EP3068693B1 - Portables kabelbindewerkzeug - Google Patents

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Publication number
EP3068693B1
EP3068693B1 EP14784446.8A EP14784446A EP3068693B1 EP 3068693 B1 EP3068693 B1 EP 3068693B1 EP 14784446 A EP14784446 A EP 14784446A EP 3068693 B1 EP3068693 B1 EP 3068693B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive
portable tool
tensioning
tool
cycle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP14784446.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3068693A1 (de
Inventor
Hans-Dieter Thieme
Oliver DOHRMANN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HellermannTyton GmbH
Original Assignee
HellermannTyton GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HellermannTyton GmbH filed Critical HellermannTyton GmbH
Publication of EP3068693A1 publication Critical patent/EP3068693A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3068693B1 publication Critical patent/EP3068693B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B13/00—Bundling articles
    • B65B13/02—Applying and securing binding material around articles or groups of articles, e.g. using strings, wires, strips, bands or tapes
    • B65B13/025—Hand-held tools
    • B65B13/027—Hand-held tools for applying straps having preformed connecting means, e.g. cable ties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B13/00—Bundling articles
    • B65B13/18—Details of, or auxiliary devices used in, bundling machines or bundling tools
    • B65B13/22—Means for controlling tension of binding means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B57/00—Automatic control, checking, warning, or safety devices

Definitions

  • the invention relates to a portable tool for binding an object, in particular a wiring harness, by means of a belt, which has a tool body with cycle control arranged therein as well as clamping device and a drive for this purpose.
  • a drive which actuates a cycle control.
  • This serves to carry out the different movements to be performed by the cable tie tool in a controlled sequence in the context of a working cycle. This includes in particular the closing of a Umgreifungszange of the tool, in which the tape is led to wrap around the object to be bound, the insertion of the free end of the tape in the located on the rear band lock and the cutting of the protruding tape end and finally the opening of the wrapper.
  • These operations to be performed during the working cycle in a controlled sequence also include the tensioning of the band guided around the object to be bound by means of a tensioning device. It serves to attract the tape with a generally predetermined tape tension.
  • various types of clamping devices are known, for example, one with a tension roller, which is provided with sharp teeth and engages in the surface of the existing plastic strip ( EP 0 432 477 A1 ).
  • the band reaches its predetermined band tension, the tensile force exerted by the teeth of the tensioning roller is no longer sufficient for further movement, so that the band stands still and the teeth of the tensioning roller mill into the band surface. Even if the inevitable weakening of the strip material in practice is usually not disturbing, the resulting abrasion is distracting.
  • the invention has for its object to provide an improved, portable tool, which achieves a more precise compliance with the desired belt tension, even at high operating speeds.
  • the cycle control has a first drive, which via a reduction gear is connected to a Kurven Kunststoffusion and drives the Kurven Kunststoffusion that the Kurvensteuusion drives several devices to perform a plurality of operations in a controlled order that the drive is designed as a double drive such that the cycle control via the first drive and the tensioning device via a second drive are driven, each having its own drive, and that a control device is provided which controls the first and second drives independently of each other.
  • the invention is based on the idea to provide for the cycle control on the one hand and the clamping device on the other hand each have their own drive.
  • a separate drive for the tensioning device it is free from interference caused by the cycle control. It can thus be a more precise clamping by means of the clamping device.
  • the desired belt tension can be achieved more accurately, so that the fastening quality increases.
  • the result of the binding process is thus a tight fit with high reproducibility with respect to the belt tension.
  • a torque control device for driving the tensioning device is provided. It allows precise monitoring of the torque acting on the tensioning device and thus also of the belt tension caused. It can thus be controlled during clamping in real time, the actual band tension achieved. The reproducibility is thus further increased.
  • torque control allows demolition detection.
  • a demolition is characterized by the fact that after an increase in the moment of the clamping device this abruptly drops, since there is no more tape tension after the band break. Such demolition detection considerably increases process reliability.
  • a synchronous control is provided for the two drives, which expediently has such a torque control device.
  • the drive of the clamping device comprises a backstop.
  • the backstop can be designed as a worm gear in the drive.
  • a current monitoring module for an electric drive of the clamping device is provided.
  • the torque applied by the drive of the tensioning device can be monitored in a particularly efficient manner.
  • Mechanical sensors for torque determination are therefore superfluous.
  • the demolition detection can be integrated in an advantageous manner.
  • the clamping device is designed so that it acts positively by means of a blunt tensioning wheel on the band.
  • blunt tensioning wheel is meant here that the tensioning wheel does not have such teeth which cut into the band, and in particular do not mill into the band upon reaching the desired band tension. Rather, the teeth engage in a form-fitting manner in the correspondingly complementarily shaped surface of the band, such as a gear in a toothed belt.
  • encoders for an actual rotational speed are arranged on the clamping device and on the cycle control.
  • the actually achieved drive speed can be detected and transmitted to the control device.
  • the control device is designed to set a fixed speed relation of cycle control on the one hand and clamping device on the other hand. This will be achieves a reliable synchronization of the processes, which further increases the reproducibility and reliability of the binding process.
  • the controller has a characteristic module, which is designed to set different speed / torque characteristics.
  • the characteristic curve module expediently comprises a lookup table, which in particular can contain the corresponding parameters for different chip strengths and speeds (cycle times) in the form of a matrix.
  • speed ratios for tensioning operations in various strengths for example, thicknesses 1 to 5
  • quality levels for example, 1 to 3
  • control device further comprises a dynamic module.
  • This is designed to slow down in a selectable section of the clamping operation, preferably the last section, the tensioning drive.
  • the process can be carried out more slowly so as to reduce unwanted dynamic effects due to high tape speed. This further increases the reproducibility.
  • the dynamics module is so far capable of picking up the fixed speed ratio in a controlled manner. This achieves an increase in binding quality and reliability without having to be paid for by a longer cycle time.
  • the portable tool preferably has a memory device which comprises data sets for maximum current, average current, holding duration and / or cycle time of the clamping operation.
  • a memory device which comprises data sets for maximum current, average current, holding duration and / or cycle time of the clamping operation.
  • the data sets stored in the memory device can also be provided for external further processing.
  • an interface is expediently provided, via which the data records can be read from the storage device and fed to a process monitoring unit.
  • a portable binding tool is provided in the illustrated embodiment for processing cable ties 9.
  • the binding tool comprises a tool body 1 with a pistol-like handle at its lower end. At its upper end a removable magazine 2 is provided, which receives the cable tie 9 to be supplied.
  • a pair of pliers 3 is arranged, which consists of two relatively movable pliers halves 30, 31.
  • the tool body On its side surface, the tool body on a control panel 18 with a display and input keys.
  • a power supply 10 is provided for power supply.
  • the object to be bound (harness 99) is inserted between the open tong halves 30, 31.
  • the pliers halves 30, 31 move towards each other, so that the pliers 3 is closed.
  • a cable tie 9 with its free end ahead by a guide (not shown) advanced on the inside of the pliers 3 and so guided around the harness 99 until the free end runs back to the tool body and there enters a arranged at the rear end of the cable tie 9 lock.
  • the free end led through the lock is grasped and stretched, finally the protruding part of the band is cut off and ejected.
  • the pliers 3 is opened and the cable strand 99 looped around by the cable tie 9 can be removed.
  • a cycle control 5 and a tensioning device 6 are arranged in the tool body 1. They are in an exploded view together with a chassis element 4 carrying them Fig. 2 shown.
  • the cycle controller 5 has a first drive 75 in the form of an electric motor. It is connected via a multi-gear reduction gear 51 with a cam plate 50 and drives it. Of this curve control disc 50, a plurality of non-detailed devices are driven, which - except for the tensioning - the above individual operations (feeding a cable tie, advancing in the pliers, insertion into the lock, separation of the protruding part and ejection) in a controlled order To run.
  • a separate tensioning drive 6 is provided according to the invention. It is arranged opposite the cycle control 5 on the chassis element 4 in the illustrated embodiment. It included a second, own drive 76, via a reduction gear 61 and a toothed belt drive 62 with rollers 63, 64 at each end.
  • the roller 64 drives via a reduction gear 65 to a tensioning roller 60, which engages with its outer circumference, the band of the cable tie 9 and advances (s. Fig. 4 ).
  • the tensioning roller 60 opposite two support rollers 66 are arranged, which form an abutment for tensioning roller 60.
  • the band of the cable tie 9 is performed between the tension roller 60 and the support rollers 66.
  • the tension roller 60 is provided on its outer circumference with blunt gripping teeth 69, which engage in a form-fitting manner in a ribbing provided on the upper side of the strip and thus ensure functionally reliable advancement and clamping. Thanks to the positive engagement, there is no slip between the tension roller 60 and the belt 9, so that the emergence of abrasion and a weakening of the belt 9 is avoided.
  • a backstop 67 may be provided in the tensioning drive 6 (integrated into the tensioning roller 64 in the example shown, but it may also be arranged elsewhere).
  • the separate drives 75 and 76 are controlled via a control device 8. It is designed to synchronize the operation of the tensioning drive 6 with the cycle control 5.
  • a synchronous control module 82 is provided.
  • the signals applied by encoders 85, 86 for the actual rotational speeds of the drives for cycle control 5 or the tensioning device 6 are applied as input signals.
  • the clamping force exerted by the tensioning device 6 on the belt 9 can be determined. If a predetermined value is reached, the current and thus the clamping force over a certain Time is maintained until the cycle control to complete the binding process, a clipping of the excess band remainder is performed.
  • the control device 8 also contains a characteristic module 83. It comprises a parameter matrix 84 executed as a lookup table. Depending on a clamping force selected via the control panel 18 (for example stages 1 to 5) and the desired setting quality (for example stages 1 to 3), the corresponding parameter set is loaded from matrix 84 and used by the controller. Depending on the set of parameters, another fixed relation for the speeds of cycle control 5 on the one hand and tensioning drive 6 on the other hand is set. At higher clamping forces, a higher current is parameterized for the drive 76 of the clamping device, and with higher quality, the cycle time is increased, thus reducing the working speed of the tool.
  • a clamping force selected via the control panel 18 for example stages 1 to 5
  • the desired setting quality for example stages 1 to 3
  • a dynamics module 87 is provided. It is designed to perform the last portion of the tensioning process at a lower speed under critical operating conditions such as those described above. This avoids unfavorable dynamic effects due to the inherently high operating speed (due to the short cycle time). Since this speed reduction is made only a relatively small section, there is no noticeable increase in the cycle time. Thanks to the separately executed drive 76 the tensioning device remains without influence on the clamping force.
  • a memory device 88 connected to the control device 8 is a memory device 88. It stores data records for the tensioning operations performed. These include information on maximum current during clamping, the average current actually achieved during clamping, the holding time and the cycle time. This information can be evaluated, for example by means of statistical process control.
  • the data records can be read out for external processing, in particular for documentation purposes, via an interface 89.
  • the interface may be located on the tool itself or on the power supply 10, for. B. in the form of a USB socket 89 '. However, the read-out may also be carried out on the tool itself by interrogating the corresponding results via the control panel 18.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)
  • Processing Of Terminals (AREA)
  • Hand Tools For Fitting Together And Separating, Or Other Hand Tools (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein portables Werkzeug zum Binden eines Gegenstands, insbesondere eines Kabelbaums, mittels eines Bandes, das einen Werkzeugkörper mit darin angeordneter Zyklussteuerung sowie Spanneinrichtung und einen Antrieb hierfür aufweist.
  • Bei bekannten Kabelbindewerkzeugen, wie sie in den Grundzügen beispielsweise aus der EP 0 428 116 A1 bekannt sind, ist ein Antrieb vorgesehen, der eine Zyklussteuerung betätigt. Diese dient dazu, die von dem Kabelbindewerkzeug durchzuführenden verschiedenen Bewegungen in einer gesteuerten Reihenfolge im Rahmen eines Arbeitsspiels durchzuführen. Dazu gehört insbesondere das Schließen einer Umgreifungszange des Werkzeugs, in der das Band zum Umschlingen des zu bindenden Gegenstands geführt wird, das Einführen des freien Bandendes in das an dessen hinteren Band befindlichen Schloss sowie das Abschneiden des überstehenden Bandendes und schließlich das Öffnen der Umschlingungszange.
  • Zu diesen während des Arbeitsspiels in gesteuerter Reihenfolge vorzunehmenden Arbeitsschritten gehört auch das Spannen des um den zu bindenden Gegenstand geführten Bandes mittels einer Spanneinrichtung. Sie dient dazu, das Band mit einer in der Regel vorbestimmten Bandspannung anzuziehen. Hierzu sind verschiedene Arten von Spanneinrichtungen bekannt, beispielsweise eine mit einer Spannrolle, welche mit scharfen Zähnen versehen ist und in die Oberfläche des aus Kunststoff bestehenden Bandes eingreift ( EP 0 432 477 A1 ). Erreicht das Band seine vorbestimmte Bandspannung, so reicht die von den Zähnen der Spannrolle ausgeübte Zugkraft nicht mehr zur Weiterbewegung aus, so dass das Band stillsteht und die Zähne der Spannrolle sich in die Bandoberfläche einfräsen. Auch wenn die damit unweigerlich verbundene Schwächung des Bandmaterials in der Praxis meist nicht weiter störend ist, so stört doch der dabei entstehende Abrieb. Diese Problematik wird vermieden bei einer anderen Art einer Spanneinrichtung, bei welcher die zu erreichende Grenzspannung mittels einer Rutschkupplung eingestellt wird ( US 4,610,076 A ). Bei einer solchen Rutschkupplung besteht das Problem einer nachlassenden Reproduzierbarkeit in Folge von Verschleiß. Es wird damit zwar der Abrieb wie bei der erstgenannten Lösung vermieden, jedoch leidet hierunter die gleichmäßige Qualität der Bandspannung.
  • Aus der US 4 790 225 A ist ein portables Werkzeug zum Binden eines Gegenstands, insbesondere eines Kabelbaums, mittels eines Bandes bekannt, das einen Werkzeugkörper umfasst, mit einer einen ersten Antrieb umfassenden, im Werkzeugkörper angeordneten Zykluseinrichtung und mit einer einen zweiten Antrieb umfassenden Spanneinrichtung. Der erste und der zweite Antrieb bilden einen Doppelantrieb und es ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, welche den ersten und zweiten Antrieb unabhängig ansteuert. Weitere Vorrichtungen, die zum Stand der Technik gehören, sind aus den Druckschriften US 2009/0242069 A1 , EP 0 839 717 A1 und US 2002/0129866 bekannt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes, portables Werkzeug bereitzustellen, welches eine präzisere Einhaltung der gewünschten Bandspannung erreicht, und zwar auch bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten.
  • Die erfindungsgemäße Lösung liegt in einem Werkzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Bei einem portablen Werkzeug zum Binden eines Gegenstands, insbesondere eines Kabelbaums, mittels eines Bandes, das einen Werkzeugkörper mit einer darin angeordneten Zyklussteuerung und einer Spanneinrichtung sowie einen Antrieb hierfür aufweist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Zyklussteuerung einen ersten Antrieb aufweist, der über ein Untersetzungsgetriebe mit einer Kurvensteuerscheibe verbunden ist und der die Kurvensteuerscheibe antreibt, dass die Kurvensteuerscheibe mehrere Einrichtungen ansteuert, um mehrere Vorgänge in gesteuerter Reihenfolge auszuführen, dass der Antrieb als ein Doppelantrieb derart ausgeführt ist, dass die Zyklussteuerung über den ersten Antrieb und die Spanneinrichtung über einen zweiten Antrieb angetrieben werden, je einen eigenen Antrieb aufweisen, und dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die die ersten und zweiten Antriebe unabhängig voneinander ansteuert.
  • Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, für die Zyklussteuerung einerseits und die Spanneinrichtung andererseits je einen eigenen Antrieb vorzusehen. Indem somit für die Spanneinrichtung ein eigener Antrieb vorgesehen ist wird dieser frei von Störeinflüssen verursacht durch die Zyklussteuerung. Es kann somit ein präziseres Spannen mittels der Spanneinrichtung erfolgen. Die gewünschte Bandspannung kann so genauer erreicht werden, so dass sich die Befestigungsqualität erhöht. Das Ergebnis des Bindevorgangs ist also ein fester Sitz mit hoher Reproduzierbarkeit bezüglich der Bandspannung. Vorzugsweise ist eine Drehmomentsteuereinrichtung für den Antrieb der Spanneinrichtung vorgesehen. Sie ermöglicht eine präzise Überwachung des auf die Spanneinrichtung wirkenden Drehmoments und damit auch der bewirkten Bandspannung. Es kann somit während des Spannens in Echtzeit die tatsächlich erreichte Bandspannung kontrolliert werden. Die Reproduzierbarkeit ist dadurch weiter gesteigert. Ferner ermöglicht eine solche Drehmomentsteuerung eine Abrisserkennung. Ein Abriss zeichnet sich dadurch aus, dass nach einem Ansteigen des Moments der Spanneinrichtung dieses schlagartig abfällt, da nach dem Bandriss keinerlei Bandspannung mehr besteht. Durch eine solche Abrisserkennung wird die Prozesssicherheit beträchtlich erhöht.
  • Vorzugsweise ist eine Synchronsteuerung für die beiden Antriebe vorgesehen, die zweckmäßigerweise eine solche Drehmomentsteuereinrichtung aufweist.
  • Mit Vorteil umfasst der Antrieb der Spanneinrichtung eine Rücklaufsperre. Damit wird verhindert, dass sich bei ungünstigen Verhältnissen, wie sie insbesondere beim Binden elastischer Materialien auftreten können, es zu einem unerwünschten Rücklauf des Bandes kommen kann. Die Rücklaufsperre kann als ein Schneckengetriebe im Antrieb ausgeführt sein.
  • Zweckmäßigerweise ist ein Stromüberwachungsmodul für einen Elektroantrieb der Spanneinrichtung vorgesehen. Mit einer solchen Stromüberwachung kann auf besonders effiziente Weise das von dem Antrieb der Spanneinrichtung aufgebrachte Drehmoment überwacht werden. Mechanische Sensoren zur Drehmomentbestimmung sind damit überflüssig. In eine solche Stromüberwachung kann auch die Abrisserkennung in vorteilhafter Weise integriert sein.
  • Vorzugsweise ist die Spanneinrichtung so ausgeführt, dass sie mittels eines stumpfen Spannrads formschlüssig auf das Band einwirkt. Unter "stumpf" wird hierbei verstanden, dass das Spannrad keine solchen Zähne aufweist, die in das Band einschneiden, und die insbesondere nicht bei Erreichen der gewünschten Bandspannung sich in das Band einfräsen. Die Zähne greifen vielmehr formschlüssig in die entsprechend komplementär geformte Oberfläche des Bands ein, wie ein Zahnrad in einen Zahnriemen. Damit wird ein sicherer Halt des Bands erreicht und es wird so eine zuverlässige Ankopplung des Bands an die Spanneinrichtung und die Drehmomentüberwachung bewirkt. Damit verbessern sich weiter die Prozessqualität und damit die Reproduzierbarkeit der Bandspannung.
  • Zweckmäßigerweise sind an der Spanneinrichtung sowie an der Zyklussteuerung Geber für eine Ist-Drehzahl angeordnet. Somit kann die tatsächlich erreichte Antriebsgeschwindigkeit erfasst und an die Steuereinrichtung übermittelt werden. Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, eine feste Drehzahlrelation von Zyklussteuerung einerseits und Spanneinrichtung andererseits einzustellen. Damit wird eine zuverlässige Synchronisierung der Abläufe erreicht, wodurch sich die Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit des Bindevorgangs weiter erhöht.
  • Mit Vorteil weist die Steuerung ein Kennlinienmodul auf, welches dazu ausgebildet ist, verschiedene Drehzahl-/Drehmomentkennlinien einzustellen. Damit können durch Auswahl der Kennlinie unterschiedlich starke bzw. schnelle (je nach Zykluszeit) Spannvorgänge durchgeführt werden. Zweckmäßigerweise umfasst das Kennlinienmodul eine Lookup-Tabelle, die insbesondere die entsprechenden Parameter für verschiedene Spannstärken und Geschwindigkeiten (Zykluszeiten) in Gestalt einer Matrix enthalten kann. Es können somit Drehzahlrelationen für Spannvorgänge in verschiedener Stärke (beispielsweise Stärken 1 bis 5) sowie für verschiedene Qualitätsstufen (beispielsweise 1 bis 3) vorgehalten sein. Eine solche Paramtermatrix ermöglicht es dem Bediener, je nach Anwendungsfall einen passenden Parametersatz einfach und zuverlässig in die Steuereinrichtung einzuladen.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn die Steuereinrichtung weiter ein Dynamikmodul umfasst. Dieses ist dazu ausgebildet, in einem wählbaren Abschnitt des Spannvorgangs, vorzugsweise dem letzten Abschnitt, den Spannantrieb zu verlangsamen. Damit kann in dem besonders kritischen Moment des Erreichens der eingestellten Bandspannung der Vorgang langsamer durchgeführt werden, um so unerwünschte dynamische Effekte aufgrund zu hoher Bandgeschwindigkeit zu verringern. Damit wird die Reproduzierbarkeit weiter erhöht.
  • Dank der erfindungsgemäßen Trennung der Antriebe von Zyklussteuerung einerseits und Spanneinrichtung andererseits kann dies erfolgen, ohne dass die Verlangsamung des Spannantriebs zu einer an sich unerwünschten Verlangsamung der Zyklussteuerung führt. Das Dynamikmodul ist insoweit befähigt, die an sich feste Drehzahlrelation kontrolliert aufzuheben. Damit wird eine Steigerung der Bindequalität und Zuverlässigkeit erreicht, ohne dass sie durch eine längere Zykluszeit erkauft werden müsste.
  • Weiter weist das portable Werkzeug vorzugsweise eine Speichereinrichtung auf, die Datensätze zu Maximalstrom, Durchschnittstrom, Haltedauer und/oder Zykluszeit des Spannvorgangs umfasst. Damit wird eine Dokumentierbarkeit des Spannvorgangs erreicht. Da dank der erfindungsgemäßen Trennung des Spannantriebs von der Zyklussteuerung der von dem Spannantrieb aufgenommene Strom ausschließlich zur Bandspannung dient, kann damit durch einfache Messung der Stromaufnahme der Spanneinrichtung auf zweckmäßige und effiziente Weise eine Dokumentierbarkeit erreicht werden. Störfaktoren aufgrund anderer Vorgänge der Zyklussteuerung, beispielsweise aufgrund von Reibung des Bandes, wirken sich daher nicht störend aus. So kann auf verblüffend einfache Weise eine aussagekräftige Dokumentation hoher Güte erreicht werden. Die Abbindequalität wird damit nachvollziehbar und kann im Rahmen an sich fachüblicher Maßnahmen, beispielsweise einer statistischen Prozessüberwachung, ausgewertet werden. Dies kann auch lokal durch die jeweilige Steuereinrichtung erfolgen im Rahmen einer Abrisserkennung des Bandes.
  • Die in der Speichereinrichtung gespeicherten Datensätze können auch zur externen Weiterverarbeitung bereitgestellt werden. Dazu ist zweckmäßigerweise ein Interface vorgesehen, über das die Datensätze aus der Speichereinrichtung ausgelesen und einer Prozessüberwachungseinheit zugeführt werden können.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Seitenansicht eines portablen Bindewerkzeugs;
    Fig. 2
    eine Teil-Explosionsansicht zu dem Werkzeug nach Fig. 1;
    Fig. 3
    eine Blockdarstellung zur Steuerung; und
    Fig. 4
    eine Detailansicht zur Spannrolle.
  • Ein portables Bindewerkzeug ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zur Verarbeitung von Kabelbindern 9 vorgesehen. Das Bindewerkzeug umfasst einen Werkzeugkörper 1 mit einem pistolenartigen Handgriff an seinem unteren Ende. An seinem oberen Ende ist ein abnehmbares Magazin 2 vorgesehen, welches die zuzuführenden Kabelbinder 9 aufnimmt. An einer Frontseite des Werkzeugkörpers 1 ist eine Zange 3 angeordnet, die aus zwei relativ zueinander beweglichen Zangenhälften 30, 31. An seiner Seitenfläche weist der Werkzeugkörper ein Bedienfeld 18 mit einer Anzeige und Eingabetasten auf. Zur Leistungsversorgung ist ein Netzteil 10 vorgesehen.
  • Im Betrieb wird der zu bindende Gegenstand (Kabelstrang 99) zwischen die geöffneten Zangenhälften 30, 31 eingebracht. Die Zangenhälften 30, 31 bewegen sich aufeinander zu, so dass die Zange 3 geschlossen ist. Dabei wird ein Kabelbinder 9 mit seinem freien Ende voran durch eine Führungsnut (nicht dargestellt) an der Innenseite der Zange 3 vorgeschoben und so um den Kabelstrang 99 geführt, bis das freie Ende wieder zum Werkzeugkörper zurückläuft und dort in ein am hintern Ende des Kabelbinders 9 angeordnetes Schloss eintritt. Das durch das Schloss geführte freie Ende wird ergriffen und gespannt, schließlich wird der überstehende Teil des Bandes abgeschnitten und ausgeworfen. Am Ende wird die Zange 3 geöffnet und der von dem Kabelbinder 9 umschlaufte Kabelstrang 99 kann entnommen werden.
  • Zur Bewirkung dieser Vorgänge sind in dem Werkzeugkörper 1 eine Zyklussteuerung 5 und eine Spanneinrichtung 6 angeordnet. Sie sind zusammen mit einem sie tragenden Chassiselement 4 in einer Explosionsansicht in Fig. 2 dargestellt. Die Zyklussteuerung 5 weist einen ersten Antrieb 75 in Gestalt eines Elektromotors auf. Er ist über ein mehrere Zahnräder umfassendes Untersetzungsgetriebe 51 mit einer Kurvensteuerscheibe 50 verbunden und treibt diese an. Von dieser Kurvensteuerscheibe 50 sind mehrere, nicht im Einzelnen dargestellte Einrichtungen angesteuert, welche - mit Ausnahme des Spannens - die oben angegebenen einzelnen Vorgänge (Zuführen eines Kabelbinders, Vorschieben in der Zange, Einführen ins Schloss, Abtrennen des überstehenden Teils und Auswerfen) in gesteuerter Reihenfolge ausführen.
  • Für das Bewirken des Spannens ist erfindungsgemäß ein gesonderter Spannantrieb 6 vorgesehen, Er ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gegenüberliegend von der Zyklussteuerung 5 an dem Chassiselement 4 angeordnet. Er umfasste einen zweiten, eigenen Antrieb 76, der über ein Untersetzungsgetriebe 61 und einen Zahnriementrieb 62 mit Laufrollen 63, 64 an jedem Ende. Die Laufrolle 64 treibt über ein Untersetzungszahnrad 65 eine Spannrolle 60 an, die mit ihrem Außenumfang das Band des Kabelbinders 9 ergreift und vorschiebt (s. Fig. 4). Der Spannrolle 60 gegenüberliegend sind zwei Stützrollen 66 angeordnet, welche ein Gegenlager zur Spannrolle 60 bilden. Das Band des Kabelbinders 9 ist zwischen der Spannrolle 60 und den Stützrollen 66 durchgeführt. Die Spannrolle 60 ist an ihrem Außenumfang mit stumpfen Greifzähnen 69 versehen, die formschlüssig in eine an der Oberseite des Bandes vorgesehene Riffelung greifen und damit funktionssicheres Vorschieben sowie Spannen sicherstellen. Dank des formschlüssigen Eingriffs kommt es zu keinem Schlupf zwischen der Spannrolle 60 und dem Band 9, so dass das Entstehen von Abrieb sowie eine Schwächung des Bands 9 vermieden wird.
  • Optional kann eine Rücklaufsperre 67 im Spannantrieb 6 vorgesehen sein (im dargestellten Beispiel in die Spannrolle 64 integriert, sie kann aber auch anderswo angeordnet sein).
  • Die gesonderten Antriebe 75 und 76 werden über eine Steuereinrichtung 8 angesteuert. Sie ist dazu ausgebildet, die Betätigung des Spannantriebs 6 mit der Zyklussteuerung 5 zu synchronisieren. Dazu ist ein Synchronsteuermodul 82 vorgesehen. Als Eingangssignale sind von Encodern 85, 86 erfasste Signale für die Ist-Drehzahlen der Antriebe für Zyklussteuerung 5 bzw. der Spanneinrichtung 6 angelegt. Weiter enthält die Steuereinrichtung 8 eine Drehmomentsteuereinrichtung mit einem Stromüberwachungsmodul 81 für den Antrieb 76 der Spanneinrichtung 6. Durch Messung des Stroms für den Antrieb 76 mittels eines Stromsensors 80 kann die von der Spanneinrichtung 6 auf das Band 9 ausgeübte Spannkraft bestimmt werden. Ist ein vorbestimmter Wert erreicht, wird der Strom und damit die Spannkraft über eine gewisse Zeit aufrecht erhalten, bis von der Zyklussteuerung zum Abschluss des Bindevorgangs ein Abschneiden des überstehenden Bandrests durchgeführt wird.
  • Zur Anpassung an verschiedene Anwendungsfälle enthält die Steuereinrichtung 8 ferner ein Kennliniemodul 83. Es umfasst eine als Lookup-Tabelle ausgeführte Parametermatrix 84. Abhängig von einer über das Bedienfeld 18 gewählten Spannstärke (beispielsweise Stufen 1 bis 5) und der gewünschten Abbindequalität (beispielsweise Stufen 1 bis 3) wird der entsprechende Parametersatz aus der Matrix 84 geladen und von der Steuereinrichtung verwendet. Je nach Parametersatz wird eine andere, feste Relation für die Drehzahlen von Zyklussteuerung 5 einerseits und Spannantrieb 6 andererseits eingestellt. Bei höheren Spannstärken wird hierbei ein höherer Strom für den Antrieb 76 der Spanneinrichtung parametriert, und bei höherer Qualität wird die Zykluszeit erhöht und damit die Arbeitsgeschwindigkeit des Werkzeugs verringert.
  • Um auch bei eher problematischen Anwendungsfällen, wie beispielsweise geringe Spannkraft bei niedriger Qualität (also besonders kurzer Zykluszeit), ein sicheres Binden auch noch bei kleinen Abmessungen des zu bindenden Gegenstands 99 zu erreichen, ist ein Dynamikmodul 87 vorgesehen. Es ist dazu ausgebildet, unter kritischen Betriebsbedingungen wie den vorstehend geschilderten den letzten Abschnitt des Spannvorgangs mit einer geringeren Geschwindigkeit durchzuführen. Damit werden ungünstige dynamische Effekte aufgrund der an sich hohen Arbeitsgeschwindigkeit (aufgrund der kurzen Zykluszeit) vermieden. Da diese Geschwindigkeitsabsenkung nur ein einem verhältnismäßig kleinen Abschnitt vorgenommen wird, resultiert daraus keine spürbare Steigerung der Zykluszeit. Dank des gesondert ausgeführten Antriebs 76 der Spanneinrichtung bleibt dies ohne Einfluss auf die Spannstärke.
  • Mit der Steuereinrichtung 8 verbunden ist eine Speichereinrichtung 88. Sie speichert Datensätze zu den durchgeführten Spannvorgängen. Diese umfassen Angaben zu Maximalstrom beim Spannen, den tatsächlich während des Spannens erreichten Durchschnittstrom, Haltedauer sowie Zykluszeit. Diese Angaben können ausgewertet werden, beispielsweise mittels statistischer Prozesskontrolle. Die Datensätze können zur externen Verarbeitung, insbesondere zu Dokumentationszwecken, über ein Interface 89 ausgelesen werden. Das Interface kann am Werkzeug selbst oder an dem Netzteil 10 angeordnet sein, z. B. in Gestalt einer USB-Buchse 89'. Das Auslesen kann ggf. aber auch am Werkzeug selbst erfolgen, indem die entsprechenden Ergebnisse über das Bedienfeld 18 abgefragt werden.

Claims (12)

  1. Portables Werkzeug zum Binden eines Gegenstands, insbesondere eines Kabelbaums, mittels eines Bandes, das einen Werkzeugkörper (1) umfasst, mit einer einen ersten Antrieb (75) umfassenden im Werkzeugkörper angeordneten Zykluseinrichtung (5) und mit einer einen zweiten Antrieb (76) umfassenden Spanneinrichtung (6), wobei der erste Antrieb (75) in Gestalt eines Elektromotors vorgesehen ist, der über ein mehrere Zahnräder umfassendes Untersetzungsgetriebe (51) mit einer Kurvensteuerscheibe (50) verbunden ist und wobei die Zykluseinrichtung (5) eine Reihenfolge vorzunehmender Arbeitsschritte, nämlich Zuführen eines Kabelbinders, Vorschieben in der Zange, Einführen ins Schloss, Abtrennen des überstehenden Teils und Auswerfen, vorgibt, wobei der erste Antrieb (75) und der zweite Antrieb (76) einen Doppelantrieb bilden und wobei ferner eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, welche den ersten und zweiten Antrieb (75, 76) unabhängig ansteuert.
  2. Portables Werkzeug nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Drehmomentsteuereinrichtung für den zweiten Antrieb (76) der Spanneinrichtung (6) vorgesehen ist.
  3. Portables Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Synchronsteuereinrichtung (82) für die ersten und
    zweiten Antriebe (75, 76) vorgesehen ist.
  4. Portables Werkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Antrieb (76) der Spanneinrichtung (6) als Elektromotor ausgebildet ist und ein Stromüberwachungsmodul (81) für den zweiten Antrieb (76) vorgesehen ist.
  5. Portables Werkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Spanneinrichtung (6) ein Spannrad (60) aufweist, das zum formschlüssigen Eingriff in das Band (9) ausgebildet ist, vorzugsweise mittels stumpfer Zähne.
  6. Portables Werkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    an der Zyklussteuerung (5) und der Spanneinrichtung (6) Geber (85, 86) für eine Ist-Drehzahl angeordnet sind.
  7. Portables Werkzeug nach einem Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Steuereinrichtung (8) zur Einstellung einer festen Drehzahlrelation zwischen Zyklussteuerung (5) und Spanneinrichtung (6) ausgebildet ist.
  8. Portables Werkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Steuereinrichtung (8) ein Kennlinienmodul (83) aufweist, das dazu ausgebildet ist, verschiedene Drehzahl-/Drehmomentkennlinien einzustellen.
  9. Portables Werkzeug nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Kennlinienmodul (83) eine Lookup-Tabelle (84) umfasst, die vorzugsweise eine Parametermatrix für verschiedene Spannstärken und Geschwindigkeiten aufweist.
  10. Portables Werkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Steuereinrichtung (8) ein Dynamikmodul (87) umfasst, welches dazu ausgebildet ist, in einem wählbaren Abschnitt, vorzugsweise dem letzten Abschnitt, des Spannvorgangs den zweiten Antrieb (76) der Spanneinrichtung (6) verlangsamt.
  11. Portables Werkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Speichereinrichtung (88) vorgesehen ist, die Datensätze zu Maximalstrom, Durchschnittsstrom, Haltedauer und/oder Zykluszeit des Spannvorgangs umfasst.
  12. Portables Werkzeug nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Speichereinrichtung (88) mit einem Interface (89) zur externen Weiterverarbeitung versehen ist, das am Werkzeug oder einer externen Komponente, insbesondere einem Netzteil (10) angeordnet sein kann.
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