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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Werkzeug zur automatischen
Installation eines Kabelbinders gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, der durch
WO8402095A definiert ist.
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Zahlreiche Kabelbinder-Montagewerkzeuge sind bekannt und einige sind komplizierte
Mehrfunktionswerkzeuge, die einzelne Kabelbinder aus einem entfernten Spender
abgeben, der eine Kassette oder eine Spule mit einer großen Anzahl von Kabelbindern
hat, um sie einem Fördermechanismus zuzuführen, der sie an das Montagewerkzeug
abgibt.
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Ein spezieller Typ eines Kabelbinder-Montagewerkzeugs benutzt die Beaufschlagung
mit Druckluft, um die einzelnen Kabelbinder vom Spender zu einem handbetätigten
Montagewerkzeug zur Anbringung an einem Leiterbündel zu transportieren, siehe z. B.
US-Patent Nr. 3946769.
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Diese Lufttransportwerkzeuge mit entferntem Spender sind sehr erwünscht und sind
sehr erfolgreich für Situationen, in denen eine Montage mit maximalem Volumen und
maximaler Geschwindigkeit erforderlich ist. Jedoch können Mehrfach-Kabelbinder-
Staus im Transportrohr zu einer Störung und einem nachfolgenden Auswechseln des
Transportrohrs führen, was erhebliche Verzögerungen und Reparaturkosten zur Folge
haben kann, die sehr beträchtlich sind. Um diese Probleme zu vermeiden, ist es daher
kritisch, daß, wenn ein erster Kabelbinder klemmt oder eine andere Blockierung im
Transportrohr des Werkzeugs auftritt, kein zweiter Kabelbinder geladen und durch das
Rohr abgegeben wird.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht daher darin, ein verbessertes
Kabelbinder-Installationswerkzeug zu schaffen, das einen Kabelbinder-
Blockierverhinderungsmechanismus hat.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1
gelöst.
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Im allgemeinen hat ein automatisches Kabelbinder-Montagewerkzeug zur Befestigung
eines einzelnen Kabelbinders um ein Leiterbündel o. dgl. eine Kabelbinder-
Montageeinrichtung zum Anbringen eines Kabelbinders um ein Bündel,
Kabelbinderaufnahmemittel zum Aufnehmen und Positionieren des Kabelbinders zum
Transport zur Kabelbinder-Montageeinrichtung, Kabelbinder-Vorschubmittel, die
Druckluft zum Vorschieben des Kabelbinders aus den Aufnahmemitteln durch ein
Transportrohr zur Montageeinrichtung verwenden, Steuermittel zur Steuerung der
Aufnahmemittel, Sensoren zum Erfassen des Auftretens einer Blockage im
Transportrohr und Signalmittel, um die Steuermittel in Abhängigkeit von einer
Blockage, die durch die Sensoren angezeigt wird, zu veranlassen, die Positionierung
eines nächsten Kabelbinders zum Transport zur Montageeinrichtung zu verhindern.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen:
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Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung eines automatischen Kabelbinder-
Montagewerkzeugs mit einem Blockage-Sensor-Mechanismus gemäß dem Konzept
der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 2 ist eine Teilaufsicht des Kabelbinder-Blockage-Sensor-Mechanismus;
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Fig. 3 ist ein Querschnitt des Inneren eines bekannten Transportrohrs;
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Fig. 4 ist ein Längsschnitt eines bekannten Transportrohrs, gezeigt in einem
Stauzustand;
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Fig. 5 ist ein Querschnitt des Inneren des Transportrohrs der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 6 ist eine perspektivische Darstellung des Blockage-Sensor-Mechanismus der
vorliegenden Erfindung;
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Fig. 7 ist eine perspektivische Teildarstellung des Blockage-Sensor-Mechanismus der
vorliegenden Erfindung;
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Fig. 8 ist ein Längsschnitt, der den anfänglich aufgenommenen Kabelbinder zeigt;
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Fig. 9 ist ein Längsschnitt des Kabelbinder-Auswurfbereichs, gezeigt mit dem
Kabelbinder nach Durchlaufen des Blockage-Sensor-Bereichs, und
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Fig. 10 ist eine schematische Darstellung der Elemente des Kabelbinder-Blockage-
Sensor-Mechanismus der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform:
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Ein Kabelbinder-Montagewerkzeugsystem vom Typ mit entferntem Spender unter
Anwendung der Beaufschlagung mit Druckluft zum Transport einzelner Kabelbinder zu
dem handbetätigten Werkzeug, das einen Blockage-Sensor-Mechanismus gemäß dem
Konzept der vorliegenden Erfindung hat, ist in den beigefügten Zeichnungen allgemein
mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
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Wie Fig. 1 zeigt, hat ein Kabelbinder-Montagewerkzeugsystem unter Verwendung
eines Blockage-Sensor-Mechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung ein
Kabelbinderwerkzeug 12, einen Kabelbinder-Spender 14, der mit dem Werkzeug 12
über ein Transportrohr 22 verbunden ist. Der Spender 14 ist mit einer Kabelrolle 16
verbunden und nimmt die einzelnen Kabelbinder 20 über eine Aufnahmetrommel 18
auf. Die Trommel 18 des Spenders 14 nimmt die einzelnen Kabelbinder 20 auf und
positioniert sie für den Transport im und durch das Transportrohr 22 im
Montagewerkzeug 12 zum Anbringen mittels der Werkzeugbacken 26 um ein
Leiterbündel 24.
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Wie die Fig. 2 und 6 zeigen, ist der Blockage-Sensor-Mechanismus 25 etwa zwischen
der Aufnahmetrommel 18 und dem Eintrittsbereich 30 des Transportrohrs 22
angeordnet und hat zusätzlich zur Steuerschaltungsanordnung (nicht gezeigt) eine
Anschlußblockanordnung 28, einen Lufteinlaß 36, zwei Druckanschlüsse 44, 46 und
einen Druckregler 34.
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Die Positionierung der Anschlußblockanordnung 28, der Druckanschlüsse 44, 46 und
der Schaltungsanordnung der Steuereinheit 35 ermöglicht es einem Benutzer, eine
Differenzdruckanzeige zu erhalten, um das Auftreten einer Blockage im Transportrohr
22 vor dem Laden und Abgeben des nächsten Kabelbinders 20 anzuzeigen.
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Wie in Fig. 7 und 8 ersichtlich, hat die Anschlußblockanordnung 28 einen Kanal 60,
der zwischen der Aufnahmetrommel 18 und dem Transportrohr 22 verläuft und durch
den ein Kabelbinder 20 in das Rohr 22 geladen wird. Die Anordnung 28 hat außerdem
eine erste Bohrung 40, in die Luft vom Lufteinlaß 36, reguliert durch den Druckregler
34, strömt. Die Anordnung 28 hat auch einen Gleitkolben 48, der eine zweite Bohrung
50 hat, die mit der Bohrung 40 fluchtet und an ihrem distalen Ende in einer
Rechtskurve abschließt. Die Anschlußblockanordnung 28 und der Gleitkolben 48
haben auch mehrere O-Ringdichtungen 52, die um den Kolben abdichten, um einen
Luftaustritt zu verhindern und die einwandfreie Arbeitsweise sicherzustellen. Die erste
Bohrung 40 hat eine Öffnung 42 mit einem kleineren Durchmesser und die beiden
Druckanschlüsse 44, 46, die von oben in die Bohrung münden. Die beiden
Druckanschlüsse 44, 46 befinden sich stromauf- bzw. stromabwärts der Öffnung 42
und sind mit einem Differenzdruckwandler der Steuereinheit 35 elektrisch verbunden.
Es ist auch ein Ventil 38 vorhanden, das so geschaltet werden kann, daß der
stromabwärtige Anschluß 46 mit dem Differenzialdruckwandler der Steuereinheit 35
verbunden wird, oder so, daß der stromabwärtige Anschluß 46 gesperrt und diese
Seite des Druckwandlers zur Atmosphäre entlüftet wird. Zusätzlich ist am
Austrittsbereich des Kanals 60 ein erster optischer Sensor 32 angeordnet, der anzeigt,
wenn der Kabelbinder 20 in den Einlaßbereich des Transportrohrs 22 gelangt ist.
Schließlich ist ein zweiter optischer Sensor vorhanden, der nahe dem Austrittsende des
Rohrs 22 (nicht gezeigt) liegt und anzeigt, wenn ein Kabelbinder durchgelaufen ist und
eine einwandfreie Abgabe erfolgt ist.
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Wie in den Fig. 7 bis 9 ersichtlich, wird während eines normalen Zyklus zum
Vorschieben eines Kabelbinders durch das Rohr 22 zum Werkzeug 12, wenn der
Benutzer den Auslasser betätigt, ein erster Druckluftimpuls durch das Rohr 18
geschickt, um den geladenen Kabelbinder 20 durch den Kabelbinderkanal 60 vorbei
am ersten optischen Sensor 32 zu schieben und zum Vorschub durch das Rohr 22 zu
positionieren. Wie in den Fig. 7 und 8 ersichtlich, liegt der Gleitkolben 48 zunächst an
einer ersten Fläche zur korrekten Ausrichtung des Kolben-Bypass-Kabelbinderkanals
62 auf den Kabelbinderkanal 60 an. Wenn der erste optische Sensor 32 feststellt, daß
der Kabelbinder 20 durchgelaufen ist, sendet er ein Signal zur Steuereinheit 35, die
den ersten Druckimpuls von der Trommel stoppt, um zu verhindern, daß sich der
Kabelbinder 20 zu weit nach unten in das Transportrohr 22 bewegt, und daß der
nächste Kabelbinder 20 in der Trommel 18 in Position gebracht werden kann. Das
Signal des ersten optischen Kabelbinders 32, daß der Kabelbinder durchgelaufen ist,
führt auch in der Steuereinheit 35 dazu, den zweiten Luftimpuls zu initiieren, der durch
den Lufteinlaß 36 in die erste Bohrung 40 geht, auf die entfernte Wand trifft und den
Gleitkolben 48 in die in Fig. 9 gezeigte Position schiebt, der das distale Ende der
zweiten Bohrung 50 auf den Kanal 60 ausrichtet und den Kabelbinder 20 durch das
Rohr 22 zum Werkzeug 12 schiebt. Der zweite Luftimpuls des Einlasses 36 schiebt den
Gleitkolben 48 in die abgedichtete Position, dichtet gleichzeitig den Kanal 60 ab und
transportiert den Kabelbinder 20. Ein Antidrehstift 54 greift in den Kolben 48 ein, um die
Drehung und Fehlausrichtung des Kolbens 48 zu verhindern. Nachdem der zweite
optische Sensor (nicht gezeigt) am Werkzeugende des Rohrs signalisiert hat, daß der
Kabelbinder durchgelaufen ist, weiß die Steuereinheit, daß das Werkzeug für einen
weiteren normalen Zyklus bereit ist. Wenn jedoch der Kabelbinder den zweiten
optischen Sensor (nicht gezeigt) nicht durchlaufen hat oder die Steuereinheit
anderweitig in einem Zustand ist, in dem sie das Werkzeug informiert, einen Testzyklus
durchzuführen, ist der Benutzer dann nicht in der Lage, einen weiteren Kabelbinder in
das Rohr abzugeben.
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Der Testzyklus besteht nur aus dem Senden des zweiten Luftimpulses durch den
Einlaß 36, so daß sich der Kolben 48 verschiebt, und die Bohrung 50 auf den Kanal 60
ausgerichtet wird. Der erste Luftimpuls, der den Kabelbinder aus der Trommel in das
Transportrohr geschoben hat, wurde nicht gesendet, und daher wurde der Kabelbinder
20 nicht in das Eintrittsende des Transportrohrs 22 zum Vorschub durch diesen zweiten
Luftimpuls geladen. Die Druckanschlüsse 44, 46 nehmen Druckanzeigen auf, die von
der Steuerschaltung geprüft werden. Wenn eine Blockage auftritt, ist die Druckdifferenz
über der Öffnung kleiner als im Zustand ohne Blockage, da die Strömung durch die
Blockierung behindert wird. Die Steuereinheit empfängt und prüft die
Druckdifferenzinformation der Anschlüsse 44, 46 und steuert die Arbeitsweise des
Werkzeugs entsprechend.
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Es ist zu beachten, daß der Anfangs-Testluftimpuls zum Prüfen der Druckdifferenz
nicht vor jedem Zyklus durchgeführt wird, sondern nur unter bestimmten Bedingungen,
die der Steuerschaltung angegeben werden, wie jedesmal, wenn das System zum
erstenmal eingeschalten wird, jedesmal, wenn das Kabelbinder-Transportrohr vom
System gelöst und wieder angeschlossen wird, und jedesmal, wenn die Steuerung kein
richtiges Eingangssignal von den optischen Sensoren für den Kabelbinder-Transport
feststellt. Wie aus der schematischen Darstellung der Fig. 10 ersichtlich ist, prüft die
Steuerschaltung den Zustand des Kabelbinder-Transportrohrs wie folgt:
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Die elektronische Steuereinheit 35 öffnet zu erst ein Transport-Lufteinlaßventil (nicht
gezeigt), das Luft durch den Lufteinlaß 36 in die Bohrung 40 und durch die Öffnung 42
schickt. Das Ventil 38 wird zunächst so positioniert, daß die Niederdruckseite des
Differenzdruckwandlers zur Atmosphäre entlüftet wird, um der Steuerung die
Transportluft-Einlaßdruckeinstellung anzugeben. Dann wird Ventil 38 geschaltet und
verbindet die Niederdruckseite des Wandlers mit dem stromabwärtigen Anschluß 46,
so daß der Differenzdruck über die Öffnung durch die Anschlüsse 44, 46 von der
elektronischen Steuerung festgestellt wird. Die elektronische Steuerschaltung beträgt
eine Tabelle im Speicher, um den Transportluft-Einlaßdruck mit dem angegebenen
Differenzdruck über der Öffnung zu vergleichen. Das Ergebnis dieses Vergleichs zeigt
der elektronischen Steuerung an, ob das Kabelbinder-Transportrohr frei oder blockiert
ist.
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Die genaue Positionierung der jeweiligen Druckanschlüsse 44, 46 kann für
unterschiedliche spezielle Bohrungsgrößen und spezielle Öffnungsgrößen unter
Anwendung von Standardberechnungen zum Optimieren der Anzeigen bestimmt
werden.
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Es ist auch zu beachten, daß das Transportrohr 22 bei der bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Innenprofil hat, das so geformt ist,
daß der Umfang des Kabelbinder-Kopfes relativ dicht umgeben wird, wie in Fig. 5
ersichtlich. Die enge Anpassung des Innenprofils des Rohrs 22 an dem
Kabelbinderkopf minimiert einen Luftaustritt um den Kabelbinderkopf im Rohr, so daß
die Maximal-Differenzdruck-Anzeige erhalten, und das Vorhandensein eines
Kabelbinders im Transportrohr genau erkannt wird.
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Fig. 3 zeigt das Innenprofil eines bekannten Transportrohrs, das es zuläßt, daß mehr
Luft ungehindert um den Kabelbinder strömen kann, was zu einer kleineren
Druckdifferenz-Anzeige führt, so daß die genaue Bestimmung einer Blockage weniger
präzise und schwieriger ist. Fig. 4 zeigt ein bekanntes Rohr im unerwünschten Zustand
eines Staus mehrerer Kabelbinder.