DE69215512T2

DE69215512T2 - Heizvorrichtungen

Info

Publication number: DE69215512T2
Application number: DE69215512T
Authority: DE
Inventors: Michael Cook
Original assignee: Raychem Ltd
Current assignee: Raychem Ltd
Priority date: 1991-04-09
Filing date: 1992-04-09
Publication date: 1997-06-26
Anticipated expiration: 2012-04-10
Also published as: US5384889A; GB9107468D0; EP0579665B1; WO1992018321A1; JP3157522B2; CA2108148C; ATE145585T1; DE69215512D1; EP0579665A1; JPH06507040A; ES2096754T3; CA2108148A1

Description

Die Erfindung betrifft Heizvorrichtungen und insbesondere Vorrichtungen, um wärmerückstellbare Kunststoffhüllen um einen Bereich eines elektrischen Kabelbaums herum rückzustellen.
Bei der Herstellung von Kraftfahrzeug-Kabelbäumen ist es häufig erforderlich, einen Spleiß zwischen einer Anzahl von Adern oder Drähten zu bilden. Der Spleiß kann gebildet werden, indem die Enden der Drähte abisoliert werden und diese dann durch eine Ultraschallschweißvorrichtung miteinander verbunden werden. Nachdem die schweißverbindung hergestellt worden ist, kann sie isoliert und gegenüber der Umgebung abgedichtet werden, indem ein wärmerückstellbares Schlauchstück über dem Schweißverbindungsbereich und den angrenzenden isolierten Bereichen der Kabel rückgestellt wird. Um die Hülle rückzustellen, ist eine Reihe von Heizvorrichtungen vorgeschlagen worden, die an der Ultraschallschweißvorrichtung im Bereich des Schweißkopfs sitzen sollen, so daß der Bediener den Kabelbaumspleiß mit seiner zugehörigen rückstellbaren Hülle in die Heizvorrichtung einführen kann.
Beispielsweise ist eine Form einer Heizvorrichtung in dem US- Patent Nr. 4 749 843 beschrieben, wobei der Spleiß und die Hülle über die Heizvorrichtung bewegt und vertikal in sie abgesenkt werden. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß große Energiemengen aufgrund der vertikalen Bewegung beim Ziehen des Spleißes in die Heizkammer verlorengehen können, was zu instabilen Installationen führt. Außerdem ist diese Vorrichtung von einem ergonomischen Gesichtspunkt aus relativ unbefriedigend, da sich die Bediener beim Beschicken und Einleiten des Zyklus erheblich strecken müssen.
Eine andere Form einer Heizvorrichtung ist in dem US-Patent Nr. 4 764 662 beschrieben. Diese Heizvorrichtung hat eine horizontale Zuführung, bei der der Kabelbaum der Vorrichtung präsentiert wird, woraufhin er gegriffen und in eine Heizkammer gezogen und nach dem Heizschritt in seine Ausgangsposition zurückgebracht wird und sich dann die Greifeinrichtungen öffnen und das Auswerfen des Spleißes durch Schwerkraft ermöglichen. Diese Heizvorrichtung ist zwar ergonomisch viel besser als die vorstehend beschriebene vertikale Heizvorrichtung, sie hat jedoch den Nachteil, daß erhebliche Wärmeverluste aus dem Heizkammer-Eintrittsraum auftreten, was bewirken kann, daß die Vorrichtung als Ganzes sehr heiß wird, und ferner bewirkt, daß die Vorrichtung relativ lange Heizzyklen benötigt, um eine gleichmäßige Rückstellung der Hülle sicherzustellen. Außerdem kann die Bewegung des Spleißes und der Hülle zu der Heizkammer durch die Vorrichtung vor der Rückstellung bewirken, daß sich die Hülle in bezug auf den Spleiß bewegt und eine inakzeptable Isolierung bildet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Heizvorrichtung bereitgestellt, um eine wärmerückstellbare Kunststoffhülle um einen Bereich eines Kabelbaums herum rückzustellen, wobei die Heizvorrichtung folgendes aufweist: ein Gehäuse, das dort eine Heizstelle hat, wo der Bereich des Kabelbaums und die daran positionierte wärmerückstellbare Hülle eingeführt werden, eine Heizeinheit, die zwischen einer hinteren Position, in der sie von der Heizstelle getrennt ist, und einer vorderen Position bewegbar ist, in der sie die Heizstelle umgibt, wobei die Heizeinheit ein Paar von Heizbacken aufweist, die dazu veranlaßt werden, zu öffnen, wenn sich die Heizeinheit zu der Heizstelle bewegt, und dann zu schließen, wenn die Heizeinheit an der Heizstelle ankommt, so daß der Bereich des Kabelbaums und die Hülle innerhalb der Heizeinheit im wesentlichen vollständig eingeschlossen sind, und wobei die Backen dazu veranlaßt werden, zu öffnen, wenn sich die Heizeinheit von der Heizstelle zurückbewegt, um es zu ermöglichen, daß der Bereich des Kabelbaums und die Hülle entfernt werden.
Die Heizvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, daß sie ergonomisch relativ leicht anwendbar ist, da der Bediener den Spleiß nicht sehr weit bewegen muß, bis er von der Vorrichtung angenommen wird. Außerdem besteht eine sehr geringe Gefahr, daß die Hülle vor ihrer Rückstellung aus dem Spleißbereich verlagert wird, da sich der Spleiß und die Hülle nicht mehr bewegen, wenn sie von der Vorrichtung angenommen worden sind. Ferner ist die Vorrichtung in bezug auf die Heizleistung relativ wirkungsvoll und führt nicht zu einem Überhitzen des Vorrichtungsgehäuses, weil die Backen der Heizeinheit meistens geschlossen sind und horizontal öffnen, so daß das Entweichen von Wärme reduziert wird.
Die Vorrichtung weist normalerweise eine Halteanordnung auf, um eine Bewegung des Spleißes, während er erwärmt wird, zu verhindern. Eine solche Anordnung kann zweckmäßig ein Paar von Druckplatten aufweisen, die an jeder Seite der Heizeinheit angeordnet sind, wobei die eine Druckplatte jedes Paars in Richtung zu der anderen hin vorgespannt ist, um den Kabelbaum zwischeneinander zu greifen. Es kann zweckmäßig sein, daß die Anordnung ein Sperrelement aufweist (bevorzugt eines an jeder Seite der Heizeinheit), das das Entfernen des Kabelbaums von der Heizstelle weg verhindert, wenn die Heizeinheit den Bereich des Kabelbaums umgibt, jedoch in eine Position bewegt wird, die das Entfernen des Kabelbaums zuläßt, wenn sich die Heizeinheit von der Heizstelle zurückbewegt. Außerdem oder alternativ kann es wünschenswert sein, daß die Anordnung ein Auswerferelement aufweist, das den Kabelbaum aus der Heizstelle herausdrückt, wenn sich die Heizeinheit von der Heizstelle zurückbewegt. Eine solche Anordnung stellt sicher, daß der fertige Spleiß automatisch ausgeworfen wird, und die Vorrichtung kann leicht so angeordnet werden, daß der fertige Spleiß einfach auf die Arbeitsfläche vor der Vorrichtung fällt.
Die Heizeinheit ist bevorzugt in Form eines Paars von Backen von im wesentlichen gleicher Größe ausgebildet, so daß jede Backe die halbe Heizeinheit bildet. Die Heizeinheit kann eine Heizanordnung aufweisen, die eine bogenförmige Gruppe von Heizlampen besitzt, die eine Hälfte einer Heizkammer bildet, wenn die Backen zusammengebracht werden, wobei die Heizlampen von einer Menge von thermischer Isolierung umgeben sind. Die Backen öffnen sich also, wenn sich das Heizelement der Heizstelle nähert, und schließen sich dann, um den Spleiß und die Hülle relativ gleichmäßig mit den Heizlampen zu umgeben und es somit der Hülle zu ermöglichen, gleichmäßig um ihren Umfang herum rückgestellt zu werden.
Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung wird nachstehend beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben; die Zeichnungen zeigen in:
Figur 1 eine Perspektivansicht des Gehäuses der Heizvorrichtung;
Figur 2 eine Draufsicht von oben, die das Innere der Vorrichtung zeigt;
Figur 3 eine seitliche Schnittansicht entlang der Linie III-III von Figur 2; und
Figur 4 eine Seitenansicht entlang der Linie IV-IV von Figur 2.
In den beigefügten zeichnungen ist das Gehäuse einer Heizvorrichtung in Figur 1 gezeigt. Das Gehäuse hat einen zentralen Bereich, der eine Haube 1 aufweist, die die Heizeinheit und einen Antriebsmechanismus der Vorrichtung umschließt, und einen Seitenbereich 2 an jeder Seite, an dem ein Startknopf 3 gemeinsam mit anderen Merkmalen (nicht gezeigt), wie etwa den Heiz- und Zeitgeber-Einstellelementen, angeordnet ist. Unter der Haube 1 ist an jeder Seite des zentralen Bereichs ein Zwischenraum 4 vorgesehen, der mit der Heizstelle ausgerichtet ist.
Gemäß den Figuren 2 bis 4 hat die Heizvorrichtung eine Heizeinheit, die ein Paar von Backen 5 und 5' aufweist, die an einem Gelenk 6 miteinander verbunden sind. Jeder Heizbacken weist ein äußeres Gehäuse 7 und eine innere Heizeinheit 8 auf, die in das Innere des äußeren Gehäuses paßt. Jede innere Heizeinheit 8 weist eine bogenförmige Gruppe von acht zylindrischen Quarz-IR-Heizlampen 9 auf, die in einem bogenförmigen Block 10 aus Kieselaerogel-Wärmeisolierung angeordnet sind. Eine weitere Kieselaerogel-Wärmeisolierung ist in den äußeren Backengehäusen 7 vorgesehen.
Ein vertikal angebrachter Gleichstrom-Elektromotor 12 ist mit einer scheibenförmigen Kurbel 13 verbunden, mit der das eine Ende einer Stange 14 verbunden ist. Das andere Ende der Stange 14 ist mit dem Gelenk 6 der Heizbacken über einen Block 15 verbunden. Der Block 15 ist außerdem fest an einer Achse 16 angebracht, die imstande ist, in einem Lager 17 zu gleiten, so daß das Gelenk 6 immer auf einer konstanten Höhe gehalten und die Orientierung der Heizbacken gesteuert wird.
Jede Heizbacke ist mit einem Rollenlager 20 bzw. 21 versehen, das in einem Kanal 22 bzw. 23 angeordnet ist, der zwischen geeignet geformten Flächenkörpern bzw. Blechen 24 und 25 oder 26 und 27 gebildet ist, um jede Backe abzustützen.
Die Kurbel 13 ist auch mit einem Nockenfolger 30 versehen. Eine Querplatte 31 erstreckt sich von der einen Seitenwand 32 zu der anderen Seitenwand 33 und durch einen Schlitz 34 in jeder Seitenwand. Jedes Ende der Querplatte 31 ist an einer sich in Vorwärtsrichtung erstreckenden Achse 35 angebracht, deren vorderes Ende an einem Kabelbaum-Auswerferelement 36 angebracht ist, das sich zu einem Paar von identischen Armen 36' und 36" gabelt.
Eine Kabelbaum-Halteanordnung weist eine feststehende obere Druckplatte 37 und eine untere Druckplatte 38 auf, die sich durch eine Führung 39 zwangsläufig in Vertikalrichtung bewegt und in Richtung zu der oberen Druckplatte 37 durch eine Feder 40 vorgespannt ist. Ein Sperrelement 41 ist außerdem vorgesehen, das nach oben durch eine Feder (nicht gezeigt) vorgespannt und um ein Gelenk 42 drehbar ist. Das Sperrelement 41 ist mit einem Rollenlager 43 versehen, das mit einem unteren abgeschrägten Rand 44 der Auswerferelementarme 36' in Eingriff ist, um zu bewirken, daß das vordere Ende des Sperrelements nach unten gedrückt wird, während sich das Auswerferelement vorwärtsbewegt. Der vorderste Rand sowohl der unteren Druckplatte 38 als auch des Sperrelements 41 ist mit einem abgeschrägten Rand 50 versehen (so daß ihre vordersten Ränder von der Seite gesehen Koinzidenz zeigen.)
Im Betrieb plaziert der Bediener die wärmerückstellbare Kunststoffhülle über der Schweißverbindung in dem Kabelbaumspleiß und bringt dann den Spleiß in den Zwischenraum 4 des Gehäuses ein. Wenn der Spleiß in diese Position gebracht wird, wird das vordere Ende sowohl des Sperrelements 41 als auch der unteren Druckplatte 38 nach unten gedrückt, um ihn dadurch aufzunehmen, daß der Spleiß auf ihre oberen abgeschrägten Oberflächen 50 wirkt. Sobald der Spleiß in Position ist, bewegt sich das Sperrelement 41 unter der Kraft der Feder 40 nach oben, um den Spleiß in seiner Position zu halten.
Wenn die Vorrichtung durch den Startknopf 3 betätigt wird, dreht der Motor 12 die Kurbel 13 um 180º, so daß die Stange 14 und die Backen 5 und 5' in ihre vorderste Position bewegt werden, wie in den Zeichnungen gezeigt ist. Während sich die Backen 5 und 5' vorwärtsbewegen, wird bewirkt, daß sich die zwischen ihnen gebildete "Mündungsöffnung" öffnet und dann schließt, und zwar durch die Bahn, in die die Rollenlager 20 und 21 aufgrund der Kanäle 22 und 23 gezwungen werden, so daß der Spleiß in der geschlossenen Heizkammer 44, die innerhalb der Backen 5 und 5' gebildet ist, eingeschlossen ist. Während der Spleiß in der Heizkammer 44 eingeschlossen ist, wird die Kunststoffhülle um den Spleiß und ein eventuelles Dichtmittel, beispielsweise einen Schmelzklebstoff, aufgeschrumpft, und die Hülle wird dazu veranlaßt, zu fließen und den Spleiß abzudichten.
Nach einem Zeitraum, der von dem Bediener vorher eingestellt werden kann, dreht der Motor die Kurbel 13 wieder um 180º in ihre Ausgangsposition, woraufhin der Nockenfolger 30 an einer Stelle 45 über dem zweiten Näherungsschalter (nicht gezeigt) positioniert wird, während sich die Kurbel weiter dreht. Während dieser halben Drehung werden die Stange 14 und die Backen 5 und 5' in ihre hinterste Position bewegt. Wie bei der Vorwärtsbewegung der Backen wird bewirkt, daß sich die Backen 5 und 5' öffnen und dann wieder schließen, während die Rollenlager den Bahnen der Kanäle 22 und 23 folgen, so daß der Spleiß aus der Kammer 44 freigegeben wird. Gleichzeitig wird die Querplatte 31 von dem Nockenfolger 30 vorwärtsgeschoben, bis der Nockenfolger an seiner vordersten Position ist, und bewegt sich dann unter der Kraft einer Feder (nicht gezeigt) rückwärts. Die Vorwärtsbewegung der Querplatte 31 bewirkt, daß sich die Achse und das Kabelbaum-Auswerferelement 36, das an jeder Seite des Gehäuses angeordnet ist, vorwärtsbewegen. Während sich das Kabelbaum-Auswerferelement 36 vorwärtsbewegt, wirkt der abgeschrägte Rand 44 auf das Rollenlager 43 des Sperrelements 41 und bewirkt, daß sich das Sperrelement 41 nach unten bewegt, um das Auswerfen des Spleißes zu ermöglichen. Eine weitere Vorwärtsbewegung des Auswerferelements bewirkt, daß sein vorderer Rand an den Druckplatten 37 und 38 vorbeistreicht, so daß der Spleiß aus dem Zwischenraum 4 ausgeworfen wird und auf die Arbeitsfläche fallen kann.

Claims

1. Heizvorrichtung, um eine wärmerückstellbare Kunststoffhülle um einen Bereich eines Kabelbaums herum rückzustellen, wobei die Heizvorrichtung ein Gehäuse aufweist, das dort eine Heizstelle (4) hat, wo der Bereich des Kabelbaums und die daran positionierte wärmerückstellbare Hülle eingeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Heizeinheit aufweist, die zwischen einer hinteren Position, in der sie von der Heizstelle getrennt ist, und einer vorderen Position bewegbar ist, in der sie die Heizstelle umgibt, wobei die Heizeinheit ein Paar von Heizbacken (5, 5') aufweist, die dazu veranlaßt werden, zu öffnen, wenn sich die Heizeinheit zu der Heizstelle (4) bewegt, und dann zu schließen, wenn die Heizeinheit an der Heizstelle ankommt, so daß der Bereich des Kabelbaums und die Hülle innerhalb der Heizeinheit im wesentlichen vollständig eingeschlossen sind, und wobei die Backen dazu veranlaßt werden, zu öffnen, wenn sich die Heizeinheit von der Heizstelle zurückbewegt, um es zu ermöglichen, daß der Bereich des Kabelbaums und die Hülle entfernt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, die eine Anordnung aufweist, um den Kabelbaum in der Heizstelle zu halten, wobei die Anordnung ein Paar von Druckplatten (37, 38) aufweist, die an jeder Seite der Heizeinheit angeordnet sind, wobei die eine Druckplatte jedes Paars in Richtung zu der anderen hin vorgespannt ist, um den Kabelbaum zwischeneinander zu greifen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei jede Anordnung ein Sperrelement (41) aufweist, das das Entfernen des Kabelbaums von der Heizstelle weg verhindert, wenn die Heizeinheit den Bereich des Kabelbaums umgibt, jedoch in eine Position bewegt wird, die das Entfernen des Kabelbaums zuläßt, wenn sich die Heizeinheit von der Heizstelle zurückbewegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei jede Anordnung ein Auswerferelement (36) aufweist, das den Kabelbaum aus der Heizstelle herausdrückt, wenn sich die Heizeinheit von der Heizstelle zurückbewegt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei jede Backe der Heizeinheit auf jeder Seite davon ein Lager (20, 21) hat, das mit einer Führungsfläche (24, 25 und 26, 27) an dem Gehäuse zusammenwirkt, um die Bakken dazu zu veranlassen, zu öffnen und zu schließen, wenn die Heizeinheit zwischen ihrer hinteren und ihrer vorderen Position bewegt wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei jede Backe (5, 5') der Heizeinheit eine Heizanordnung (8) aufweist, die eine bogenförmige Gruppe von Heizlampen (9) besitzt, die eine Hälfte einer Heizkammer bildet, wenn die Backen zusammengebracht werden, wobei die Heizlampen von einer Menge von thermischer Isolierung umgeben sind.