durch die folgenden beispielhaften Verfahrensschritte beschreiben. Zunächst wird in der Aufnahmeposition der Halteeinheit 3 (wie in 1 dargestellt) das OPT 2 aus einem externen Vorratsbehälter dem ABT 1 zugeführt. Das OPT 2 wird in seiner Position fixiert, z.B. durch eine formschlüssige Verbindung mit den beiden Greifelementen 3a und 3a'. Dann kann der jeweilige OPT 2 in Richtung des Bündelgutes (nicht dargestellt) bewegt werden, wobei die Spitze 2a des jeweiligen OPT 2 in der Vorwärtsrichtung LO, hier einer positiven x-Richtung, vorauseilt. Wir betrachten den Fall, dass es sich bei dem OPT 2 nicht um einen idealen geraden OPT handelt, wie er in den vorliegenden Figuren dargestellt ist, sondern um einen gebogenen OPT 2, d. h. einen OPT 2 mit einem ungewollt nicht geraden Band 2b, so dass ein von null verschiedener Abstand zwischen der Spitze 2a und der OPT-Spur 5 besteht, die die Spitze 2a einnehmen soll, um ohne zusätzliche Wechselwirkung auf den Eingang 6c zu treffen. Bei dem jeweiligen OPT 2 mit einem gebogenen Band 2b werden die Spitze 2a und das Band 2b des jeweiligen OPT 2 durch die mindestens eine Führungsklappe 7a der Spitzen-Führungseinheit 7, die sich in der Führungsposition (wie in 3 dargestellt) befindet, zum Eingang 6c der Klaueneinheit 6 geführt. Nachdem die Spitze 2a in die Klaueneinheit 6 eingetreten ist, ist die Führung durch die Spitzen-Führungseinheit 7 nicht mehr erforderlich. Daher wird das mindestens eine Führungsklappenelement 7a in eine Freigabeposition bewegt, die weiter von der OPT-Spur 5 entfernt ist als in der Führungsposition (wie in 2 dargestellt). Da sich das mindestens eine Führungsklappenelement 7a in der Freigabeposition befindet, kann sich die Halteeinheit 3 dem Eingang 6c der Klaueneinheit 6 in gleichem Maße nähern wie ohne die Spitzen-Führungseinheit 7. Folglich wird das Band 2b durch die Klauenelemente 6a und 6b um das Bündelgut herum durch den Kopf 2c des jeweiligen OPT 2 von der Klaueneinheit 6 zurückgeführt und bildet wie üblich eine Schlaufe. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform können jedoch auch verbogene OPTs, insbesondere lose Kabelbinder, zuverlässig verarbeitet werden und führen nicht zum Ausfall des automatischen Bündelungsprozesses.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 18903233 A1 [0002]
- EP 19747727 A1 [0003]
- EP 3712076 A1 [0003]
- DE 202021105773 U [0011]
