DE3047838A1

DE3047838A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von kabelbaeumen

Info

Publication number: DE3047838A1
Application number: DE19803047838
Authority: DE
Inventors: Gaetan 62730 Marck Hembert
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1979-12-20
Filing date: 1980-12-18
Publication date: 1981-09-17
Also published as: SE8008839L; ES498021A0; BE886592A; IT8050427A0; BR8008321A; ES8201773A1; AR224794A1; US4388142A; JPS5697913A; CS223837B2; PT72169B; PT72169A; IT1128712B; NL8006818A; FR2472254A1

Description

\ S · PATENTANWÄLTE DR.KÄDOR&DR.KLUNKER

LUCAS INDUSTRIES LIMITED, Birmingham / England

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kabelbäumen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Kabelbäumen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Eine entsprechend ausgebildete Vorrichtung zur Herstellung von Kabelbäumen ist in der GB-PS 1 4 29 652 beschrieben. Bei der Benutzung einer derartigen Vorrichtung werden die Leiter entlang der oberen Arbeitsfläche ausgelegt und eine bewegliche Erwärmungs- und Bandabgabeeinheit entlang der ausgelegten Leiter auf der Arbeitsfläche entlangbewegt/ wodurch die einzelnen Leiter mit Hilfe eines thermoplastischen Verbindungsbandes miteinander verbunden werden. Um

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das Band weich zu machen, wird Wärme zugeführt, worauf dann die Leiter sowie das thermisch weichgemachte Band mit Hilfe einer Walze zusammengedrückt werden. Die in der betreffenden Vorrichtung verarbeiteten Leiter besitzen einzeln eine aus thermoplastischem Material bestehende Isolierung, welche ebenfalls in gewissem Maße weichgemacht wird, wodurch das Verbinden der Leiter unterstützt wird. Die der Erwärmung und der Abgabe des Bandes dienende Einheit kann dabei nur in einer Richtung arbeiten. Damit dieselbe jedoch umgedreht werden kann und in beiden Richtungen entlang der Arbeitsfläche benutzt werden kann, ist an jedem Ende der betreffenden Vorrichtung eine Drehscheibe vorgesehen, damit die betreffende Einheit nicht jeweils vor ihrer Verwendung an das eine Ende zurückgeführt werden muß. Nach Herstellung eines Kabelbaumes wird derselbe mit der Hand von der Arbeitsfläche entfernt.

Obwohl die oben beschriebene Vorrichtung in vieler Hinsicht zufriedenstellend arbeitet, so hat sie doch gewisse Nachteile. Da die Leiter entlang der Arbeitsfläche voll ausgelegt werden müssen und da an jedem Ende der Arbeitsfläche eine Drehscheibe vorgesehen ist, besitzt die betreffende Vorrichtung eine relativ große Baulänge, so daß sie relativ viel Platz wegnimmt. Fernerhin ist dieselbe in gewisser Beziehung ineffizient, weil die bewegliche Einheit entlang der Vorrichtung vorwärts und rückwärts bewegt werden muß. um die Ineffizienz zu eliminieren, daß nämlich die betreffende Einheit vor jedem Herstellungsvorgang eines Kabelbaumes in die Ausgangsposition zurückgeführt werden muß,

_%müssen%ernerhin Drehscheiben vorgesehen sein, was sich als nachteilig erweist. Schließlich fallen die hergestell-

. ten Kabjelbäume zur Weiterbehandlung und Lagerung in einer sehr "unpraktischen Form an, so daß es in der Regel notwen-

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dig ist, sie von Hand aufzuwickeln.

Es-ist demzufolge Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Kabelbäumen zu schaffen, welche die oben genannten Nachteile nicht aufweist und welche bei geringem Platzbedarf die Herstellung von bereits aufgewickelten Kabelbäumen ermöglicht.

Während das zur Erzielung der oben gestellten Aufgabe ausgebildete Verfahren durch den kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 festgelegt ist, ist die entsprechend diesem Verfahren arbeitende Vorrichtung entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 2 ausgebildet.

Bei den der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugeführten Leitern kann es sich um einzeln isolierte Leiter oder nichtisolierte Leiter handeln. Bei dem Heft- bzw. Verbindungsmaterial kann es sich somit um das Material handeln, welches bereits auf den Leitern aufgebracht ist. Es kann jedoch ebenfalls Material sein,welches den unisolierten Leitern zugeführt wird, um auf diese Weise einen Kabelbaum zu bilden. Das Material kann dabei beispielsweise in Form eines Bandes zugeführt werden. Das Verbindungsmaterial kann jedoch auch sowohl von der Isolierung der Leiter als durch die Zufuhr von weiterem Material erfolgen.

Bei dem Verbindungsmaterial kann es sich um ein Material handeln, das bei Wärme weich wird. Auf diese Weise kann dasselbe in einen erweichten haftfähigen Zustand durch Erwärmung gebracht werden. Zu diesem Zwecke ist die Aktivierungseinrichtung 'der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Heizeinrichtung, vorzugsweise in Form eines Heißluft-

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gebläses. Das Heißluftgebläse kann dabei auf das auf den einzelnen Leitern befindliche Verbindungsmaterial oder auf das den einzelnen Leitern zugeführte Verbindungsband aus einem thermisch weichmachbaren Material oder vorzugsweise auf beide Elemente gerichtet werden.

Es ist jedoch ebenfalls möglich, daß ein Lösungsmittel verwendet wird, um das haftfähige Material in einen klebefähigen Zustand zu bringen. In diesem Fall ist die Aktivierungseinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung so ausgelegt, daß ein Lösungsmittel dem Verbindungsmaterial zugeführt wird.

Die Wickeleinrichtung kann eine geeignete Halteeinrichtung für die Leiter besitzen. Die vorderen Enden der der Vorrichtung zugeführten Leiter können vorzugsweise Endstücke besitzen, wodurch diese Enden an der Wickeleinrichtung befestigt werden können. Die Wickeleinrichtung besitzt dabei vorzugsweise Halteelemente, die hinter den Endstücken zum Eingriff gelangen. Die Halteelemente können dabei so ausgelegt sein, daß sie wenigstens einen auf der Seite offenen Schlitz besitzen, in welchen die unmittelbar hinter den Endstücken befindlichen Bereiche der Leiter eingeschoben werden. Auf diese Weise gelangen die Enstücke der Leiter bei der Rotation der Wickeleinrichtung in Eingriff mit den Halteelementen. Vorzugsweise sind die Halteelemente schwenkbar an dem Umfang der Wickeltrommel der Wickeleinrichtung gelagert, wobei die Halteelemente einen Bereich besitzen, der sich in eine Ausnehmung der Trommel erstreckt, wobei dieser Bereich den erwähnten einseitig offenen Schlitz aufweist.

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Die Erfindung soll nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine seitliche Ansicht der erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit vergrößerter Darstellung von
zwei getrennten Elementen,

Fig. 2 eine Draufsicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung, wobei ein Teil der Arbeitsfläche zur Darstellung der darunterliegenden Elemente ausgeschnitten ist,

Fig. 3 eine seitliche Ansicht bestimmter Elemente der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung der Funktionsweise der Bandabreißeinrichtung der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung, und

Fig. 5 eine abgewandelte Ausführungsform der Wickeltrommel der Vorrichtung von Fig. 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in der Lage, einen bandförmigen elektrischen Kabelbaum herzustellen, indem eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Leitern 10 mit Hilfe eines durch Wärme aufweichbaren thermoplastischen Verbindungsbandes 12 miteinander verbunden wird.
Die Vorrichtung ist dabei derart ausgelegt, daß gleichzeitig zwei derartige Kabelbäume herstellbar sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt einen Maschinenrahmen 14, der nach oben hin mit einer flachen Arbeits-

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fläche 16 versehen ist. Diese Arbeitsfläche 16 ist gemäß Fig. 2 entlang ihrer vorderen Kante 18 ausgeschnitten, wodurch sich oberhalb einer Wickeleinrichtung 22 und Umlenkwalzen 24, 26 eine Aussparung 20 ergibt.

Gemäß Fig. 1 besteht die Wickeleinrichtung 22 aus einer um eine horizontale Achse drehbaren Trommel, an welcher Halteelemente befestigt sind, die hinter den Anfangsstücken der vorderen Enden der Leiter 10 zum Eingriff gelangen. Die Halteelemente bestehen dabei aus zwei Haltebacken 30, 32, welche entlang der Peripherie der Trommel nebeneinander, d.h. in axialer Richtung der Trommel, schwenkbar um eine im wesentlichen parallel zur Drehachse der Trommel verlaufende Achse angeordnet sind. Diese Haltebacken sind in bezug auf eine Aussparung 31 entlang der Peripherie der Trommel vorgesehen. Jeder Haltebacken besitzt dabei gemäß Fig. 1 einen nach innen gebogenen plattenförmig ausgebildeten Winkelansatz 34, der sich von der Peripherie der Trommel in radialer Richtung in die Aussparung 31 hinein erstreckt. Jeder Winkelansatz 34 ist ferner mit zwei seitlich offenen Schlitzen 36, 38 versehen, in welche die unmittelbar im Anschluß an die Endstücke befindlichen Bereiche der Leiter eingeschoben werden können. Die beiden Winkelansätze 34 sind dabei so ausgebildet, daß bei der Rotation der Trommel dieselben mit den rückwärtigen Flächen der Endstücke der Leiter in Eingriff gelangen, so daß die Leiter auf diese Weise gezogen werden. Die Schlitze 36 und 38 erstrecken sich im wesentlichen in Längsrichtung der Trommel. Die Wickeleinrichtung 22 ist so ausgelegt, daß die Leiter 10 an einer Wärmestation sowie einer Zusammenführungsstation der Vorrichtung vorbeigezogen werden, worauf dann der bzw. die auf diese Weise hergestellten Kabelbäume zu einem Wickel verformt werden.

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Die Zusammenführeinrichtung der Vorrichtung dient zum Zusammenführen der Leiter 10 und des thermisch aufgeweichten thermoplastischen Bandes 12, um auf diese Weise einen Kabelbaum zu erzeugen. Die Zusammenführeinrichtung besteht aus den bereits erwähnten Umlenkwalzen 24 und 26 sowie zwei entsprechenden Andruckwalzen 40. Die Andruckwalzen 40 sind innerhalb einer Extrahierhaube 42 gelagert, die an einem einen biegsamen Kanal 44 ergebenden Hohlleiter befestigt ist. Die Extrahierhaube 42 mit den Andruckwalzen 40 kann zwischen einer in Fig. 1 gestrichelt dargestellten inaktiven Position und einer durch ausgezogene Linien dargestellten aktiven Position hin- und hergeschwenkt werden, wobei in letzterer Position die Andruckwalzen 40 unter Ausbildung eines Walzenspaltes gegenüberliegend zu den Umlenkwalzen 24 angeordnet sind. Die Fördereinrichtung für das von Spulen 45 abgegebene Band 12 bis in den Walzenspalt besteht aus Führungen 48 und 50. Entlang der Arbeitsfläche 60 sind fernerhin Führungen 52, 54, 56 vorgesehen, um die Leiter 10 den beiden Walzenspalten zuzuführen, wobei zusätzlich eine entweder manuell oder pneumatisch betätigbare Klammer 55 vorgesehen ist, um in Verbindung mit der Führung 54 einen Eingriff durchzuführen.

Die Heizeinrichtung der Vorrichtung besteht aus zwei Heizluftgebläsen 58 und 60, welche zwischen einer in Fig. 2 dargestellten inaktiven Position quer zu der Arbeitsfläche 16 und einer aktiven Position bewegt zu werden, in welche sie einen heißen Luftstrahl gegen die beiden Walzenspalte richten. In der inaktiven Position weisen die beiden Heißluftgebläse in Richtung von Abgabekanälen 62 und 64, durch welche die heiße Luft weggeleitet werden kann. Die an den Heißluftgebläsen befestigten Backen 66 verlaufen innerhalb eines Schlitzes einer Führungsschiene 68, an welcher sie befestigt sind, während das vordere Ende der

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Heißluftgebläse auf einer Führungsschiene 70 aufliegt, entlang welcher eine Verschiebung möglich ist. Ferner sind nicht gezeigte Elemente vorgesehen, mit welchen die Heißluftgebläse zwischen der inaktiven und der aktiven Position hin- und herbewegt werden können.

Die Vorrichtung umfaßt fernerhin eine Bandabtrenneinrichtung, die aus zwei schwenkbar gelagerten Armen 72 besteht, die an ihren Enden Klemmköpfe 74 aufweisen. Mit Hilfe von pneumatischen Zylindern 76 können die beiden Arme 72 in und aus einer Position gebracht werden, in welcher die Klemmköpfe 74 die beiden Bänder 12 gegen die Umfangsflachen der Umlenkwalzen 24 und 26 drücken.

Die Vorrichtung umfaßt fernerhin eine Trenneinrichtung, welche in einer vorgegebenen Position entlang des durch die Vorrichtung hergestellten Kabelbaumes betätigt wird, wodurch der eine Leiter nach außen gelenkt wird, so daß dieser Leiter von der jeweiligen Position des Kabelbaumes an daran gehindert wird, innerhalb der Zusammenführeinrichtung mit dem Kabelbaum vereinigt zu werden.

Dies erleichtert das automatische Auswerfen eines außen liegenden Leiters von dem Hauptkörper des Kabelbaumes, während die Vorrichtung weiterhin in Bewegung verbleibt, wodurch vermieden wird, daß die Maschine zum Anhalten gebracht und der betreffende Leiter von Hand abgezogen werden muß. Die Trenneinrichtung besteht aus einem Abziehelement in Form eines horizontalen Schlittens 78, der einen nach oben ragenden Fringer 80 aufweist. Der Schlitten 78 ist dabei derart angeordnet, daß er mit Hilfe eines nicht gezeigten pneumatischen Zylinders betätigbar ist, der in Abhängigkeit des jeweiligen Maschinenprogramms automatisch gesteuert ist.

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Die Funktionsweise der beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt: Um einen Kabelbaum herzustellen, werden Leiter 10 von einer nicht dargestellten Abgabestruktur abgezogen. Aus Einfachheitsgründen soll dabei nur die Herstellung eines Kabelbaumes beschrieben werden. Die Leiter 10 werden manuell durch die Führungen 56 und 52 und über die Umlenkwalze 24 gezogen, wobei die Extrahierhaube 42 in ihrer nichtaktiven Position angeordnet ist. Das vordere Ende des Bandes 12 wird fernerhin gegen die Umlenkwalze 24 geklemmt. Bei vorhandenen Endstücken 28 an den vorderen Enden der Leiter werden dieselben in die Schlitze 36 und 38 des Haltebackens 30 eingeführt, so daß die Leiter 10 an der Wickeleinrichtung befestigt werden. In der Folge wird dann die Extrahierhaube 42 in ihre Wirkposition abgesenkt, wodurch die Leiter 10 innerhalb des Walzenspaltes nebeneinander auf dem Band 12 zu liegen gelangen. Das Heißluftgebläse 58 wird fernerhin in seine Arbeitsposition gebracht, Bei Rotation der Trommel der Wickeleinrichtung 22 werden die Leiter 10 durch die Wickeleinrichtung 22 entlang der Arbeitsfläche 16 und des Gebläses 58 bis in den zwischen der Umlenkwalze 24 und der Andruckwalze 40 vorhandenen Walzenschlitz gezogen, wo eine Verbindung mit dem Band zustande kommt, worauf dann der sich gebildete Kabelbaum in Form einer Wicklung auf der Trommel aufgewickelt wird. Das Heißluftgebläse 58 wird derart betrieben, daß das thermoplastische Band 12 sowie das thermoplastische Isoliermaterial der Leiter 10 erwärmt und aufgeweicht wird, so daß dasselbe kurz vor Erreichung des Walzenspaltes in einen klebefähigen Zustand gelangt. Wenn dann die Leiter 10 und das Band 12 innerhalb des Walzenspaltes zusammengedrückt werden, erfolgt eine Verbindung unter Herstellung eines Kabelbaumes. Dabei erzeugte Dämpfe werden durch die Extrahierhaube 4 2 und den biegsamen Kanal 44 einer nicht dargestellten Extrahiereinrichtung

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zugeführt. Bei Vollendung des Kabelbaumes wird der pneumatische Zylinder 76 betätigt, wodurch der Klemmkopf 74 gegen das auf der Umlenkwalze 24 befindliche Band 12 gedrückt wird. Bei Weiterführung des Wickelvorgangs des Kabelbaums wird dann auf diese Weise das Band 12 zum Reißen gebracht. Der Klemmkopf 74 wird in der Klemmposition gehalten, bis der nächste Betriebszyklus aufgenommen wird. Auf diese Weise wird das ansonsten lockere Ende des Bandes 12 festgehalten. Nach Vollendung des Kabelbaumes zieht die Bedienungsperson den aufgewickelten Kabelbaum von der Wickeleinrichtung 22, und zwar in axialer Richtung von der Trommel, wobei der Kabelbaum bereits in einer geeignet gewickelten Form vorliegt, in welcher eine Weiterbehandlung bzw. Lagerung möglich ist.

Die Vorrichtung kann so programmiert sein, daß sie in vorgegebenen Zeitintervallen innerhalb jedes Betriebszyklusses automatisch anhält, so daß eine Bedienungsperson einen Leiter abziehen kann, falls der betreffende Leiter von der jeweiligen Stelle aus aus dem Kabelbaum herausgeleitet werden soll. Zu diesem Zweck kann ein Impulsgenerator in Verbindung mit der Wickeleinrichtung 22 verwendet werden, um anzuzeigen, wenn die erforderliche Anhalteposition erreicht ist. Die betreffende Vorrichtung kann jedoch ebenfalls so programmiert sein, daß sie automatisch den Schlitten 78 der AuslenkanOrdnung betätigt, so daß der betreffende Leiter ohne Unterbrechung der Vorrichtung herausgezogen wird.

Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung kann die Wickeleinrichtung 22 einen Trommelbereich aufweisen, der zum Teil radial nach innen geschwenkt werden kann, um auf diese Weise den Querschnitt zu verringern.

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Auf diese Weise wird dann das Abziehen des aufgewickelten Kabelbaumes erleichtert. Eine derartige Ausführungsform ist in Fig. 5 gezeigt, aus welcher erkennbar ist,daß die Wickeltrommel zwei Trommelteile 82 und 84 besitzt, die schwenkbar zueinander entlang einer Achse 85 angeordnet sind, wobei diese Achse 85 sich in Längsrichtung der Trommelteile erstreckt. Sobald die beiden Trommelteile sich in der expandierten Position befinden, wird zwischen denselben ein Spatl 86 gebildet. Die beiden Trommelteile können gegeneinander geschwenkt werden, wodurch der Durchmesser der Trommel verringert wird. Zwischen den beiden Trommelteilen 82 und 84 kann fernerhin eine Druckfeder 88 angeordnet sein, welche die beiden Teile auseinanderdrückt. Zur Erzielung einer relativen Bewegung der beiden Trommelteile 82, 84 kann eine nicht dargestellte pneumatische, hydraulische oder andere Betätigungseinrichtung vorgesehen sein.

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L e e r s e i t e

Claims

- : y- PATENTANWÄLTE DR.KADOR SDR. KLUNKER

LUCAS INDUSTRIES LIMITED, Birmingham / England

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von

Kabelbäumen

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung eines elektrischen bandförmigen Kabelbaumes durch Verbinden einzelner nebeneinander angeordneter Leiter, wobei die Leiter und Verbindungsmaterial in haftfähigem Zustand innerhalb einer Zusammenführeinrichtung unter Bildung der gewünschten Bandform zusammengeführt werden, dadurch gekennzeichnet , daß die Leiter (10) sowie das Bindematerial (12) mit Hilfe einer Wickeleinrichtung (22)

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ORIGINAL WSPECTED

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an einer Zusammenführstation (40, 24, 26) vorbeigezogen werden und daß der auf diese Weise hergestellte Wickelbaum unter Ausbildung eines Wickels aufgewickelt wird.
2. Vorrichtung zur Herstellung eines bandförmigen elektrischen Kabelbaumes, bei welcher eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneter Leiter miteinander verbunden sind, wobei die Vorrichtung Betätigungseinrichtungen aufweist, die Verbindungsmaterial in einen haftfähigen Zustand bringt und wobei eine Zusammenführeinrichtung vorgesehen ist, die die Leiter und das Verbindungsmaterial im haftfähigen Zustand für die Bildung der gewünschten Bandform zusammenführen, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß dieselbe eine Wickeleinrichtung (22) aufweist, welche die Leiter (10) und das Verbindungsmaterial (12) an einer Zusammenführstation (40, 24, 26) zieht und welche den auf diese Weise gebildeten Wickelbaum in Form eines Wickels aufwickelt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Wickeleinrichtung (22) Halteelemente (30, 32) aufweist, welche der Erfassung der Leiter (10) dienen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Halteelemente (30, 32) so ausgebildet sind, daß sie die vorderen Enden der Leiter (10) hinter den Endstücken (28) erfassen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Halteelemente (30, 32) Winkelansätze (34) aufweisen, welche wenigstens einen auf der einen Seite offenen Schlitz (36, 38)

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besitzen, in welchen die Bereiche der Leiter (10) unmittelbar hinter den Endstücken (28) einschiebbar sind, so daß bei Rotation der Wickeleinrichtung -(22) die Endstücke (28) mit den Winkelansätzen (36, 38) in Eingriff gelangen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (30, 32) entlang des Umfangs der Wickeltrommel der Wickeleinrichtung (22) schwenkbar gelagert sind und daß die Halteelemente (30, 32) einen Winkelansatz (34) aufweisen, der sich in eine Aussparung (31) der Trommel erstreckt und den erwähnten einseitig offenen Schlitz (36, 38) besitzt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Wickeleinrichtung (22) die Leiter (10) entlang einer flachen Arbeitsfläche (16) zu der Zusammenführstation (40, 24, 26) führt, wobei auf der Arbeitsfläche (16) Führungen (56, 52, 54) vorgesehen sind, welche die Leiter (10) der Zusammenführstation (40, 24, 26) zuführen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Wickeleinrichtung (22) so ausgebildet ist, daß das Verbindungsband

(12) von einer Spule (45) abgezogen und innerhalb der Zusammenführstation (40, 24, 26) zur Verbindung der Leiter (10) zugeführt ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Wickeleinrichtung (22) eine Wickeltrommel aufweist, die zum Erleichtern des aufgewickelten Kabelbaumes teilweise in radialer Richtung zusammenklappbar ist.

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