DE4032511A1 - Vorrichtung zum umwickeln eines kabelbaums - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umwickeln eines Kabelbaums.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung dieser Art anzugeben, die weitgehend selbsttätig, zuverlässig und rasch einen Kabelbaum zu Umwickeln gestattet.

Die grundsätzliche Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben.

Der Rotor kann mit einem ihn umschließenden Gehäuse an einem Ausleger um die rechtwinklig zu der Platte verlaufende Achse verschwenkbar gelagert sein. Der Querbaum des Auslegers kann aus einem Teleskop mit mehreren ineinander verschieb­ baren Abschnitten gebildet sein. Der Vertikalbaum des Auslegers kann vertikal verschiebbar in einem Schlitten sein, der seinerseits auf einer parallel zu der Platte verlau­ fenden Schiene verstellbar ist. Die Höhe des Querbaums kann mit zwei hintereinander angeordneten Zylindern in drei Stu­ fen verstellbar sein. Der unterste Zylinder ist dann am Schlit­ ten angebracht. Die Verdrehung des Rotors bzw. seines Ge­ häuses am Ende des Querbaums des Auslegers um die rechtwink­ lig zu der Platte verlaufenden Achse kann von Hand erfol­ gen; auch die Verstellung der Länge des Querbaums kann von Hand erfolgen. Die Verschiebung des Schlittens auf der Schiene und die Betätigung der Zylinder kann motorisch bzw. pneumatisch erfolgen. All dies sind bevorzugte Ausbildun­ gen.

Um einen großen Wickelmaterialvorrat im Rotor unterbringen zu können, ist bevorzugt eine Ausbildung nach Anspruch 2 Vorgesehen.

Ein besonders einfacher Austausch der Wickel nach Anspruch 2 ist durch Anspruch 3 möglich.

Zum Verbinden des Endes eines Wickels mit den Anfang eines folgenden Wickels ist eine Ausbildung gemäß Anspruch 4 be­ vorzugt.

Ein Durchmesserabtaster, der einfach aufgebaut ist und zu­ gleich den folgenden Wickel gegen Verdrehung festhält bis der abgetastete Wickel fast leer ist, ist in Anspruch 5 an­ gegeben.

Um das Anlegen des Wickelmaterials an einen in den Schlitz des Rotors einzuführenden Abschnitt des Kabelbaums zu er­ leichtern, ist eine Ausbildung gemäß Anspruch 6 bevorzugt.

Bewährt hat sich dabei als Polster eine Ausbildung gemäß Anspruch 7.

Um dafür zu sorgen, daß der Rotor stets in einer Stellung stehen bleibt, bei der er vom Kabelbaum abzuheben und auf den Kabelbaum abzusenken ist, ist eine Ausbildung gemäß An­ spruch 8 bevorzugt.

Um das Wickelmaterial nach Umwickeln eines Abschnitts des Kabelbaums abschneiden zu können, ist bevorzugt eine Aus­ bildung gemäß Anspruch 9 vorgesehen.

Eine besonders bevorzugte Wickelmaterial-Abschneideeinrich­ tung ist in Anspruch 10 angegeben.

Um den Wickelmaterialvorrat besonders leicht zugänglich zu machen ist eine Ausbildung gemäß Anspruch 11 bevorzugt.

Die Lagerung des Rotors erfolgt praktisch kippungsfrei durch die Ausbildung gemäß Anspruch 12.

Um den Rotor praktisch schlupffrei sicher antreiben zu kön­ nen, ist eine Ausbildung gemäß Anspruch 13 bevorzugt.

Die Stützen zur Halterung des Kabelbaums in Abstand von der Platte sind zur Anpassung an unterschiedliche Kabelbäume bevorzugt gemäß Anspruch 14 ausgebildet. Dabei hat sich die Ausbildung gemäß Anspruch 15 besonders bewährt, weil eine magnetische Befestigung eine schwere eisenmetallische Platte mit glatter ebener Oberfläche voraussetzt, eine Vor­ aussetzung, die bei der Ausbildung nach Anspruch 13 nicht erfüllt zu sein braucht.

Die Halterung des Kabelbaums an den Stützen erfolgt bevor­ zugt gemäß Anspruch 16.

Um Aufsetzstellen der Stützen auf der Platte zu definieren, ist auf der Platte bevorzugt ein Liniennetz aufgetragen.

Die Stützen können vorteilhafterweise selbsttätig gesetzt werden und zwar mittels eines relativ zu der Platte ver­ schiebbaren Scara-Roboters.

Die Erfindung wird im folgenden Ausführungsbeispiel unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht des Rotors im Schnitt durch sein Gehäuse;

Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 zeigt eine Ansicht der Gesamtvorrichtung;

Fig. 5 zeigt in Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eine Stütz- und Haltevorrichtung für einen Kabel­ baumabschnitt auf der Platte;

Fig. 6 zeigt die Platte mit der Vorrichtung bei einem gehalterten Kabelbaum von oben.

Die Vorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel dient zum Um­ manteln eines Kabelbaums 2, der beispielsweise die aus Fig. 6 ersichtliche Form hat. Der Kabelbaum ist oberhalb einer Platte 4 in Abstand von der Platte 4 mittels von der Platte 4 ausgehender Stützen 6 an seinen Verzweigungsstel­ len 8 gehaltert. Über der Platte 4 ist relativ zu der Platte 4 in einer parallel zu der Platte verlaufenden Längsrichtung X und einer parallel zu der Platte verlau­ fenden Querrichtung y und in einer rechtwinklig zu der Platte 4 verlaufenden Vertikalrichtung Z sowie um eine rechtwinklig zu der Platte 4 verlaufenden Achse A ver­ schwenkbar ein Rotor 8 in einem Gehäuse 10 angeordnet. Der Rotor 8 ist bis auf einen Radialschlitz 12 ringförmig. Durch den Radialschlitz 12 ist in den Innenraum 14 des Ro­ tors 8 ein zwischen den Stützen 6 verlaufender Abschnitt 16 des Kabelbaums 2 einzuführen. In dem Rotor 8 befindet sich ein aus vier Wickeln 18, 20, 22, 24 bestehender Wickelmaterialvorrat zum Umwickeln des Abschnitts 16 und folgender Abschnitte 16 bei Inumlaufsetzen des Rotors 8.

In der Darstellung der Fig. 1 ist der Wickel 18 schon teilweise abgewickelt.

In dem Rotor 8 ist ein von Durchmesserabtastern 26 der Wik­ kel 18, 20, 22, 24 gesteuerter, sehr einfacher Mechanismus 28 zum Verbinden des Endes eines Wickels, beispielsweise des Wickels 18, mit dem Anfang eines folgenden Wickels, beispielsweise des Wickels 20, vorgesehen. Es wird nur einer der Durchmesserabtaster 26 im einzelnen beschrieben, da die beiden anderen Durchmesserabtaster 26 gleichartig ausgebildet sind.

Die Wickel 18, 20, 22, 24 sind auf Unwuchten 30 im vorlie­ genden Fall auf sektorförmige Abnehmungen aufweisende, Trä­ gerkerne 32 gesteckt, die auf einer Seite des Rotors 8 auf von dem Rotor vorstehenden Lagerzapfen 34 über Kugellager 36 gelagert sind. Die Trägerkerne 32 sind dabei zum Schutz der Kugellager 36 hutförmig und weisen in ihrer Krempe die Unwuchten 30 auf.

Das Wickelmaterial besteht im vorliegenden Fall aus einsei­ tig im jeweiligen Wickel 18, 20, 22, 24 innenseitig, mit einer Selbstklebeschicht versehenen Bandmaterial, das am Anfang jedes vollen Wickels 18, 20, 22, 24 in Form einer Locke 38 auf sich selbst geklebt ist.

Die Durchmesserabtaster 26 sind im Rotor 8 um Lagerstifte 40 schwenkbar gelagerte Hebel, die im vorliegenden Fall durch Federn 42 und beim Umlauf des Rotors 8 wirksame Zen­ trifugalgewichte 44 an den Umfang der drei ersten abzu­ wickelnden Wickel 18, 20, 22 gedrückt sind und durch Rast­ gesperre 46 den jeweils folgenden Wickel 20, 22, 24, so­ lange der von ihnen abgetastete Wickel 18, 20, 22 noch nicht abgewickelt ist, gegen Verdrehung relativ zum Rotor 8 festhalten.

Ist im dargestellten Beispielsfall der Wickel 18 ganz oder fast ganz abgewickelt, löst sich das Rastgesperre 46 des Wickels 20 und der Wickel 20 beginnt, sich in der Darstel­ lung der Fig. 1 wegen der Unwucht 30 im Uhrzeigersinn zu drehen. Die Locke 38 am Wickel 20 berührt dann mit ihrer außenliegenden Selbstklebeschicht die Selbstklebeschicht auf dem Ende des Wickels 18 in dem Mechanismus 28. Zu die­ sem Zweck ist das Ende des Wickels 18 auf einen Zylinder 48 am Rotor 8 abgestützt, der so nahe an der äußeren Umfangs­ fläche des Wickels 20 liegt, daß die Locke 38 am Wickel 20 das Ende des Wickels 18 berührt und daraufhin anschließend zuerst vom Ende des Wickels 18 aufgewickelt wird, wodurch eine Verbindung des Endes des Wickels 18 mit dem Anfang des Wickels 20 hergestellt wird. Das Wickelband wird dann über an dem Rotor 8 drehbar gelagerter Rollen 50, 52, 54 in den Innenraum 14 des Rotors 8 geführt.

Am Rotor 8 ist eine in diesen Innenraum 14 gerichtete Luft­ düse 56 vorgesehen, die das Wickelband gegen eine als ela­ stisches Polster 58 dienende Bürste drückt, die auf der der Luftdüse 56 gegenüberliegenden Begrenzungsfläche 60 des In­ nenraums des Rotors 8 angebracht ist. Die mit der Selbst­ klebeschicht versehene Seite des Wickelbands weist dann nach innen in Richtung auf den Abschnitt 16 des Kabelbaums.

Dem Rotor 8 ist ein Winkelstellungssensor 62 zugeordnet, der beim Abschalten eines Motors 64, der den Rotor 8 an­ treibt, den Rotor 8 bei nach unten gerichteten Schlitz 12 stillsetzt.

Im Rotor 8 ist eine beim Abheben des Rotors 8 von dem Ab­ schnitt 16 des Kabelbaums 2 selbsttätig wirksame Wickelma­ terial-Abschneideeinrichtung 66 angeordnet. Diese Wickelma­ terial-Abschneideeinrichtung 66 weist im Rotor 8 von einan­ der gegenüberliegenden Seiten 68, 70 des Schlitzes 12 in den Schlitz 12 gegen die Kraft einer Spannfeder 72 pneuma­ tisch zwischen Begrenzungsanschlägen 78, 80 verschiebbar gelagert einen Amboß 74 und ein Messer 76 auf.

Der Amboß 74 und das Messer 76 befinden sich an ringsektor­ förmigen Trägern 82, 84, die mit Führungsschlitzen 86, 88 für die Begrenzungsanschläge 78, 80 versehen und in einem ihnen zugeordneten Ringraum 90 im Rotor 8 verschiebbar sind. Die dem Amboß 74 bzw. dem Messer 76 abgewandten Enden der Träger 82, 84 sind durch die Spannfeder 72 miteinander verbunden und lassen bei der aus Fig. 3 ersichtlichen Stellung eine Drucklufteintrittsöffnung 92 frei. Bei Ein­ führung von Druckluft durch die Drucklufteintrittsöffnung 92 werden die Träger 82, 84 gegen die Kraft der Zugfeder 82 auseinander gedrängt, so daß der Amboß 74 und das Messer 76 zum Abschneiden des Wickelmaterials in den Schlitz 12 ein­ treten. Die Zuführung von Druckluft zu der Drucklufteintrittsöffnung 92 erfolgt von außen in der in Fig. 3 dargestellten Lage mittels eines Stutzens 94, der pneumatisch in Richtung auf den Rotor 8 zu und von ihm fort bewegbar ist. Die Abdichtung des Stutzens 94 zwischen dem Stutzen 94 und der Drucklufteintrittsöffnung 92 in einem ihr zugeordneten Block 96 erfolgt mittels einer nicht dar­ gestellten Spaltdichtung.

Die bisher beschriebene Vorrichtung ist in einem Gehäuse 10 mit einem abnehmbaren Deckel 100 untergebracht, unterhalb den der Wickelmaterialvorrat 18, 20, 22, 24 unmittelbar zugänglich ersetzbar liegt.

An der Oberseite des Gehäuses 10 sind Befestigungsmittel 102 angebracht.

Der Rotor 8 ist mittels eines an ihm befindlichen äußeren V-Rings 104 in Kerbrollen 106 gelagert, die ihrerseits auf an einer Wand 108 des Gehäuses 100 befestigten Zapfen 110 mittels Kugellagern 112 gelagert sind.

Der Motor 64 treibt den Rotor 8 mittels eines Treibriemens 114 an. Hierzu ist der Treibriemen 114 um eine Treibrolle 116, die auf einer Ausgangswelle 118 des Motors 64 sitzt und über Umlenkrollen 120, die außerhalb des Außenumfangs des Rotors 8 auf verdickten Abschnitten der Zapfen 110 über Kugellager 122 gelagert sind, geführt. Zum Antrieb des Ro­ tors 8 ist der Treibriemen 114 von den beiden beidseitig des Schlitzes 12 gelagerten Umlenkrollen 110 um eine äußere Führungsringnut 124 des Rotors 8 geschlungen.

Auf dem Gehäuse 10 befindet sich ein Befestigungsvorsprung 126 der über eine Trägerwelle 128 mit einem Tragkopf 130 verbunden ist. Die Trägerwelle 128 ist in dem Tragkopf 130 mittels eines Widerlagers 132 gehalten und um die Achse A mit Handgriffen 134 um ±90° verschwenkbar. Der Tragkopf 130 ist am Ende eines horizontalen Teleskops mit drei Ab­ schnitten 136, 138, 140 angesetzt und kann daher aus der in Fig. 4 mit ausgezogenen Linien dargestellten Stellung in die mit strichpunktierten Linien dargestellte Stellung ver­ schoben werden. Nächst dem Ende des Teleskopabschnitts 140 ist eine vertikale Führungsprofilschiene 142 angesetzt. Diese Führungsprofilschiene 142 ist in einem Schlitten 144 vertikal verschiebbar. Hierzu greift dieser Schlitten 144 mit vier Profilrollen 146 an entsprechende Profile der Führungsprofilschiene 142 an.

Am unteren Ende des Schlittens 144 ist ein Doppelzylinder 148 abgestützt, dessen oberes Ende an das freie Ende des Teleskopabschnitts 140 angreift. Durch Einfahren und Aus­ fahren des Doppelzylinders 148 kann die Höhe der Teles­ kopabschnitte 136, 138, 140 relativ zu dem Schlitten 144 verändert werden. An der Unterseite eines Querstegs 150 des Schlittens 144 sind vier Profilführungsrollen 152 gelagert, die in eine horizontale gestellfeste Führungsprofilschiene 152 eingreifen. Hierdurch ist der Schlitten 144 in der oben erörterten X-Richtung von Hand oder motorisch verschiebbar.

Die Platte 4 ist die Tischplatte eines Tisches mit Beinen 156, neben dem ein Gestell 158 für die horizontale Profil­ führungsschiene 152 angeordnet ist. Die Stützen 6 sind auf der Platte 4 mit Saugköpfen 160 gehaltert, die mit Hand­ griffen 162 zu entlüften und zu belüften sind. Auf Boden­ teilen 164 der Saugköpfe 160 sitzen Säulen 166. Oberteile 168 der Saugköpfe 160 sind verschiebbar auf den Säulen 166 geführt. An den Säulen 166 sitzen oben nach oben offene Zy­ linder 170, die Abstützteller 172 tragen. Die Säulen 166 durchsetzen Löcher 174 in den Abstütztellern 172 unter Freilassung jeweils eines Ringschlitzes. In jedem Zylinder 170 ist pneumatisch ein Kolben 182 verstellbar, an dem oben eine die Säule 166 umschließende, durch den Ringschlitz zwischen der Säule 166 und dem Loch 174 im Abstützteller 182 geführte Buchse 180 angesetzt ist. Am oberen Ende der Buchse 180 befindet sich ein Querjoch 176, an dessen freien Armen zwei zweiarmige Hebel 178 angelenkt sind, deren einen Arme auf den Abstützteller 172 abgestützt sind und deren andere Arme zum Festhalten eines Abschnitts 116 des Kabel­ baums 2 dienen.

In der abgesenkten, aus Fig. 5 ersichtlichen Stellung, greift das obere Ende der Säule 166 in eine Ausnehmung 184 des Querjochs 176 ein.

Claims (16)

1. Vorrichtung zum Umwickeln eines Kabelbaums (2), dadurch gekennzeichnet, daß der Kabelbaum (2) oberhalb einer Platte (4) in Ab­ stand von der Platte (4) mittels von der Platte (4) ausgehenden Stützen (6) gehaltert ist, daß über der Platte (4) relativ zu der Platte (4) in zwei voneinan­ der unabhängigen, parallel zu der Platte verlaufenden Koordinatenrichtungen (X, Y) und in einer rechtwinklig zu der Platte (4) verlaufenden Koordinatenrichtung (Z) bewegbar, sowie um eine rechtwinklig zu der Platte (4) verlaufende Achse (A) verschwenkbar ein bis auf einen Radialschlitz (12) ringförmiger, von einem Motor (64) angetriebenen Rotor (8) angeordnet ist, in dessen In­ nenraum (14) zwischen den Stützen (6) verlaufende Ab­ schnitte (16) des Kabelbaums (2) einzuführen sind und daß sich in dem Rotor (8) ein Wickelmaterialvorrat (18, 20, 22, 24) zum Umwickeln dieser Abschnitte (16) durch Inumlaufsetzen des Rotors (8) befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelmaterialvorrat (18, 20, 22, 24) im Rotor (8) auf mindestens zwei am Rotor drehbar gelagerte Wickel (18, 20, 22, 24) verteilt ist und daß in dem Ro­ tor (8) ein von Durchmesserabtastern (26) der Wickel (18, 20, 22, 24) gesteuerter Mechanismus (28) zum Ver­ binden des Endes des einen Wickels (18) mit dem Anfang des anderen Wickels (20) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickel (18, 20, 22, 24) auf Unwuchten (30) auf­ weisende Trägerkerne (32) gesteckt sind, die am Rotor (8) drehbar gelagert sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wickelmaterial ein einseitig, im Wickel (18, 20, 22, 24) innenseitig, mit einer Selbstklebeschicht versehenes Bandmaterial ist und daß der Anfang des Bandmaterial eines jeden Wickels (18, 20, 22, 24) in Form von Locken (38) auf sich selbst geklebt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesserabtaster (26) am Rotor (8) schwenk­ bar gelagerte Hebel sind, die durch Federn (42) und/oder beim Umlauf des Rotors (8) wirksame Zentrifu­ galgewichte (44) an den Umfang der zuerst abzuwickeln­ den Wickel (18, 20, 22) gedrückt sind und durch Ge­ sperre (46) den jeweils folgenden Wickel (20, 22, 24), so lange der von ihnen abgetastete Wickel (18, 20, 22) noch nicht abgewickelt ist, gegen Verdrehung relativ zum Rotor (8) festhalten.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Rotor eine in dessen Innenraum (14) gerichtete Luftdüse (56) vorgesehen ist, die das Wickelband gegen ein elastisches Polster (58) bläst, das auf der der Luftdüse gegenüberliegenden Begrenzungsfläche (60) des Innenraums am Rotor (8) angebracht ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polster (58) durch eine Bürste (58) gebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rotor (8) ein Winkelstellungssensor (62) zuge­ ordnet ist, der bei Abschalten des Motors (64) den Ro­ tor (8) bei nach unten gerichtetem Schlitz (12) still­ setzt.

9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Rotor (8) eine beim Abheben des Rotors (8) vom Kabelbaum (2) selbsttätig wirksame Wickelmaterial-Ab­ schneidevorrichtung (66) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Rotor (8) eine von einander gegenüberliegenden Seiten (68, 70) des Schlitzes (12) in den Schlitz (12) gegen die Kraft einer Feder (72) pneumatisch zu drückende Anordnung eines Ambosses (74) und eines Mes­ ser (76) zwischen Begrenzungsanschlagen (78, 80) ver­ schiebbar gelagert ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) mit einem abnehmbaren Deckel (100) versehen ist, unterhalb dem der Wickelmaterialvorrat (18, 20, 22, 24) ersetzbar liegt.

12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (8) mittels eines äußeren V-Rings (104) in Kerbrollen (106) gelagert ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (64) den Rotor (8) mittels eines eine äußere Führungsringnut (124) des Rotors (8) umschlin­ genden Treibriemens (114) antreibt.

14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (6) auf der Platte (4) versetzbar sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (6) auf der Platte (4) mit handbetätigbaren oder automatisch betätigbaren Saugköpfen (160) gehaltert sind.

16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den oberen Enden der Stützen (6) pneuma­ tisch betätigbare Halter (178) für den Kabelbaum (2) befinden.