DE9000409U1

DE9000409U1 - Bindegerät zum Bündeln langgestreckter Gegenstände

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Publication number: DE9000409U1
Application number: DE9000409U
Authority: DE
Original assignee: Leonische Drahtwerke AG
Current assignee: Leoni AG
Priority date: 1990-01-16
Filing date: 1990-01-16
Publication date: 1991-05-16
Anticipated expiration: 2000-01-17

Description

Beschreibung

Bindegerät zum Bündeln langgestreckter Gegenstände

üie Erfindung betrifft ein Bindegerät zum Bündeln langgestreckter Gegenstände und insbesondere ein Kabe!~Bindege-:§-

Das Problem, langgestreckte Gegenstände zu bündeln, stellt sich auf unterschiedlichsten technischen und wirtschaftlichen Gebieten. Als zwei Beispiele unter vielen seien nur das Bündeln von Holzstäben oder Metallreifen zu bestimmten Stückzahlen zum Versand und Verkauf bzw. das Abbinden eines aus einer Vielzahl von Einzelkabeln bestehenden Kabelstranges an bestimmten Längspositionen genannt. Letzteres stellt ii «besondere bei der Produktion von Kabelbäumen, wie sie in Land-, Luft- und Wasserfahrzeugen eingesetzt werden, ein Problem dar. Dahar soll im folgenden das erfindungsgemäße Bindegerät speziell am Beispiel eines Kabel-Bindegerätes beschrieben und seine Vorteile daran erörtert werden, was jedoch keine Einschränkung des Erfindungsgegenstandes auf nur diesen Einsatzzweck darstellt.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Kabelstränge mit Hilfe von einfachen Klebebändern oder speziell für diesen Zweck gestalteten Kunststoff-Clipsen an entsprechenden Längspositonen manuell abzubinden. Bei der Verwendung von Klebestreifen ist der Abbindevorgang sehr mühselig und zeitraubend. Darüber hinaus stellen Klebestreifen keine hochqualitative und dauerha* Umschlingung des Kabelstranges sicher, da sich aufgrund mechanischer, thermischer oder chemischer Einflüsse die Klebestelle lösen oder das Band selbst zerreißen kann.

Die erwähnten Kunststoff-Clipse sind zwv einfacher handhabbar, jedoch benötigen sie an ihren Enden spezielle Verbindungselemente zur Bildung und Aufrechterhaftung der den Strang umfassenden Schlinge. Beispielsweise weist ein Ende des Kunststoff-Clipses eine Rastzahnreihe auf, die durch ein Rastauge am anderen Ende hindurchgezogen wird. Damit eine derartige Rastverbindung zwischen den Clips-Enden eine dauerhafte und mechanisch stabile Umschlingnng des Kabelstranges gewährleistet, muß der Kunststoff-Clips aus oinoiTi relativ hochwertigen Kunststoffnnaterial und zunindast im Beroich der Enden möglichst exakt gefertigt sein. Diese Anforderungen verteuern den

Kunststoff-Clips erheblich, was trotz der Tatsache. dyi/3 es sich bei den Kunststoff-Clipsen um Pfennigartikel handelt, einen nicht au/3er Acht zu lassenden Kostenfaktor bei der Kabelbaumhersteüung darstellt, da dip Clipse in sehr hohen Stückzahlen eingesetzt werden. Weiterhin ist von Nachteil, da/3 ein Kunststoff-Clips einer bestimmten Schlingenlänge nur jeweils für einen entsprechenden Dickenbereich des Kabelstranges verwendbar ist. So müssen für unterschiedliche Kabelstrangdicken auch unterschiedliche Kunststoff-Clipse auf Lager geharten werden. Nicht zuletzt ist das Abbinden eines Kabelstranges mit solchen Gipsen nach wie vor ein unrationeller Fertigungsschritt, der von Hand vollzogen werden mu/5.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein spezielles Bindegerät zum rationelleren und stabileren Bündeln langgestreckter Gegenstände zu schaffen. Ein entsprechendes Gerät, das diesen Anforderungen gerecht wird, ist durch die Merkmale des Anspruches 1 gegeben.

Demnach weist das Bindegerät einen Baugruppenträger in Form etwa einer Gerätegrundplatte auf, an der verschiedene Baugruppen montiert sind. Dazu gehört ein Bandführungsring, entlang dessen innerer Umfangsfläche ein Band zu einer Schlinge um die in die Ringöffnung eingeführten Gegenstände herumführbar ist. Letztere liegen dabei mehr oder weniger lose aneinander, da sie durch das Einführen in die Ringöffnung naturgemäß etwas vorgebündelt sind.

Weiiernin isx eine BändämriebsvömCiuüny vorgesehen, diS &Zgr;&iacgr;&idigr;&Ggr;&Ggr;&idigr; &bgr;&igr;&Pgr;&ogr;&Ggr;&idigr; &Zgr;&Igr;&iacgr;&Ggr;&Pgr; Einschieben des Bandes in den Bandführungsring dient. Das Band selbst kann ein Endlosband oder ein Bandstück entsprechender Länge sein, das aus einem Magazin oder lose in das Bindegerät eingeführt wird. Das Einschieben des Bandes durch die Bandantriebsvorrichtung erfolgt so lange, bis zur Schlingenbildung das Freiende des Bandes mit einem zumindest an der Einführungsposition des Bandes in den Bandführungsring gelegenen Bandabschnitt überlappt. Im Überlappungsbereich liegen also zwei Bandlagen aufeinander. Zum anderen dient die Bandantriebsvorrichtung zum Rückziehen des Bandes bei festgehaltenem Freiende, bis die langgestreckten Gegenstände als Bündel von der Bandschlinge straff umspannt sind. Durch den Rückzug des Bandes zieht sich nämlich die durch das Einschieben gebildete Schlinge zusammen, was durch das Festhalten des Bandfreiendes mittels einer entsprechenden Festhaltevorrichtung ermöglicht wird.

Zur Fixierung des gebündelten Zustandes ist eine Verschweißvorrichtung vorgesehen, die die beiden Bandlagen im Überlappungsbereich bei gestraffter Bandschlinge miteinander verschweißt. Fertigungstechnisch besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn für das Band ein thermoplastisches Kunststoffmaterial verwendet wird, dessen Bandlagen durch eine Ultraschall-Verschweißvorrichtung (Anspruch 9) dauerhaft und stabil miteinander verbunden werden können.

Um eine Entnahme des durch die fixierte Bandschlinge zusammengehaltenen Büfiuöis iäriQyöStrücker Gegenstände zu ermöglichen, ist sine Abschneidevorrichtung zum Abschneiden des Bandes hinter dem Überlappungsbereich hinter der Schwoi/3stelle also - vorgesehen.

Die vorstehend genannten Baugruppen des erfindungsgemä/3en Bindegerätes sind je nach ihrem Einsatzzweck in technisch üblicher Weise - etwa elektrisch oder pneumatisch - angetrieben und manuell über Steuerfunktionsschalter oder durch entsprechende Gerätesteuerungen halb- oder vollautomatisch ablaufgesteuert. Desgleichen versteht sich, da/3 das Bindegerät über eine Energieversorgung in Form eines Netzanschlusses, einer Druckluftversorgung und/oder von Akkumulatoren verfügt. Auch kann das Gerät ein entsprechendes Gehäuse aufweisen, das zumindest den Bandführungsring von au/3en zugänglich läßt.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Bindegerätes lassen sich also langgestreckte Gegenstände in sehr rationeller Weise maschinell bündeln, wobei durch die Verschweißung eine dauerhafte und stabile Bündelung stattfindet. Darüber hinaus stellt das Band selbst etwa im Vergleich zu den bekannten Kunststoff-Clipsen eine besonders kostengünstige Alternative dar, zumal mit einem Endlosband aus einem Vorratsbehälter oder von der Rolle gearbeitet werden kann. Nicht zuletzt können mit dem erfindungsgemäßen Bindegerät Bündei unterschiedlichster Dicke und Querschnittsformen abgebunden werden. Beispielsweise können Kabelstränge bestehend aus nur zwei Kabeln bis hin zu solchen, die in ihrer Dicke geringfügig kleiner sind als die Ringöffnung des Bandführungsringes gebündelt werden. Dabei ist weiterhin von Vorteil, da/3 sich durch das Rückziehen des Bandes bis zum Straffen der Bandschlinge und dem Abschneiden hinter dem Überlappungsbereich unabhängig von der Bündeldicke - wenn überhaupt - nur ein kurzes Restende als "Verschnitt" an der Bandschlinge verbleibt, dessen Länge durch den Abstand der Abschneidevorrich-

tung zum Überlappungsbereich gegeben ist. Es ist sogar denkbar, das Restende als Angriffspunkt für etwaige Fixiermittel, wie sie beispielsweise beim Verlegen eines Kabelbaumes in einar Fahrzeugkarosserie zu dessen Festlegung benötigt werden, zu verwenden.

Die Ansprüche 2-4 kennzeichnen vorteilhafte Weiterbildungen des Bandführungsringes. Ist dieser aus zwei Halbringen gemäß Anspruch 2 zusammengesetzt, von denen einer stationär und der zweite wegschwenkbar am Baugruppenträger angeordnet sind, so können die zu bündelnden Gegenstände radial in dsn Ring eingeführt werden, was bsi sinsrn geschlossener* Bandführungsring nicht möglich ist. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die zu bündelnden Gegenstände bereits auf einer Haltevorrichtung vorfixiert sind, wie dies beispielsweise bei Kabelbäumen der Fall ist. Letztere werden nämlich auf einem sogenannten Bindebrett zusammengestellt, dessen Halteelemente die Abzweigungs- und Endpunkte für die verschiedenen Kabelstränge definiert. Hier ist es notwendig, da/3 der Bandführungsring des erfindungsgemä/3en Bindegerätes jeweils an den für eine Abbindung vorgesehenen Längspositionen der einzelnen Kabelstränge um diese herumgelegt wird.

Im Anspruch 3 ist eine konstruktiv vorteilhafte Antriebskonstruktion für den schwenkbaren Halbring des Bandführungsringes angegeben. Die Führungsnut an der inneren Umfangsfiäche des Bandführungsringes gemäß Anspruch 4 disnt zur seitlichen Führung dss Bsndes während dsssen Einführen-s in d**n Bandführungsring. Damit wird eine zuverlässige Funktion des erfindungsgemäßen Bindegerätes gewährleistet. Es ist darauf hinzuweisen, da/3 beim Rückziehen des Bandes und dem damit verbundenen Zusammenziehen der Bandschlinge sich das Band natürlich aus der Führungsnut heraushebt.

Die Merkmale des Anspruches 5 kennzeichnen eine vorteilhafte Ausgestaltung der Bandantriebsvorrichtung. Im Zusammenhang m'rt der technisch üblichen Antriebssteuerung wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf das Ausführungsbeispiel verwiesen.

Die Ansprüche 6-8 betreffen die Festhaftevorrichtung des erfindungsgemäjSen Bindegerätes. Bei dem beanspruchten Fixierschieber handelt es sich um ein konstruktiv besonders einfaches Bauteil, das durch seinen tangentialen Eingriff in die Führungsnut des Bandfuhfungsnnges (Anspruch 7) und die flächige Beaufschlagung des Bandfreiendes mittels einer schräg zur Verschieberichtung

verlaufenden Keilfläche an seinem Beaufschlagungseride (Anspruch 8) eine besonders zuverlässige Fixierung des Bandfreiendes ermöglicht.

In den Ansprüchen 9-12 sind vorteilhafte Weiterbildungen der Verschweißvor richtung angegeben. Wie bereits erwähnt, ist es besonders sinnvoll, eine Ultraschall-Verschweißvorrichtung zu verwenden, wobei ein aus thermoplastischem Material gefertigtes Kunststoffband zur Verwendung kommt.

Durch die im Anspruch 10 angegebene, zwischen einer zurückgezogenen Ruhoctoltiirui iinri oinor unrnocrhnhonnn iirhwoißstellunn verschiebbare Sono—

&diams;rode ist es zum einen möglich, das Band bei zurückgezogener Sonotrode ungehindert in den Bandführungsring einführen zu können. Zum anderen wird durch das Vorschieben der Sonotrode in ihre Schwei/3stellung eine wirksame Beaufschlagung der Bandlagen im Überlanpungsbereich zum Verschweißen mit einem entsprechend guten Schweäßergebnis erzielt.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 11 werden die Bandlagen auf ihrer gesamten Breite durch die Sonotrode miteinander verschweig, was eine besonders kräftige und dauerhafte Verbindung ergibt. Anspruch 12 kennzeichnet eine vorteilhafte Positionierung der Sonotrode.

Um ein von der Bündeldicke und der Anordnung der einzelnen Gegenstände radial innerhalb des Überlappungsbereiches unabhängiges, qualitativ befriedigendes Verschweißergebnis der Bandlagen zu gewährleisten, ist gemäß Anspruch 13 auf der der Schwei/3fläche der Ultraschall-Verschweißvorrichtung abgewandten Innensert) der Bandlagen im Überlappungsbereich ein Gegenhalter angeordnet, auf dem sich die Bandlagen in ihrem Überlappungsbereich beim Verschweißvorgang abstützen. Es sind also konstant? ".ahmenbedingungen für das Verschweißen gegeben. Es ist ersichtlich, daß der Gegenhalter bei dieser Positionierung innerhalb der Bandschiinge angeordnet ist. ¹Jm eine Entnahme des Bündeis in radialer Richtung bei geöffnetem Bandführungsring zu ermöglichen, ist der Gegenharter gemäß Anspruch 14 aus seiner Gegenhaiteposrtion innerhalb des Bandführungsringes quer zur Ringebene ausrückbar. Dazu ist der Gegenhalter vom kurzen Schenkel eines L-förmigen Ausrückhebels gebildet, de .sen langer zweiter Schenkel am Baugruppenträger schwenkbar ge^gsrt ist (Anspruch 15). Dabei ist der zweite Schenkel des Ausrückhebels in Eirschwenkrichtung federbeaufschlagt und über ein pneumatisch oder elektrisch angetriebenes Keilgetriebe in seine Ausschwenksteilung und damit

der Gegenhalter in seine Ausrückstellung verbringbar. Diese Konstruktion ist besonders einfach und zuverlässig.

In den Ansprüchen 17-20 sind vorteilhafte Weiterbildungen der Abschneidevorrichtung angegeben. Durch ihre Positionierung unmittelbar vor dem Überlappungsbereich der Bandlagen und damit vor der Schweißstelle (Anspruch 17) wird die Länge des an der Bandschlinge verbleibenden Restendes nach dem Abschneiden des Bandes minimiert.

Die in den Ansprüchen 18 und 19 näher charakterisierte Ausführungsform für die Abschneidevorrichtung ist aus dem Stand der Technik an sich bekannt, jedoch ergeben sich durch ihre Anwendung beim erfindungsgemä/3en Bindegerät besondere Vorteile. So ist die Abschneidevorrichtung durch die im Anspruch 18 angegebene Konstruktion mit einem begrenzt drehbar gelagerten Zylinder und einer diesen konzentrisch umgebenden, stationären Zyünderhülse besonders kompakt, wodurch sie sehr nahe an den Überlappungsbereich herangerückt werden kann. Der von den Schlitzöffnungen des Zylinders und der Zylinderhülse gebildete Führungsschlitz stellt eine zusätzliche Führung für das Band innerhalb des Bindegerätes dar. Darüber hinaus ist die Abschneidevorrichtung gemä/3 Anspruch 18 konstruktiv besonders einfach ausgebildet, wozu auch der ohne besonderen Aufwand realisierbare Drehantrieb des Zylinders über einen elektrisch oder pneumatisch betätigbaren Stellschieber und einen am Zylinder angreifenden Lenker gemä/3 Anspruch 20 beiträgt. Durch die Ausbildung der Schlitzöffnung im drehbaren Zylinder gemä/3 Anspruch 19 sind die Randkanten der Schlrtzöffnung schneidenartig ausgebildet, was einen sauberen Schnitt bei verminderter Schnittkraft ermöglicht.

In den Ansprüchen 21 -23 ist eine alternative Ausgestaltung für die Abschneidevorrichtung angegeben. Letztere kann nämlich durch die Verschweißvorrichtung selbst gebildet sein, indem eine zusätzliche Trennschweißfläche etwa in Form einer gesonderten, schneidenartigen Trennkante seitlich neben der eigentlichen Schweißfläche der Verschweißvorrichtung vorgesehen ist.

Als v/eitere Alternative dazu kann die eigentliche Schweißfläche selbst an einer hinter dem Überlappungsbereich und damit hinter der Schweißstelle für die Bandlagen angeordneten Bandposition ein« in Trennschweißvorgang vollführen (Anspruch 22), wobei die Sonotrode für diesen Trennschweißvorgang dann <-»» ·&Lgr;·- **! &igr;&lgr; \\r\mr Ws-*rr»#<·It&igr; ik-vi-i/^l·»*! tr\r~t qi loorhu/Qnl/Kar ccy'in \f^rm /&Dgr;&eegr;&ogr;&igr; in ir*k* O1\ Roi

einer derartigen Ausgestaltung des Bindegerätes kann also eine gesonderte Abschneidevorrichtung vollkommen entfallen, wodurch eine entsprechend© Vereinfachung des Bindegerätes erzielt wird.

Die Ansprüche 24-26 geben verschiedene Möglichkeiten an, wie das erfinuungsgömSfSa 8imi#g»fäi züf&pgr; Einsau ki^nmen ksnn. So lsi m ber -aslsweise gem&ys Anspuch 24 als manuell handhabbares und über entsprachende S^- erfunktkjnsschalter betiügbares Handgerät etwa analog einer Handbohrmaschine o.dgl. ausgebildet. Damit ist das Bindegerät besonderes flexibel in der Fertig· 'ng beispielsweise von KabelbSumen einsetzbar.

Gemäß den Ansprüchen 25 bzw. 26 ist das Bindegerät Teil eines stationären Bindeautomaten oder am Manipulationsarm eines Industrieroboters angeordnet und jeweils von diesen Vorrichtungen steuerbar. Das Bindegerät wird dadurch also Teil einer automatisierten Bindestation, wie sie etwa bei der Serienfertigung von Kabelbäumen oder in Bündelungsstationen von automatischen Verpackungsvorrichtungen eingesetzt werden.

Im Anspruch 27 ist der im Bindegerät stattfindende Funktionsablauf im wesentlichen losgelöst von den entsprechenden Baugruppen des Bindesgerätes beansprucht.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes sind der nachfolgenden Beschreibung entnehmbar, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert wird. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 schematische Seitenansichten der Vorder- bzw. Rückseite des als Handgerät ausgebildeten Bindegerates aus zwei entgegengesetzten Richtungen (Pfeilrichtungen I bzw. Il gemäß Fig. 5) und

Fig. 3 bis 8 Detailseitenansichten (A) des Bereiches (D) gemäß Fig. 1 in aufeinanderfolgenden Funktionsstellungen des Bindegerätes sowie teilweise Vertikalschnitte (B) entlang der Geraden (V-V).

Das erfindungsgemäße Bindegerät ist im Ausführungsbeispiel als manuell handhabbares Kabel-Bindegerät 1 zum Bündeln bzw. Abbinden von Kabeh strängen eines Kabelbaumes an verschiedenen Längspositionen dargestellt.

In den Rg. 1 bzw. 2 sind nach Art einer Zusammenstellungszeichnung in Seitenansicht aus Pfeilrichtung i bzw. !I die verschiedenen, an einer etwa L-förrr,i- QBfi Trägerplatte 2 montierten Baugruppen des Kabel-Bindegerätes 1 erkennbar. & sind dies der Bandtührungsring 3 im Scheitelbereich der beiden Außenkanten 4.5 der beiden L-Schenkel 6,7 der Trägerplatte 2, die in Längsrichtung des L-Schenkels 6 übereinander angeordnete Bandantrieöwcrnchtung 8 und Ulira^halhVerschwelßvorriciTtung 9, die am sfvsiten L-Schenksl 7 angeordnete Festhaltevorrichtung 10 und die Abschneidevorrichtung 11 an der Peripherie dss Banäföhrungsringes 3. Der zweite L-Sdier**» 7 setzt slcii m einem Handgriff 12 fort, an dem ein Steuerfunktlonsschalter 13 angeordnet ist,

Bei a!!er> Ds^tsSungsr. w :?#* «tin ©nisprechendes Gehäuse weggelassen. Ein

'*chas wüVde in Seitenansicht etw& die F-crrr, dsr L-förmigen TrägerpSatte 2 aufweisen und die vorgenannten Baugruppen «* der in Fig. 1 erkennbaren Vordeä£ue 14 sowie die später erörterten Bauteile auf der Rückseite 15 (Fig. 2) der Trägerplatte 2 mit Ausnahme des Baniiiü« »rungs, ,nges 3 und des Handgriffes 12 umschlie/3en.

Wie aus den Fig. 3-8 deutlich wird, ist der Bandführungsring 3 aus zwei Halbringen 16,17 zusammengesetzt, von denen der eine (16) stationär und der anutjre (17) aus seiner Schließstellung (Fig. 4) in eine Öffnungsstellung (fig. 3) wegschwenkbar an der Trägerplatte 2 befestigt sind. Die Teilungsebene zwischen den beiden Halbringen 16,17 verläuft in Längsrichtung des L-Schenkels 6 der Trägerplatte 2 quer zu deren Plattenebene. Der schwenkbare Halbring 17 ist mit seinem trägerplattenseitigen Ende 18 schwenkbar an der Trägerplatte angelenkt, wobei die Schwenkachse S quer zur Teilungsebene T verläuft. Wenige Zentimeter beabstandet vom Anlenkpunkt (Schwenkachse S) des schwenkbaren Halbringes 17 greift ein durch das pneumatische Stellglied 19 angetriebener Stellschieber 20 an, mittels dem bei entsprechender Ansteuerung des Stellgliedes 19 der Halbring 17 in seine Schließ- (Fig. 4-6) bzw. Öffnungsstellung (Fig.3,7.8) verbringbar ist. Die innere Umfangsfläche 21 des Bandführungsringes 3 weist eine im Querschnitt flach-rechteckförrnige Führungsnut 22 auf, mittels der ein Band 23 mit seiner Flachebene quer zur Ringebene R zu einer Schlinge 24 (Fig. 4) herumführbar ist. Damit das Band 23 von außerhalb des Bandführungsringes 3 in diesen eingeführt werden kann, ist im stationären Halbring 16 ein Einführungsschlitz 25 im Bereich dessen trägerplattenseitigen Endes 26 vorgesehen. Das Band 23 selbst besteht aus einem thermoplaste

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Wie aus Fig. 1 deutlich wird, besteht die Bandantriebsvorrichtung 8 aus einem in seiner Antnebsrichtung umkehrbaren Elektromotor 27, einem diesem nachgesichalteten Zahnradgetriebe 28 und einem davon angetriebenen Förderwalzenpaar. zwischen dessen beiden Förderwalzen 29.30 das Band 23 in EinschubE bzw. Rüctausflohtung I sn-g-.^i-slm hindurchläuft. In Einschubrichturig E hänier dem Förderwaizenpaar 2a,^ ist das Band durch eine aus zwei Leitblechen 31,32 bestehende Führung und durch ein Führungrohr 33 hindurchgezogen, durch welches es von einem extern plazierten Magazirv oder Vorratsbehälter (nicht dargestellt) in das Kab&i-Bindegerät 1 eingeführt wird.

Die Festhaltevorrichtung 10 besteht im wesentlichen aus einem parallel zur Außenkante 5 des L-Schenkels 7 der Trägerplatte 2 auf deren Vorderseite 14 verschiebbar befestigten Fixierschieber 34, der zwischen einer Beaufschlagungsstellung (Fig. 5.6) und eine Freigabestellung (Fig. 3.4.7,8) für das Bandfreiende 35 verschiebbar ist. Der Verschiebeantrieb erfolgt über das pneumatische Stellglied 35, dessen Stellschieber 36 über einen querverlaufenden Arm 37 mit dem Fixierschieber 34 verbunden ist. Letzterer ist in zwei Führungsblöcken 38.39 verschiebbar geführt. Das Beaufschlagungsende 40 des Fixierschiebers 34 greift über einen Durchgangsschlitz 41 im stationären Haibring 16 etwa tangential in die Führungsnut 22 des Bandführungsringes 3 ein. Es ist etwa ke^:!- fCf mig ausgebildet und beaufschlagt mit seiner schräg zur Verschieberichtung V verlaufenden Keilfläche 42 das Bandfreiende 43 flächig.

Die Ultraschall-Verschweißvorrichtung 9 ist über das pneumatische Stellglied 44 zwischen einer zurückgezogen&n Ruhestellung (Fig. 1,3-5,7,8) und einer vorgeschobenen Schwei/3steilung (Fig. 6) verschiebbar (VerschieberichtungVR'). Sie weist eine Sonotrode 45 mit einem langgestreckten, im Querschnitt flachrechteckigen Sonotrodenstempel 46 auf, dessen in der Breite der Bandbreite entsprechende Stirnfläche die Schweißfläche 47 der Uttraschall-Veschweißvorrichtung 9 bildet. Ein quer zur Verschieberichtung VR¹ verlaufender Arm 48 stellt die Verbindung zwischen dem Stellschieber 49 des pneumatischen Stellgliedes 44 und der Ultraschall-Verschweißvonrichtung 9 her. Um die Schweißstellung und damit die EncJposition der Schweißfläche 47 (jonau zu justieren, ist am Stellschieber 9 eine parallel zur VerschiebetAchtung VIT verlaufende Justierschraube 50 vorgesehen, die ein Innengewinde im Anv 48 durchgreift. Die Sonotrode 45 greift mit ihrem Sonotrodenstompel 46 im StQfltisrsiüh zwischen dem ststionsren und schwenkbaren Hslbnrv"¹1 &bgr; 17 in

den Bandführungsring 3 zur Verschweißung der vom Bandfreiende 43 und dem radial außerhalb davon liegenden Bandabschnitt in deren Überlappungsbereich 51 gebildeten Bandingen ein.

Die Abschneidevorrichtung 11 Ist an der Peripherie des Bandführungsringes 3 unmittelbar hinter diesem Überlappungsbereich 51 angeordnet. Sie besteht aus einem begrenzt drehbar gelagerten Zylinder 52 und einer diesen konzentrisch umgebenden, stationären Zylinderhülse 53. Diese beiden Bauteile bilden durch jeweils miteinander fluchtende, diametral verlaufende Schlitzöffnungen 54,55 einen durch die Abschneidevorrichtung durchgehenden Führungsschlitz für das Band 23. Durch ein Verdrehen des Zylinders 52 gegenüber der Zylinderhülse 53 erfolgt ein Abschneiden des Bandes 23 durch die gegeneinander scherenden, unmittelbar benachbarten Randkanten der Schlitzöffnungen 54,55. Zum Drehantrieb des Zylinders 52 ist dieser axia! über die Zylindei hülse 53 zur Rückseite 15 der Trägerplatte 2 hin verlängert. At? «einem freien Überstehende 56 steht ein Lenker 57 radial ab, an dem ein pneumatisch betätigbarer Stellschieber 58 eines weiteren pneumatischen Stellgliedes 59 angelenkf ist (Fig. 2,5B). Die Schlitzöffnung 54 im drehbaren Zylinder 52 ist in Einschubrichtung E des Bandes 23 sich keilförmig verengend ausgebildet, womit die in Einschubrichtung E weisenden Randkanten der Schlitzöffnung 54 eine Schneide bilden.

Auf der der SchweijOfläche 47 des Sonotrodenstempels 46 abgewandten Innenseite der Bandlagen im Überlappungsbereich 51 ist innerhalb des Bandführungsringes 3 ein Gegenhalter 60 angeordnet, auf dem sich die Bandlagen beim Verschwei/3vorgang abstützen. Der Gegenhalter 60 ist vom kurzen Schenkel eines L-förmigen Ausrückhebels 61 gebildet, dessen langer zweiter Schenkel auf der Rückseite 15 der Trägerplatte 2 parallel zu deren Außenkante 4 verläuft und schwenkbar gelagert ist (Fig. 2). Dieser zweite Schenkel 62 des Ausrückhebels 61 ist in Einschwenkrichtung federbeaufschlagt und über ein pneumatisch angetriebenes Keilgetriebe (Keil 63) in seine Ausschwenkstellung verbringbar, womit der Gegenhalter 60 ebenfalls in seine Ein- bzw. Ausrückstellung verbringbar ist. Zur Betätigung ist der Keil 63 am Stellschieber 64 eines weiteren pneumatischen Stellgliedes 65 auf der Rückseite 15 der Trägerplatte 2 angeordnet.

Zur Beaufschlagung der pneumatischen Stellglieder 19,35,44,59,65 ist das Kabel-Bindegerät mrt einer Druckluftzuleitung 66 versehen, ausgehend von der

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über nicht dargestelle Verteiler und Ventilanordnungen die entsprechenden pneumatischen Stellglieder mit Druckluft versorgt werden. Die entsprechende Steuerung erfolgt über den Steuerfunktionsschalter 13, über den auch die Ultraschall-Verschwei/3vorrichtung 9 und der Elektromotor 27 entsprechend steuerbar sind.

Das erfindungsgemä/3e Kabel-Bindegerät 1 ist durch folgenden Funktionsablauf charakterisiert, der anhand der Fig. 3-8 mit Darstellungen in den aufeinanderfolgenden Funktionsstellungen näher beschrieben wird.

Die Ausgangsstellung ist in Fig. 3 dargestellt. Der Bandführungsring 3 ist durch Wegschwenken des Halbringes 17 geöffnet. Das Bandfreiende 43 des Bandes 43 liegt in der Abschneidevorrichtung 11, was durch das Abschneiden des Bandes in einem vorherigen Bindevorgang bedingt ist. Die Sonotrode 45 der Ultraschall-Verschweißvorrichtung 9 und der Fixierschieber 34 befinden sich in ihrer zurückgezogenen Ruhestellung. Der Gegenhalter 60 steht in der eingerückten Position und greift damit in die Innenöffnung des Bandführungsringes 3 ein.

Mit dem Bezugszeichen "67" ist ein Kabelstrang bezeichnet, der in den Fig. 3-8 schematisch im Querschnitt dargestellt ist. Bei einem solchen Kabelstrang 67 kann es sich beispielsweise um den Hauptast eines auf einem Kabelbaum-Bindebrett befestigten Kabelbaumes handeln, wobei mit Hilfe des erfindungsgemä/3en Kabel-Bindegerätes 1 jeder Kabelstrang 67 jeweils an beispielsweise 10 cm beabstandeten Längspositionen gebündelt werden kann. Ein einzelner solcher Bündelungsvorgang ist in den Fig. 3-8 abgehandelt. Zu dessen Beginn wird der geöffnete Bandführungsring 3 über den Kabelstrang 67 geschoben, so daß letzterer sich in der Ringöffnung 68 des Bandführungsringes 3 befindet. Anschließend wird über das pneumatische Stellglied 19 der Halbring 17 in seine Schließstellung verbracht und der Bandführungsring 3 durch eine entsprechende Betätigung des Steuerfunktionsschalters 13 also geschlossen (Fig. 4, Pfeil 69). Anschließend wird wiederum durch Betätigung des Steuerfunktionsschalters 13 der Elektromotor 27 in Gang gesetzt, wodurch das Band 23 angstrieben durch die Förderwalzen 29,30 in Einschubrichtung E weiterbewegt wird. Das Band 27 tritt mit seinem Freiende 43 in die Führungsnut 22 auf der inneren Umfangsfläche 21 des Bandführungsringes 3 ein und läuft durch den weiteren Vorschub des Bandes 23 zu einer Schlinge 24 um den Kabeistrang 67 herum. Durch eine entsprechende Vorschubsteuerung über den Schalter 70 wird der

Elektromotor 27 und damit der Bandantrieb ausgeschaltet, wenn das Bandfreiende 43 mit dem an der Einführungsposition des Bandes 23 in den Bandführungsring 3 gelegenen Bandabschnrtt überlappt. Dann liegen im Ü^: inriappungsbereich 51 zwei Bandlagen aufeinander.

Anschließend wird das pneumatische Stellglied 35 aktiviert, womit der Fixierschieber 34 in seine Beaufschlagungsstellung verschoben (Fig. 5, Pfeil 71) und folglich dessen Beaufschlagungsende 40 das Bandfreiende 43 festhält.

Danach wird der Elektromotor 27 wiederum in Betrieb gesetzt, allerdings mit umgekehrter Drehrichtung, wodurch das Band 23 bei festgehaltenem Bandfreiende 43 aus dem Bandführungsring 3 herausgezogen wird. Es hebt sich dadurch aus der Führungsnut 22 heraus und zieht den Kabelstrang 67 einerseits zusammen und andererseits in Anlage an die innere Umfangsfläche 21 des Bandführungsringes 3 im Bereich des Gegenhalters 60. Es ist in diesem Zusammenhang darauf hinzuweisen, daß die Transportlänge des während eines Zyklus in den Bandführungsring 3 eingeschobenen und daraus rückgezogenen Bandes 23 über eine entsprechende Betätigung des Elektromotor 27 während einer festgelegten Zeitdauer bzw. einer festgelegten Umdrehungszahl oder über entsprechende Sensoren festlegbar ist, die ein genügend weites Einschieben des Bandes bzw. ein Herausziehen bis zum Straffen des Bandes um den Kabelstrang 67 erfassen können.

Nachdem die Funktionsstellung gemä/3 Fig. 5 mit einer den Kabelstrang 67 straff umspannenden Bandschlinge 24 erreicht worden ist, fährt die Ultraschall-Verschwei/3vorrichtung 9 durch Betätigung des pneumatischen Stellgliedes aus ihrer Ruheposition (Fig. 3-5) in ihre vorgeschobene Schwei/3position (Fig. 6) vor (Fig. 6, Pfeil 72) und verschweijSt die durch das Bandfreiende 43 und den darüberliegenden Bandabschnitt gebildeten Bandlagen im Überiappungsbereich 51 miteinander. Danach fahren sowohl die Ultraschall-Verschweißvorricrrtur.jj 9, als auch der Fixierschieber 34 in ihre Ruheposition zurück (Fig. 7. Pfeile 73,74) und es wird durch Aktivierung des pneumatischen Stellgliedes die Abschneidevorrichtung 11 in Betrieb gesetzt. Der Zylinder 52 verschwenkt um einen begrenzten Winkel (Fig. 7, Pfeil 75) und das Band 23 wird durch die gegeneinander scherenden Randkanten der beiden Schlitzöffnungen 54,55 im Zylinder 52 bzw. der Zylinderhülse 53 abgeschnitten. Weiterhin wird das pneumatische Stellglied 65 aktiviert, wodurch der Gegenhalter 60 durch die Verschwenkung des Ausrückhebels 61 aus seiner in die Bandschlinge 24 eingrei-

fender) Position (fig. 6) ausnjckt und den durch die straffe Bandschlinge 24 gebündelten Kabelstrang 67 freigibt.

Anschließend kann der Halbring 17 weggeschwenkt und damit der Bandführungsring 3 geöffnet wordon (Fig. 7, Pfeil 76). Das Kabel-Bindegerät 1 kann folglich vom Kabelstrang 67 weggenommen und an der nächst vorgesehenen Binde-Längsposition wieder aufgesetzt werden, worauf der vorstehend geschilderte Zyklus von neuem beginnen kann.

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Bezugszeichen

1 Kabel-Bindegerät

2 Trägerplatte

3 Bandführungsring

4 Außenkante

5 "

6 L-Schenkel 7

8 Bandantriebsvorrichtung

9 Ultraschall-Verschweißvorrichtung

10 Festhalteyorrichtung

11 Abschneidevorrichtung

12 Handgriff

13 Steuerfunktionsschalter

14 Vorderseite

15 Rückseite

16 Halbring

17 "

18 trägerplattenseitiges Ende

19 pneumatisches Stellglied

20 Stellschieber

21 innere Umfangsfläche

22 Führungsnut

23 Band

24 Schlinge

25 Einführungsschlitz

26 trägerplattenseitiges Ende

27 Elektromotor

28 Zahnradgetriebe

29 Förderwalze 30

31 Leitblech 32

33 Führungsrohr

34 Fixierschieber

35 pneumatisches Stellglied

36 Stellschieber

37 Arm

38 Führungsblock 39

40 Beaufschlagungsende

41 Durchgangsschlitz

42 Keilfläche

43 Bandfreiende

44 pneumatisches Stellglied

45 Sonotrode

46 Sonotrodenstempel

47 Schweißfläche

48 Arm

49 Stellschieber

50 Justierschraube

51 ÜberlappungRbereici'i

52 Zylinder

54 Schlitzöffnung 55. "

56 Überstehende

57 Lenker

58 Stellschieber

59 pneumatisches Stellglied

60 Gegenhalter

61 Ausrückhebel

62 swsfter Schenk®! es Keil

64 Sisilsehieber

65 pneumatisches Sieügiieo

66 DruckSutiruieitung

67 Kabelstrang

68 Ringöffnung 69R

70 Schalter

71 PfeO
72

T Teilungsebene S Schwenkachse R Ringebene

E Einschubrichtung

Z Rückzugsrichtung

VR₁VR¹ Verschieberichtung

Claims

8/13(89119)

23. November 1989

Ansprüche

1. Bindegerät zum Bündeln langgestreckter Gegenstände, insbesondere Kabel-Bindegerät (1). mit einem Baugruppenträger (Trägerrfe.ie 2). an dem folgende Baugruppen montiert sind:

- Ein Bandführungsring (3). entlang dessö.; innerer Umfangsfläche (21) ein Band (23) zu einer Schlinge (24) um die in die Ringöffnung (68) eingeführten Gegenstände (ksI iiitrar^ 37) her?;rnirtirbiir &;.

- eine Bandantriv.i)svorrichtunr 'S) zum

- Einschieben -!es Sandes (23) in den Bar-uführunysring (3). bis zur Schlingenbildung das Freiende '4C> d?»s Bandes (23) mit einem zumindest an der Einführungsposition des Bandes in den Bandführungsring (3) gelegenen Bauabschnitt in Form zweier aufeinanderliegender Bandlagen überlappt, sowie

- Rückziehen des Bandes (23) bei festgehaltenem Freiende (43). bis die langgestreckten Gegenstände (Kabelstrang 67) als Bündel von der Bandschlinge (24) straff umspannt sind;

- eine Festhaltevorrichtung (10) zum Festhalten des Bandfreiendes (43) beim Rückziehen des Bandes (23);

- eine Verschweißvorrichtung zum Verschweißen der Bandlagen im Überlappungsbereich (51) bei gestraffter Bandschlinge (24) und

- eine Abschneidevorrichtung (11) zum Abschneiden des Bandes (23) hinter dem Überlappungsbereich (51).

2. Bindegerät nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

da/3 der Bandführungsring (3) aus zwei Halbringen (16,17) zusammengesetzt ist, von denen einer stationär und der zweite aus seiner Schließstellung in eine Öffnungsstellung wegschwenkbar am Baugruppenträger (Trägerplatte 2) angeordnet sind.

3. Bindegerät nach Anspruch 1 oder 2.

dadurch gekennzeichnet,

da/3 der schwenkbare Halbring (17) des Bandführungsringes (3) mit seinem einen Ende (18) am Baugruppenträger (Trägerplatte 2) angelenkt ist und beabstandet vom Anlenkpunkt (Schwenkachse S) ein linear verschiebbarer, pneumatisch oder elektrisch angetriebener Stellschieber (20) angreift.

4. Bindegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

da/3 die innere Umfangsfläche (21) des Bandführungsringes (3) eine flache Führungsnut (22) zur seitlichen Führung des Bandes (23) mit °3iner Flachebene quer zur Rngebene (R) aufweist.

5. Bindegerät nach einem der vorgenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

da/3 die Bandantriebsvorrichtung (8) einen in seiner Antriebsrichtung umkehrbaren Antriebsmotor (Elektromotor 27), ein diesem nachgeschaltetes Getriebe (Zahnradgetriebe 28) und ein davon angetriebenes Förderwalzenpaar umfa/3t, zwischen dessen Förderwalzen (29,30) das Band (23) in Einschub- (E) bzw. Rückzugrichtung (Z) angetrieben hindurchläuft.

6. Bindegerät nach einem der vorgenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Festhaltevorrichtung (10) durch einen Fixierschieber (34) gebildet ist, der zwischen einer Beaufschlagungsstellung und einer Freigabestellung für das Bandfreienrie (3) elektrisch oder pneumatisch angetrieben verschiebbar ist.

7. Bindegerät nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet,

da/3 das Beaufschlagungsende (40) des Fixierschiebers (34) über einen Durchgangsschlitz (41) im stationären Halbring (16) etwa tangential in die Führungsnut (22) des Bandführungsringes (3) im Überlappungsbereich (51) eingreift.

H. Bindegerät nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet,
da/3 das Beaufschlagungsenclo J40) 'les Fixierschieberr. (34) keilförmig aus

gebildet ist und mit seiner schräg zur Verschieborichtung (VR) verlaufenden Keilfläche (42) das Bandfreiende (43) flächig beaufschlagt.

Bindegerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

da/3 die Verschweißvorrichtung eine Ultraschall-Verschweißvorrichtung (9) ist, wobei ein aus thermoplastischen Material gefertigtes Kunststoffband zur Verwendung kommt.

10. Bindegerät nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet,

da/3 die Ultraschall-Verschweißvorrichtung (9) eine pneumatisch oder elektrisch zwischen einer zurückgezogenen Ruhestellung und einer vorgeschobenen Schwei/3stellung verschiebbare Sonotrode (45) aufweist, deren stirnseitige Schweißfläche (47) in Schweißstellurg die Bandlagen im Überlappungsbereich (51) beaufschlagt.

11. Bindegerät nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet,

da/3 die Sonotrode (45) einen langgestreckten, im Querschnitt flachrechteckigen Sonotrodenstempel (46) aufweist, dessen in der Breite der Bandbreite entsprechende Stirnfläche die Schweißfläche (47) bildet.

12. Bindegerät nach Anspruch 10 oder 11,

dadurch gekennzeichnet,

da/3 die Sonotrode (45) im Sto/3bereich zwischen dem stationären und schwenkbaren Halbring (16,17) in den Bandführungsring (3) eingreift.

13. Bindegerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12,

dadurch gekennzeichnet,

da/3 auf der der Schwei/3fläche (47) der Ultraschall-Verschweißvorrichtung (9) abgewandten Innenseite der Bandlagen im Überiappungsbereich (51) ei Gegenhalter (60) angeordnet ist, auf dem sich die Bandlagen in ihrem Überlappungsbereich (51) beim Verschweißvorgang abstützen.

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14. Bindegerät nach Anspruch 13,

dadurch gekennzeichnet,

da/3 der Gegenhalter (60) aus soiner Gegenhalteposition innerhalb des Bandführunysringes (3) quer zur Ringebene (R) ausrückbar ist.

15. Bindegerat nach Anspruch 14,

dadurch gekennzeichnet,

da/3 der Gegenhalter (60) vom kurzen Schenkel eines L-förmigen Ausrückhebels (61) gebildet ist, dessen langer zweiter Schenkel (62) am Baugruppenträger (Trägerplatte 2) schwenkbar gelagert ist.

16. Bindegerät nach Anspruch 15,

dadurch gekennzeichnet,

da/3 der zweite Schenkel (62) des Ausrückhebels in Einschwenkrichtung federbeaufschlagt und über ein pneumatisch oder elektrisch angetriebenes Keilgetriebe (Stellschieber 64, Keil 63) in seine Ausschwenkstellung verbringbar ist, womit der Gegenhalter (60) ebenfalls in seine Ein- und Ausrückstellung verbringbar ist.

17. Bindegerät nach einem der vorgenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

da/3 die Abschneidevorrichtung (11) an der Peripherie des Bandführungsringes (3) unmittelbar hinsr dsm Übsrlappungsbereich (51) der Bandlagen angeordnet ist.

18. Bindegerät nach Anspruch 17,

dadurch gekennzeichnet,

da/3 die Abschneidevorrichtung (11) aus einem begrenzt drehbar gelagerten Zylinder (52) und einer diesen konzentrisch umgebenden, stationären Zylinderhüise (53) besteht, wobei

- der Zylinder (52) und die Zylinderhülse (53) durch jeweils miteinander fluchtende, diametral verlaufende Schlitzöffnungen (54,55) einen durchgehenden Führungsschlitz für das Band (23) bilden und

- durch ein Verdrehen des Zylinders (52) gegenüber der Zylinderhülse (53) ein Abschneiden des Bandes (23) durch die gegeneinander scherenden Randkanten der Schlitzöffnungen (54,55) erfolgt.

19. Bindegerät nach Anspruch 18,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Schlrtzöffnung (54) im drehbaren Zylinder (52) in Einschubrid itung (E) des Bandes (23) sich keilförmig verengend ausgebildet ist.

20. Bindegerät nach Anspruch 18 oder 19,

dadurch gekennzeichnet,

da/3 der Zylinder (52) zumindest einseitig axial über die Zylinderhülse (53) hinaus verlängert ist und an seinem freien Überstehende (56) ein Lenker (57) radial absteht, sn dem ein elektrisch oder pneumatisch betätigbarer Steüschieber (58) zum Drehantrieb des Zylinders (52) angelenkt ist.

21. Bindegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16,

dadurch gekennzeichnet.

da/3 die Abschneidevorrichtung durch die Verschwei/3vorrichtung selbst gebildet ist, indem letztere mit einer zusätzlichen Trennschwei/3fläche versehen ist.

22. Bindegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16,

dadurch gekennzeichnet.

da/3 die Abschneidevorrichtung durch die Verschweißvorrichtung selbst gebildet ist, indem letztere nach dem Schweißvorgang im Überlappungsbereich einen Trennschweißvorgang an einer hinter dem Überiappungshereich (51) angeordneten Bandposition vollführt.

23. Bindegerät nach Anspruch 22,

dadurch gekennzeichnet,

da/3 für den Trennschwei/3vorgang die Verschweißvorrichtung quer zu ihrer Vorschubrichtung ausschwenkbar ist.

24. Bindegerät nach einem der vorgenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

da/3 das Bindegerät (Kabel-Bindegerät 1) als rri muell handhabbares und über entsprechende Steuerfunktionsschalter (13) betätigbares Handgerät ausgebildet ist.

25. Bindegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 23,

dadurch gekennzeichnet,
da/3 das Bindegerät Teil eines stationären Bindeautomaten und von diesem ctoi lorHar jet

26. Bindegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 23,

dadurch gekennzeichnet,

da/3 das Bindegerät am Manipulationsarm eines Industrieroboters angeordnet und von diesem steuerbar ist.

27. Bindegerät insbesondere nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch folgenden Funktionsablauf:

- Einführen der zu bündelnden Gegenstände (Kabelstrang 67) in den Bandführungsring (3);

- Einschieben des Bandes (23) in den Bandführungsring (3), bis zur Schlingenbildung das Freiende (43) des Bandes (23) mit zumindest dem an der FjnführyngsposjtiQn des Bandes (23) in den Bandführungsring (3) gelegenen Bandabschnitt in Form zweier aufeinanderliegender Bandlagen überlappt;

- Festhalten des Bardfreiendes (43);

- Rückziehen des Bandes (23), bis die Gegenstände (Kabelstrang 67) als Bündel von der Bandschlinge (24) straff umspannt «hr¹;

- Verschweißen der Bandlagen im Überlappungsbereich (51),

- Abschneiden des Bandes (23) in Einführungsrichtung (E) gesehen hinter dem überiappungsbereich (51);

- gegebenenfalls Ausrücken des Gegenhalters (60) und Öffnen des Bandführungsringes (3) und

- Entnahme der gebündelten Gegenstände (Kabelstrang 67) aus dem Bandführur.^sring (3).