DE4417834C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Geraderichten von Leiterdrahtenden, insbesondere von Leiterdrahtenden mehradriger verdrillter Kabel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Geraderichten von Leiterdrahtenden, insbesondere von Leiter­ drahtenden mehradriger verdrillter Kabel.

Leitungen mit verdrillten Adern haben sehr gute Signalübertra­ gungseigenschaften und werden deshalb bei Sensorleitungen bevor­ zugt eingesetzt. Sie finden auch breiten Einsatz in der Massen­ herstellung, wie in Kraftfahrzeugen, wo sie aufgrund ihrer Stör­ sicherheit verwendet werden. Beim Einbau derartiger Leitungen werden die Adern am Ende entdrillt und mit Verbindern versehen.

Dabei ist es bekannt, vor dem Crimpen des elektrischen Verbin­ ders einen Dichtungsstopfen aufzuschieben. Der Dichtungsstopfen soll Schlitze zwischen einer Öffnung oder einem Durchgang in einer Gehäusewandung und der in das Gehäuse eingesetzten, ge­ crimpten elektrischen Leitung gegen Wasserdurchtritt abdichten. Ein solcher Stopfen hat einen axialen zylindrischen Durchgang für die elektrische Leitung. Die Außenkontur weist in der Regel einen zylindrischen Bereich für das Crimpen von entsprechenden Krallenarmen eines elektrischen Verbinders und im Anschluß daran ringstegförmige Dichtrippen auf.

Das Aufbringen eines Dichtungsstopfens erfolgt, indem zunächst der Stopfen über das freie Ende einer elektrischen Leitung ge­ schoben, anschließend das freie Ende der elektrischen Leitung abisoliert und dann an das abisolierte Ende ein elektrischer Verbinder gecrimpt wird, wobei dafür vorgesehene Krallenarme des Verbinders um den zylindrischen Bereich des Dichtungsstopfens geschlagen werden. Damit wird der Stopfen auf der elektrischen Leitung fixiert.

Wichtig ist, daß der Stopfen einen bestimmten Abstand vom Ende der elektrischen Leitung einnimmt und vollkommen zentrisch auf der Leitung sitzt, damit eine Position des gecrimpten Elements aus Leitung und Stopfen in dem Gehäuse auch maschinell erfolgen kann, so daß der elektrische Verbinder eine vorbestimmte Lage im Gehäuse und der Dichtstopfen seinen Dichtsitz einnehmen können.

Vor allem treten bei der Verwendung von Leitungen mit verdrill­ ten Adern bzw. verdrillten Leiterdrähten Probleme beim Ausrich­ ten des Leiterdrahtendes auf, denn durch das Formgedächtnis des Adermaterials sind die einzelnen Adern wellenförmig, wodurch beim Ausrichten Abweichungen entstehen, die zeitaufwendig manu­ ell korrigiert werden müssen und sogar bis zu Fehlfunktionen der Bestückungsautomaten beispielsweise beim Aufbringen von Verbin­ dern oder Dichtungsstopfen führen können.

In der DE 28 42 033 B1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum parallelen Ausrichten von entdrallten Schaltkabeladern ange­ geben. Es wird vorgeschlagen, ein Leiteraderbündel zwischen Längskanten zweier gegenüberliegender Stiftpaare zu bringen, wobei anschließend die Stifte der Stiftpaare aufeinander zube­ wegt werden und so die Adern des Leiterdrahtbündels in eine Ebene nebeneinander gezwungen werden. Anschließend wird das erste Stiftpaar die Adern ausstreifend in Aderrichtung vom zwei­ ten Stiftpaar wegbewegt, so daß die Adern in einem Teilabschnitt parallel zueinander ausgerichtet werden. Ein Geraderichten von Leiterdrahtenden erfolgt bei diesem Verfahren nicht.

Aus der DE 31 12 205 C2 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Positionieren von Schaltkabeladern bekannt. Ausgehend von in einer Ebene willkürlich aneinandergereihten Schaltkabeladern wird eine Möglichkeit zur Lageerkennung der Kabeladern und eine Zuordnungsmöglichkeit der Kabeladern zu Kontakten von Steckern oder dergleichen angegeben. Ein Geraderichten von verformten Leiterdrahtenden ist nicht Ziel eines derartigen Verfahrens bzw. einer derartigen Vorrichtung.

Die DE 32 24 840 C2 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zum Entdrallen und Ausrichten von Kabeladern, wobei die verdrallten, abgemantelten Adern auf eine Platte aufgelegt wer­ den und von einer quer zur Aderlängsrichtung ausgerichteten, um deren Längsachse angetriebenen Profilwalze ausgestreift werden, wobei die Profilwalze mit definiertem Druck auf die Adern ge­ drückt wird. Ein derartiges Ausstreifen der Leiteradern kann z. B. bei einer ungünstigen, verdrillten Anordnung zweier Adern zu Beschädigungen an der Isolation führen. Außerdem gewährleistet ein solches Verfahren ein gerades Ausrichten der Leiterdrahten­ den für ein anschließendes maschinelles Bestücken der Leiter­ drähte, z. B. mit Dichtstopfen, nicht mit ausreichender Genau­ igkeit.

Aus der DE 27 00 453 A1 ist eine Vorrichtung zum Auffächern und nebeneinander Anordnen von Leiterdrähten eines Kabels bekannt. Diese Vorrichtung weist einen Support-Tisch auf, auf dem das abgemantelte Kabelende aufgelegt wird. Weiterhin ist ein Amboß­ glied vorgesehen, welches druckausübend auf das Leiterdrahtbün­ del aufsetzbar ist und im wesentlichen linear hin zu den Leiter­ drahtenden bewegbar ist und somit die Leiterdrähte ausstreift. Dieser Bewegungsablauf ist wiederholbar und wird solange fort­ gesetzt, bis alle Leiterdrähte nebeneinander auf dem Support- Tisch liegen. Ein definiertes, d. h. genaues Geraderichten ver­ formter Leiterdrahtenden ist mit einer derartigen Vorrichtung nicht beabsichtigt und zudem auch nicht mit der erforderlichen Genauigkeit möglich, da das Ausrichten bzw. Ausstreifen der Leiterdrahtenden lediglich in der Ebene des Support-Tisches erfolgt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren anzugeben, um Leiterdrahtenden, insbesondere freigelegte Leiterdrahtenden verdrillter Leitungen mit einfachen Mitteln schnell und sicher gerade zu richten.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, bzw. durch ein Verfahren mit den Merkmalen des An­ spruchs 13 gelöst.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Leiterdrahten­ den maschinell geradegerichtet, wodurch die Leiterdrahtenden mit einer hohen Präzision geradegerichtet sind und das Geraderichten mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt wird, so daß sich die Lei­ terdrahtenden einfach und präzise verarbeiten lassen. Insbeson­ dere lassen sie sich mit halbautomatischen Bestückungsautomaten schnell mit Dichtungsstopfen oder Verbinder bestücken.

Durch das Vorsehen einer Vorrichtung mit einer Auflageplatte und einer Richtplatte, zwischen denen ein Leiterdrahtende einge­ bracht werden kann, und die zueinander derart bewegt werden, daß das Leiterdrahtende sowohl durch eine unterbrochene Hin- und Her-Bewegung quer gewälzt wird, als auch in Richtung zum Lei­ tungsende verschoben wird, wird eine Geradeausrichtung mit hoher Genauigkeit erzielt, so daß das Leiterdrahtende keine Probleme bei einer halbautomatischen Bestückung verursacht.

Die aufeinanderliegenden Flächen der Auflageplatte und der Richtplatte können in vorteilhafterweise mit einem Elastomer versehen werden, wodurch sich die Effizienz beim Geradeausrich­ ten erhöht.

Der Druck, mit dem die Auflageplatte auf die Richtplatte auf­ liegt und die Geschwindigkeit der Plattenbewegungen wird derart eingestellt, daß das Ausrichten schnell und zügig erfolgt, und ein Strecken des Leiterdrahtendes soweit wie möglich vermieden wird.

Falls sich ein Strecken nicht vollständig vermeiden läßt, ist es vorteilhaft, eine Schneideinrichtung zum Abschneiden des Leiter­ drahtendes im Bereich zwischen den beiden Platten im abgezogenen Zustand der Platten vorzusehen, so daß vor allem ein Isolations­ abschnitt, der über seine Ader hinausgestreckt wird, geradege­ schnitten wird, d. h. es wird ein Schnitt durch Isolation und Ader gesetzt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus der Beschreibung und den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 bis 6 schematisch die Funktionsweise der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung, wobei in

Fig. 1 eine Frontansicht,

Fig. 2 eine Seitenansicht,

Fig. 3 eine Seitenansicht im abgezogenen Zustand,

Fig. 4 ein Querschnitt längs der Linie A-A aus Fig. 2,

Fig. 5 eine Aufsicht und

Fig. 6 eine Aufsicht im abgezogenen Zustand dargestellt ist, und

Fig. 7 eine Seitenansicht der gesamten Vorrichtung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Geraderichten von Leiter­ drahtenden umfaßt eine Auflageplatte 1 und eine Richtplatte 2 (Fig. 1). Zwischen Auflageplatte 1 und Richtplatte 2 ist ein Spalt 11 vorgesehen, zwischen dem ein Leiterdrahtende 3 oder mehrere Leiterdrahtenden 3 eingebracht werden können, die durch die Bewegung einer der beiden Platten 1, 2 oder beider Platten 1, 2 geradegerichtet werden.

Die beiden Platten 1, 2 werden zueinander derart bewegt, daß eine der beiden Platten etwa in Richtung parallel zum Leiter­ drahtende abgezogen wird und gleichzeitig eine oszillierende Hin- und Herbewegung etwa quer zur Abzugsrichtung ausgeführt wird.

Die oszillierende Hin- und Her-Bewegung wird vorzugsweise durch einen Exzentermechanismus 4 mit einem Exzenterrad 5 und Exzen­ terführungen 6 erzeugt. Die Exzenterführungen 6 sind an der zu bewegenden Platte, vorzugsweise an der Richtplatte 2, angebracht und liegen an waagrecht gegenüberliegenden Seiten am Exzenterrad 5 an, so daß beim Drehen des Exzenterrads 5 über eine Antriebs­ welle 7 die Hin- und Herbewegung des Exzenterrades auf die Füh­ rungen 5 und somit auf die Platte übertragen wird. Die An­ triebswelle 7 wird von einem Motor 8 über ein Getriebe 9 und über einen Riemen 10 angetrieben. Die Drehzahl der Antriebswelle beträgt vorzugsweise etwa 1000 U/min, wodurch eine Hin- und Her- Bewegung mit einer Frequenz von ungefähr 10-20 Hz, vorzugs­ weise 15-18 Hz, erzeugt wird.

Die Abziehbewegung der beiden Platten 1, 2 in etwa parallel zur Längsrichtung des Leiterdrahtendes bzw. parallel zur Längsmit­ tenachse der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird mit Hilfe eines Abziehzylinders 12 ausgeführt, indem eine Abziehstange 13 aus- bzw. eingefahren wird (Fig. 7). Die Bewegung der Abziehstange 13 wird auf den Exzentermechanismus 4 übertragen, der auf Führungen 14 gleitet, so daß die Richtplatte 2 in Abziehrichtung durch die Bewegung des Exzentermechanismus 4 bewegt wird, wobei die axiale Bewegungskraft vom Exzenterrad 5 übertragen wird, das von den Exzenterführungen 6 umgriffen wird. Es kann eine Vorschubölbrem­ se zum Steuern der Abzugsbewegung vorgesehen werden, die einen ruckfreien Abziehvorgang gewährleistet.

Vorzugsweise ist eine Klemmeinrichtung 17 derart vorgesehen, daß das Leiterdrahtende gegen die Abziehrichtung auf einer der bei­ den Platten 1, 2 festgeklemmt und somit in Längsrichtung fixiert ist (Fig. 2). Wird jedoch eine Zuführeinrichtung zum Zuführen eines Kabels bzw. eines Leiterdrahtes verwendet, die den Leiter­ draht in Längsrichtung fixiert, so ist eine derartige Klemmein­ richtung nicht notwendig. Die Klemmeinrichtung 17 kann aus einer Klemmleiste 18 und einem Klemmzylinder (nicht dargestellt) be­ stehen, der die Klemmleiste 18 gegen die Auflageplatte 1 drückt. Anstatt der Klemmleiste kann auch eine von der Auflageplatte 1 unabhängige Klemme vorgesehen werden.

Durch das Fixieren in Längsrichtung des Leiterdrahtendes wird beim Abziehen eine Streckkraft an das Leiterdrahtende 3 ange­ legt, die aber so gering gehalten werden soll, daß keine über­ mäßige Streckung des Leiterdrahtendes 3 verursacht wird. Die Streckkraft wird vor allem durch den Druck, mit dem die Richt­ platte 2 auf der Auflageplatte 1 aufliegt, und durch die Abzieh­ geschwindigkeit bestimmt.

Zum Einlegen des Leiterdrahtendes ist ein Hubmechanismus 22 vorgesehen, umfassend einen Hubzylinder 23, eine Hubstange 24, eine vertikale Schiene 25, die in einer Führung 26 gleitet und eine Halterung 27, an der die Richtplatte 2 befestigt ist (Fig. 7). Durch das Aus- und Einfahren der Hubstange 24 im Hubzylinder 23 wird die vertikale Schiene 25 nach oben bzw. nach unten be­ wegt, so daß sich mit ihr die Richtplatte 2 hebt und senkt. Beim Abziehvorgang wird der gesamte Hubmechanismus 22 mitbewegt.

An die vertikale Schiene 25 ist eine horizontale Halterung 28 für eine Andrückleiste 30 angebracht. Die Andrückleiste 30 steht über eine vertikale Halterung 29 mit der horizontalen Halterung 28 in Verbindung. Sowohl die horizontale als auch die vertikale Halterung 28, 29 sind mechanisch in der Länge verstellbar, so daß der Abstand und die Höhe der Andrückleiste 30 bezüglich der Richtplatte 2 auf einen konstanten Wert eingestellt werden kann. Die Andrückleiste 30 wird bei einer Bewegung der vertikalen Schiene 25 über ihre Halterungen 28, 29 mitbewegt.

Die Andrückleiste 30 hat die Funktion, den Vorgang des Gerade­ rückens zu unterstützen und am Ende des Abziehvorgangs, an dem die Richtplatte 2 vollständig von der Auflageplatte 1 abgezogen ist, das Leiterdrahtende 3 unter Druck auf der Auflageplatte 1 zu halten, so daß der über die Auflageplatte 1 hinausstehende Abschnitt des Leiterdrahtendes 3 abgeschnitten werden kann (Fig. 3). Zum Schneiden des Leiterdrahtendes 3 sind deshalb an der Rückseite der Richtplatte 2 und der Frontseite der Auflageplatte 1 jeweils ein Messer 31 bzw. ein Gegenmesser 32 angebracht, wobei der Schnitt durch einen Senkvorgang der Richtplatte 2 mit ihrer Unterseite unterhalb der Oberseite der Auflageplatte 1 ausgeführt wird. Mit einem solchen Schnitt durch Isolierung und Ader des Leiterdrahtes 3 wird ein glattes Ende des Leiterdrahtes 3 hergestellt, das sich bei der maschinellen Bestückung gut ver­ wenden läßt.

Um die Effizienz des Geraderichtens zu erhöhen, können die auf­ einanderliegenden Flächen der Auflageplatte 1 und der Richtplat­ te 2 mit einem Elastomer 34 beschichtet sein, bzw. es kann eine entsprechende Elastomerplatte 34 in die Flächen eingelassen sein. Das Elastomer 34 besteht vorzugsweise aus Polyurethan (Fig. 4).

Die einzelnen Antriebszylinder der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden vorzugsweise hydraulisch oder pneumatisch betrieben. Sie können jedoch auch durch elektromagnetisch betriebene Stellglie­ der ersetzt werden. Auch kann der Exzentermechanismus 4 durch jeden beliebigen Mechanismus ersetzt werden, der eine entspre­ chende oszillierende Hin- und Herbewegung erzeugt.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Geraderichten von Leiterdrahtenden, ins­ besondere von Leiterdrahtenden mehradriger, verdrillter Kabel, mit einer Auflegeplatte (1) und einer Richtplatte (2), wobei ein Spalt (11) zwischen der Richtplatte (2) und der Auflageplatte (1) zum Aufnehmen eines Leiterdrahtendes vorgesehen ist und die beiden Platten (1, 2) zueinander beweglich angeordnet sind, wobei eine der beiden Platten (1, 2) bezüglich der anderen mittels eines Antriebs (12) geradlinig abziehbar und gleichzeitig eine der beiden Plat­ ten (1, 2) mittels eines weiteren Antriebs (4) in eine oszillierende Hin- und Herbewegung etwa quer zur Abzugsrichtung versetz­ bar angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageplatte (1) ruhig steht und die Abzugs- und Hin- und Herbewegung alleine von der Richtplatte (2) ausgeführt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Klemmeinrichtung (17) zum Festklemmen des Leiterdrah­ tes (3) an der der Abzugsrichtung gegenüberliegenden Seite der Vorrichtung vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hin- und Herbewegung von einem Exzentermechanismus (4) erzeugt wird, der eine sich drehende Exzenterscheibe (5) umfaßt, die sich zwischen zwei Exzenterführungen (6) befin­ det, die an einer der beiden Platten (1, 2) angebracht sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hin- und Herbewegung mit einer Frequenz von etwa 10-­ 20 Hz erfolgt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hin- und Herbewegung mit einer Frequenz von etwa 15-­ 18 Hz erfolgt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderliegenden Flächen der beiden Platten mit einem Elastomer (34) beschichtet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Andrückleiste (30) in Abzugsrichtung mit geringem Abstand hinter der Richtplatte (2) angeordnet ist und ein einzulegendes Leiterdrahtende (3) mit einem Druck von oben beaufschlagt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schneideinrichtung zum Abschneiden eines nach dem Geraderichten über die Auflageplatte (1) hinausstehenden Abschnittes des Leiterdrahtendes vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung ein Messer (31) und ein Gegenmesser (32) umfaßt, die an den sich nach dem Abziehvorgang gegen­ überliegenden Seitenflächen der Auflageplatte (1) und der Richtplatte (2) angeordnet sind, wobei der Schneidvorgang durch einen Hubmechanismus (22) der Richtplatte (2) er­ folgt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß für die Abzugsbewegung der Richtplatte (2) ein pneumati­ scher oder hydraulischer Abziehzylinder (12) vorgesehen ist, der mit der Richtplatte (2) in Wirkverbindung steht.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hubmechanismus (22) zum Anheben der Richtplatte vor­ gesehen ist.

13. Verfahren zum Geraderichten von Leiterdrahtenden, insbeson­ dere von Leiterdrahtenden mehradriger, verdrillter Kabel, wobei der Leiterdraht in Längsrichtung fixiert wird, das Leiterdrahtende längs des gerade zu richtenden Abschnitts zwischen einer Auflageplatte (1) und einer Richtplatte (2) eingeklemmt wird und eine der beiden Platten (1, 2) vom Leiterdrahtende abgezogen wird, wobei gleichzeitig die Platten (1, 2) eine oszillierende Hin- und Herbewegung zueinander etwa quer zur Abzugsrichtung ausführen.