DE3831635A1 - Verfahren und einrichtung zum automatischen wickeln und abbinden von strangfoermigem gut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Wickeln und Abbinden von strangförmigem Gut, insbeson­ dere die Herstellung von Kabel- und Leitungsbunde gewünsch­ ter Länge für eine spätere Konfektionierung von Anschluß­ leitungen beispielsweise mit Steckern, Steckerhülsen, Ka­ belschuhen usw.

Es ist bekannt, daß strangförmiges Gut, insbesondere Kabel und Leitungen, zu Bunde gewickelt und danach abgebunden werden. Die so gefertigten Bunde gelangen in den Handel und sind für verschiedenartige Verbraucher bestimmt. Sie werden beispielsweise für Installationszwecke verwendet oder werden mit Anschlagmittel wie Stecker, Kabelschuhe o. dgl. versehen.

Zum Herstellen derartiger Bunde sind schon zahlreiche Ver­ fahren und Vorrichtungen bekanntgeworden.

Bekannt ist, daß diese Bunde auf Wickelmaschinen herge­ stellt werden, die im unterbrochenen Betrieb arbeiten. Nach dem Wickeln der Bunde muß die Maschine angehalten wer­ den, um das manuelle Abbinden mit Schnur oder Band und die Entnahme von Hand zu ermöglichen. Dabei bleibt das mit einer bestimmten Länge auf einen Wickelkonus gewickelte Gut so lange auf diesem, bis es an mehreren Stellen abge­ bunden ist. Durch Abnahme des einen Konusflansches oder durch Abklappen von Flanschscheiben können dann die Bunde entnommen werden.

Es sind weiterhin Verfahren und Maschinen bekannt, auf die der vom Wickelkonus genommene und noch nicht abgebundene Ring aufgelegt oder eingehängt und mit einem Verpackungs­ material, wie beispielsweise Kreppapier, rundherum banda­ giert wird.

Ein großer Nachteil dieses Verfahrens und Vorrichtungen be­ steht in der Störanfälligkeit und darin, daß die Bunde nur im diskontinuierlichen Betrieb mit hohem manuellem Aufwand hergestellt werden können, wodurch die Produktivität stark herabgesetzt wird.

Weiterhin ist bekannt, ringförmige Gegenstände mit Hilfe verschiedener Verfahren in Plastetüten zu verschweißen, wobei diese noch vakuumverformt werden können.

Bekannt ist es auch, ringförmiges Gut durch geeignete Vor­ richtungen und Verfahren in Pappkartons oder Plastebehäl­ ter zu verpacken.

Hier besteht der Nachteil, daß ein Abfallen und Verfilzen der äußeren Wickellagen erfolgen kann und diese Verfahren sehr materialintensiv sind.

Bekannt sind auch Vorrichtungen, die ein selbsttätiges Auf­ wickeln langgestreckten, flexiblen Gutes gewünschter Länge ohne Unterbrechung gewährleisten, die eine Bindeeinrichtung zum Binden der gewickelten Bunde, DE-AS 12 96 476, und eine Einrichtung zum Anstoßen der gewickelten Bunde in Kartons, DE-AS 12 66 095, beinhalten.

Nach einem anderen Verfahren und Vorrichtung werden die Bun­ de von einem automatischen Ringwickler ausgeworfen und in einem Container mit verschiebbaren Seitenteilen aufgenom­ men. Über schlitzartige Aussparungen an der Vorder- und Rückwand wird das Bund mit einem Folienstreifen umhüllt, wobei der Folienstreifen verschweißt wird (DD-PS 1 13 195). Der Nachteil der letztgenannten Einrichtungen besteht darin, daß die mit diesem Verfahren hergestellten Bunde eine wei­ tere automatische Bearbeitung der Kabelenden zwecks Konfek­ tionierung nicht ermöglichen.

Ziel der Erfindung ist es, ein hochproduktives Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, welche ein kontinuierli­ ches Wickeln und Abbinden von strangförmigem Gut, insbeson­ dere Kabel- und Leitungsbunde, mit einem hohen Automatisie­ rungsgrad und relativ geringem technischem Aufwand gewähr­ leisten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Ein­ richtung zu entwickeln, mit denen es möglich ist, Bunde automatisch so zu wickeln und sauber abzubinden, daß die Kabel- bzw. Leitungsenden zwecks einer weiteren insbesonde­ re automatischen Konfektionierung freiliegen und bei denen ein Abfallen bzw. Verschieben der äußeren Lagen ineinander verhindert wird.

Bekannterweise durchläuft strangförmiges Gut, insbesondere Kabel und Leitungen, eine voreinstellbare Längenmeßeinrich­ tung, eine Vorschub- und Schneideinrichtung.

Erfindungsgemäß werden die Kabel und Leitungen über eine Rohrweiche und ein Rohr mit Rohrführung einer von zwei un­ abhängig laufenden Wickelvorrichtungen zugeführt, in der ein Ende des strangförmigen Gutes festgeklemmt wird, wo­ nach nach einer bestimmten Anfangslänge während des Wickel­ vorganges durch Schwenken der Rohrführung die Wicklung des strangförmigen Gutes erfolgt, die Wickelvorrichtung nach einer bestimmten Wickellänge gestoppt wird, das strangför­ mige Gut vor der Rohrweiche durchgetrennt und an den Enden abisoliert wird, der Wickelvorgang fortgesetzt wird, bis das andere freie Ende gewünschter Länge des strangförmi­ gen Gutes im Rohr verbleibt, nach Freigabe der freien En­ den des gewickelten Bundes dasselbe von der Wickelvorrich­ tung abgestreift wird und auf Greifer einer Greifvorrich­ tung fällt. Durch die Greifer der Greifvorrichtung werden die Bunde gespannt und zu einer ersten Schweißstation transportiert, in der sich zwei an den Enden zu einer Schlaufe verschweißte Folienbänder um das Bund legen, da­ nach die Folienbänder an der offenen Seite außen mittels zweier Schweißnähte quer zur Folienbandbreite verschweißt und zwischen den Schweißnähten durchgetrennt werden, das Bund mit Hilfe einer weiteren Greifvorrichtung durch eine zweite Schweißstation transportiert wird, in der das Schweißen der beiden Innennähte quer zur Folienbandbreite und nachfolgende Schneiden des Folienbandes erfolgt und anschließend mittels einer Abnahmevorrichtung die ferti­ gen Bunde zur weiteren Verarbeitung aufgenommen werden. Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht erfindungsgemäß aus zwei nebeneinanderliegenden Wickel­ vorrichtungen, die mit ihren Wickelachsen senkrecht auf einem Maschinengestell angeordnet sind, die Wickelvorrich­ tungen mit einer horizontal angeordneten Rohrweiche und einem feststehend schwenkbar angeordneten Rohr mit Rohrfüh­ rung in Wirkverbindung stehen, unterhalb der Wickelvorrich­ tungen horizontal und vertikal verfahrbare Greifvorrich­ tungen angeordnet sind, in horizontaler Ebene Schweißsta­ tionen mit nebeneinanderliegenden, sich gegenüberstehende vertikal zueinander verfahrbare Schweißober- und -unter­ stempel angeordnet sind, wobei sich zwischen den Schweiß­ stempeln Schneidvorrichtungen und bei der letzten Schweiß­ station zusätzlich Prägestempel befinden, zwischen den Schweißstationen horizontal und vertikal verfahrbare Greif­ vorrichtungen angeordnet sind, die letzte Schweißstation mit nachfolgend angeordneten Abnahmevorrichtungen in Ver­ bindung steht.

Erfindungsgemäß ist die Wickelvorrichtung um seine Wickel­ achse drehbar auf dem Maschinengestell angeordnet und weist einen konischen Wickelkorb auf, der mit einem Getriebemo­ tor verbunden ist. Oberhalb des Wickelkorbes sind eine feststehende Scheibe und eine Klemmscheibe angeordnet, wo­ bei die Klemmscheibe über Stehbolzen mit einer Druckscheibe fest verbunden und vertikal verschiebbar ist. Dabei steht die Druckscheibe mit einem Arbeitszylinder in Wirkverbin­ dung. Die Klemmscheibe ist mit Druckfedern verbunden, die sich auf dem Boden des Wickelkorbes abstützen. Der Wickel­ korb weist einen am Außenmantel angeordneten Abstreifring auf, der über Stehbolzen, die in der Klemmscheibe geführt werden, mit einer Scheibe fest verbunden ist, die mit einem Arbeitszylinder in Wirkverbindung stehen. Diese Scheibe ist mit Druckfedern verbunden, die sich ebenfalls auf dem Boden des Wickelkorbes abstützen. Am Boden des Wickelkor­ bes sind außenliegende federnde Nocken angeordnet.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Einrichtung zeichnen sich durch das automatische Wickeln und Abbinden von Bunden, insbesondere von Kabel- und Lei­ tungsbunden mit hoher Arbeitsproduktivität aus. Ein beson­ derer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß Bunde zwecks Konfektionierung mit notwendigen freiliegenden Lei­ tungsenden hergestellt werden können.

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher er­ läutert werden. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht,

Fig. 2 eine Draufsicht, die alle Bearbeitungsstationen auf zwei parallelen Bahnen schematisch darstellt,

Fig. 3 die Aufwickelvorrichtung im Leerlauf, Ruhe- Ausgangsstellung,

Fig. 4 die Aufwickelvorrichtung, wenn
a) der Anfang des strangförmigen Guts geklemmt und
b) das fertige Bund abgestreift wird,

Fig. 5 die schematische Darstellung der Schweißsta­ tionen 7 und 9 sowie das schrittweise Verschweißen eines Bundes,

Fig. 6 den fertig verschweißten Bund mit den beiden frei­ liegenden langen Enden.

Das strangförmige Gut, beispielsweise Kabel und Leitungen, welches in Längen zwischen 3,15 m und 10 m zu Bunden ge­ wickelt werden soll, kommt von einer Kabeltrommel, durch­ läuft eine Speichereinrichtung, die einmal den kontinuier­ lichen Abzug von der Trommel realisiert, zum anderen genü­ gend Kabel lose speichert, so daß ständig ein ununterbro­ chener Arbeitsfluß gewährleistet ist.

Nach der Speichereinrichtung durchläuft das Kabel ver­ schiedene Einheiten, in welchen die Länge gemessen, nach erreichter Endlänge das Kabel geschnitten und beide Enden je nach technologischer Vorschrift abgemantelt und das Kabelende markiert werden. Im Anschluß an diese Einheiten erfolgt das Wickeln zum Bund 39 und Verschweißen mittels Folienband 41 sowie das Abnehmen und Ablegen auf nachfol­ gende weiterverarbeitende Einheiten.

Der Vorgang des Wickelns zu Bunden 39 beginnt beim Ein­ lauf des geschnittenen, abgemantelten Kabels in die Rohr­ weiche 1 (Fig. 1). Die pneumatisch betätigte Rohrweiche 1 beschickt im wechselweisen Takt Seite I oder Seite II der Einrichtung. Das Kabel wird durch ein feststehendes Rohr 2 zur jeweiligen Wickelvorrichtung 3 geschoben (dieses "Schieben" erfolgt durch die voranstehende Vorschubein­ heit). In der Wickelvorrichtung 3 werden (siehe Fig. 4) durch die pneumatischen Arbeitszylinder 22 die Druckschei­ be 18 gedrückt. Diese ist über Stehbolzen 37 mit der Klemm­ scheibe 17 fest verbunden. Zwischen den Scheiben 14 und 17 entsteht ein Zwischenraum, in welchen der abgemantelte Kabelanfang eingeschoben wird. Nach Erreichen einer defi­ nierten Länge fahren die Arbeitszylinder 22 ein und durch die Druckfedern 16 wird Klemmscheibe 17 gegen Scheibe 14 gepreßt und somit der Kabelanfang geklemmt. Durch ein elek­ trisches Signal wird der Getriebemotor 13 in Betrieb ge­ setzt und dreht die Wickelvorrichtung 3. Ist die vorher einprogrammierte freie Länge L ₁ (Fig. 6) erreicht, schwenkt die Rohrführung 4 (Fig. 2) nach unten, und das Kabel wird um den Wickelkorb 15 mit leicht konischem Wickelkern ge­ wickelt. Nachdem die gewünschte Kabellänge (diese kann in genormten Größen zwischen 3,15 m und 10 m liegen) er­ reicht ist, wird die Wickelvorrichtung 3 gestoppt. Das Kabel wird in der voranstehenden Schneideinrichtung ge­ schnitten, wobei das Kabelende des gewickelten Bundes 39 und gleichzeitig der Kabelanfang des neu zu wickelnden Bundes 39 abgemantelt wird. Ist dies geschehen, dreht die Wickelvorrichtung 3 noch einmal kurz, während das Rohr 2 (Fig. 2) durch die Rohrführung 4 noch einmal abgesenkt wird und wickelt das noch im feststehenden Rohr 2 liegen­ de Kabel so auf, daß das freie Ende L ₂ in gewünschter Länge im Rohr 2 verbleibt.

Damit ist der eigentliche Wickelvorgang beendet.

Während dieses gesamten Vorgangs wirkt eine federbelaste­ te Bremse im Rohr 2 derart auf das Kabel, daß dieses stän­ dig straff liegt und nicht vom Wickelkorb 15 rutschen kann. Am Wickelkorb 15 sind in gleichmäßigen Abständen federnde Nocken 24 installiert, die ebenfalls das Herun­ terrutschen des Kabelbundes verhindern. Nach Abschluß des Wickelvorganges wird die Rohrbremse pneumatisch entspannt, so daß das freie Ende L ₂ (Fig. 6) problemlos aus dem Rohr 2 gezogen werden kann.

Durch Betätigen der Pneumatikzylinder 22 wird die Klemm­ scheibe 17 nach unten gedrückt, das freie Ende L ₁ wird freigegeben und kann nach unten fallen.

Gleichzeitig werden die pneumatischen Arbeitszylinder 23 betätigt. Diese drücken auf die Scheibe 20, welche durch Stehbolzen 38 mit dem Abstreifring 21 fest verbunden ist. Dadurch wird der Kabelbund vom Wickelkorb 15 abgestreift und fällt auf zwei Greifer 25, die zur Greifvorrichtung 5 (Fig. 1) gehören und knapp unter den Wickelkorb 15 gefah­ ren werden. Durch Federwirkung der Druckfedern 16 bzw. 19 gehen die Klemmscheibe 17 und der Abstreifring 21 wieder in Ausgangsstellung zurück (Fig. 3).

Liegt der Kabelbund 39 auf den Greifern 25, so werden die­ se nach außen geschwenkt und somit der Kabelbund 39 ge­ spannt. Die Greifvorrichtung 5 transportiert das Bund 39 durch die erste Schweißstation 7, entspannt die beiden Greifer 25, fährt nach unten, legt dabei das Bund 39 ab und geht in ihre Ausgangsstellung unter die Wickelvorrich­ tung 3 zurück. Alle Bewegungen der Greifvorrichtung 5 (Fig. 1) und der Greifvorrichtung 8 (Fig. 1 u. 2) werden pneumatisch realisiert.

Die beiden freien Enden L ₁ und L ₂ (Fig. 6) des Bundes 39 werden in speziellen Leitungsführungen innerhalb der Ein­ richtung sicher geführt. Anschließend läuft das Verschwei­ ßen des Bundes 39 wie folgt ab:

Zwei Folienbänder 41 werden in die Folienführung 6 (Fig. 1 u. 2) eingelegt und zur Schlaufe verschweißt. Wird das Bund 39 von den Greifern 25 durch die erste Schweiß­ station 7 transportiert, so legen sich die Folienbänder 41 um das Bund 39 (Fig. 5). Die beiden oberen Schweißstem­ pel 30 fahren nach unten und die beiden unteren Schweiß­ stempel 31 nach oben und verschweißen beide Folienbän­ der 41 außen an zwei Stellen. Es wird ein Wärmeimpuls­ schweißverfahren eingesetzt. Nach dem Schweißen wird mit­ tels Schneideinrichtung 32 zwischen den beiden Schweiß­ stellen geschnitten. Damit ist einmal der Bund 39 fest mit Folienbändern 41 umhüllt, zum anderen schon eine Schlaufe für das nächste Bund 39 geschweißt.

Nach beendetem Schweißen fahren die Schweißstempel 30 und 31 zurück in Ausgangsstellung. Die Greifvorrichtung 8 fährt nun von unten in den verschweißten Bund 39 und trans­ portiert diesen zur zweiten Schweißstation 9.

Hier erfolgt das Schweißen der beiden Innennähte analog zum Schweißen an der ersten Schweißstation 7. Lediglich die Oberstempel 33 und die Unterstempel 34 stehen weiter auseinander, um eine feste Umhüllung der Folie um das Bund 39 zu erzielen. Nach dem Schweißen wird mit der Schneideinrichtung 35 innen geschnitten. Auf dem verblei­ benden inneren Folienstreifen wird während des Schweiß­ vorganges mit den Prägestempeln 36 eine Erzeugniskenn­ zeichnung geprägt.

Der Transport des fertig verschweißten Bundes 39 (Fig. 6) erfolgt mit Greifvorrichtung 8 zum Ablegen. Mittels Abnah­ mevorrichtung 10 wird der fertige Bund 39 aufgenommen und auf eine nachfolgende Fertigungseinheit übergeben. Die beiden Enden L ₁ und L ₂ hängen frei und können weiterbear­ beitet werden.

Um eine effektive Auslastung des gesamten Fertigungskom­ plexes zu erzielen, erfolgt der gesamte Wickelvorgang ein­ schließlich Verschweißen auf zwei parallelen Bahnen (Fig. 2).

Im Wechsel wird über die Rohrweiche 2 Seite I oder Seite II der Einrichtung beschickt. Die fertigen Bunde 39 werden ebenfalls abwechselnd von Seite I oder Seite II durch die Abnahmevorrichtung 10 entnommen. Es ist aber auch - im Reparaturfall - Einseitenbetrieb möglich. Der gesamte Ab­ lauf erfolgt automatisch und wird über eine Zwangssteuerung realisiert.

Claims (4)

1. Verfahren zum automatischen Wickeln und Abbinden von strangförmigem Gut, insbesondere von Kabel und Leitun­ gen, bei dem das strangförmige Gut bekannterweise von Kabeltrommeln abgezogen wird und eine Speichereinheit, eine verstellbare Längenmeßvorrichtung und eine Vor­ schub- und Schneidevorrichtung durchläuft, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das strangförmige Gut über eine Rohr­ weiche (1) und einem Rohr (2) mit Rohrführung (4) einer von zwei unabhängig laufenden Wickelvorrichtungen (3) zugeführt, in der ein freies Ende (L ₁) des strangför­ migen Gutes festgeklemmt wird, wonach nach einer be­ stimmten Anfangslänge während des Wickelvorganges durch Schwenken der Rohrführung (4) die Wicklung des strang­ förmigen Gutes erfolgt, die Wickelvorrichtung (3) nach einer bestimmten Wickellänge gestoppt wird, das strang­ förmige Gut vor der Rohrweiche (1) durchgetrennt und an den Enden abisoliert wird, der Wickelvorgang fortgesetzt wird, bis das andere freie Ende (L ₂) gewünschter Länge des strangförmigen Gutes im Rohr (2) verbleibt, nach Freigabe der freien Enden (L ₁ und L ₂) des gewickelten Bundes (39) dasselbe von der Wickelvorrichtung (3) abge­ streift wird und auf die Greifer (25) der Greifvorrich­ tung (5) fällt, durch die Greifer (25) das Bund (39) ge­ spannt und zu einer ersten Schweißstation (7) transpor­ tiert wird, in der sich zwei an den Enden zu einer Schlau­ fe verschweißte Folienbänder (41) um das Bund (39) legen, danach die Folienbänder (41) an der offenen Seite außen mittels zweier Schweißnähte quer zur Folienbandbreite verschweißt und zwischen den Schweißnähten durchgetrennt werden, das Bund (39) mit Hilfe einer weiteren Greif­ vorrichtung (8) durch eine zweite Schweißstation (9) transportiert wird, in der das Schweißen der beiden In­ nennähte quer zur Folienbandbreite und nachfolgend das Schneiden des Folienbandes (41) erfolgt und anschließend mittels der Abnahmevorrichtung (10) die fertigen Bunde (39) zur weiteren Verarbeitung aufgenommen werden.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patent­ anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß zwei nebenein­ anderliegende Wickelvorrichtungen (3) mit ihren Wickel­ achsen senkrecht auf einem Maschinengestell angeordnet sind, die mit einer horizontal angeordneten Rohrwei­ che (1) und einem feststehenden schwenkbar angeordneten Rohr (2), das in einer Rohrführung (4) geführt wird, in Wirkverbindung stehen, unterhalb der Wickelvorrichtun­ gen (3) horizontal und vertikal verfahrbare Greifvor­ richtungen (5) angeordnet sind, in horizontaler Ebene Schweißstationen (7; 9) angeordnet sind, wobei zwischen den Schweißstationen (7; 9) sich horizontal und vertikal verfahrbare Greifvorrichtungen (8) befinden und die Schweißstation (9) mit einer Abnahmevorrichtung (10) gekoppelt ist.

3. Einrichtung nach Patentanspruch 2, gekennzeichnet da­ durch, daß die Wickelvorrichtung (3) um seine Wickel­ achsen drehbar angeordnet ist und einen konischen Wickelkorb (15) aufweist, der mit einem Getriebemo­ tor (13) verbunden ist, oberhalb des Wickelkorbes (15) eine feststehende Scheibe (14) und eine Klemmscheibe (17) angeordnet sind, die Klemmscheibe (17) über Steh­ bolzen (37) mit einer Druckscheibe (18) fest verbunden und vertikal verschiebbar ist, wobei die Druckscheibe (18) mit einem pneumatischen Arbeitszylinder (22) in Wirkverbindung steht, die Klemmscheibe (17) mit Druck­ federn (16) verbunden ist, die sich auf dem Boden (40) des Wickelkorbes (15) abstützen, der Wickelkorb (15) einen am Außenmantel angeordneten Absteifring (21) aufweist, der über Stehbolzen (38), die in der Klemm­ scheibe (17) geführt werden, mit einer Scheibe (20) fest verbunden ist, die mit einem pneumatischen Ar­ beitszylinder (23) in Wirkverbindung steht und mit Druckfedern (19) verbunden ist, die sich ebenfalls auf dem Boden (40) des Wickelkorbes (15) abstützen und am Boden (40) des Wickelkorbes (15) außenliegende federn­ de Nocken angeordnet sind.

4. Einrichtung nach Patentanspruch 2, gekennzeichnet da­ durch, daß die Schweißstationen (7; 9) zwei nebeneinan­ derliegende sich gegenüberstehende vertikal zueinan­ der verfahrbare Schweißober- und -unterstempel (30; 31; 33; 34) aufweisen, wobei zwischen Schweißober- und -unterstempel (30; 31) der Schweißstation (7) eine Schneidvorrichtung (32) und zwischen Schweißober- und -unterstempel (33; 34) der Schweißstation (9) eine Schneidvorrichtung (35) und ein Prägestempel (36) angeordnet ist.