WO2020216834A1 - Verfahren, vorrichtung und system zur konfektionierung eines elektrischen kabels - Google Patents

Verfahren, vorrichtung und system zur konfektionierung eines elektrischen kabels Download PDF

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WO2020216834A1
WO2020216834A1 PCT/EP2020/061319 EP2020061319W WO2020216834A1 WO 2020216834 A1 WO2020216834 A1 WO 2020216834A1 EP 2020061319 W EP2020061319 W EP 2020061319W WO 2020216834 A1 WO2020216834 A1 WO 2020216834A1
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cable
cable end
rotation
inner conductor
electrical
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PCT/EP2020/061319
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Pascal MAIER
Manfred Sorg
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Metzner Maschinenbau Gmbh
Metzner Holding GmbH
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Publication date
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R43/28—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for wire processing before connecting to contact members, not provided for in groups H01R43/02 - H01R43/26
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    • H01R13/658—High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
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    • H01R43/20—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve

Definitions

  • the invention relates to a method for assembling an electrical cable, having at least two inner conductors which extend from a first cable end to a second cable end.
  • the invention also relates to a method for assembling an electrical cable, having a single inner conductor which extends from a first cable end to a second cable end.
  • the invention also relates to a device for assembling an electrical cable, having a control unit, an actuator device and a pressing tool.
  • the invention also relates to a device for assembling an electrical cable having a single inner conductor, having a first means for twist-proof fastening of a first contact element and a second means for twist-proof fastening of a second contact element, and a control unit.
  • the invention also relates to a computer program product and a system for assembling an electrical cable.
  • a connector or mating connector can be a plug, a built-in plug, a socket, a coupling or an adapter.
  • the term "connector” or “mating connector” used in the context of the invention is representative of all variants.
  • a plug connection must withstand high loads, for example mechanical loads, and remain closed in a defined manner, so that the electrical connection is not accidentally taken, for example during operation of a vehicle.
  • the object of the present invention is to provide a method for assembling an electrical cable in which, in particular, a relative orientation of electrical connectors to be mounted on the respective cable ends, preferably in the context of an automated cable assembly, can be ensured .
  • the present invention is also based on the object of providing a device in which, in particular, a relative orientation of electrical plug connectors to be mounted on the respective cable ends, preferably within the framework of automated cable assembly, can be ensured.
  • the object is achieved for the method with the features listed in claim 1 or with the features listed in claim 11.
  • the object is achieved by the features of claim 16 and the features of claim 17.
  • the object is achieved by the features of claim 1 8 and with regard to the system by claim 19.
  • a method for assembling an electrical cable is provided, wherein the electrical cable has at least two inner conductors which extend from a first cable end to a second cable end.
  • the electrical cable is preferably designed as a high-voltage line.
  • the area of the electrical cable in which the processing or assembly primarily takes place is sometimes also referred to below as the "cable section to be processed".
  • the cable section to be processed can be a cable end piece.
  • two cable sections of the cable, in particular both cable end pieces, are processed or assembled with a respective connector.
  • the invention can be provided for an automated or fully automated assembly of an electrical cable.
  • any electrical cable can be assembled with any connectors in the context of the invention.
  • the electrical cable preferably has an outer conductor or is designed as a shielded electrical cable.
  • the invention is particularly advantageously suitable for assembling electrical cables with a large cross section for high power transmission, for example in the vehicle sector, particularly preferably in the field of electromobility. An electrical cable can thus be provided for the high-voltage range, in particular a high-voltage line.
  • the electrical cable or the at least one electrical connector can in particular have any number of inner conductors, for example two inner conductors or more inner conductors, three inner conductors or more inner conductors, four inner conductors or even more inner conductors. If the cable has several inner conductors, these can run twisted through the cable, in the manner of a twisted pair cable known from telecommunications or communications technology. The inner conductors can, however, also be routed in parallel in the cable.
  • the cable can also have only a single inner conductor.
  • the procedure for this case is described in more detail below;
  • the invention for use with an electrical cable with at least two inner conductors is described, the features and advantages described in this context can also be transferred to the assembly of a single-core cable with only one inner conductor - and vice versa, provided this is not technically excluded .
  • the electrical cable is designed as a coaxial cable with exactly one inner conductor and exactly one outer conductor or as a cable shielded with exactly one outer conductor and with exactly two inner conductors.
  • a control unit detects an actual twist and a target twist between the inner conductor ends of the cable emerging from the respective cable end, the actual twist being adjusted to the target twist by twisting the inner conductors on at least one of the cable ends.
  • an “inner conductor end” can be understood to mean the entire area of the inner conductor emerging from the respective cable de as well as only the free end of the inner conductor.
  • the inner conductor end can be the pure cable core, i. H. comprise the (usually metallic) electrical conductor as well as an insulator or insulation (also referred to as "primary insulation") surrounding the respective electrical conductor.
  • the inner conductor ends emerge individually stripped at the respective cable end from a filler layer (also referred to as an intermediate jacket or "filler") that encases the inner conductors together.
  • a filler layer also referred to as an intermediate jacket or "filler”
  • the inner conductors can emerge from any component of the electrical cable that encases them together and have accordingly been made accessible in a preceding process step.
  • an "actual twist” and a “nominal twist” can in particular mean a relative orientation of the inner conductors emerging from the opposite cable ends to one another.
  • the actual rotation and / or the target rotation can in principle be arbitrary within the scope of the invention.
  • the orientation of the inner conductors emerging from the respective cable ends can be rotated by 0 to 360 s .
  • the target rotation can in particular correspond to the special cases of a rotation of the exiting inner conductor of 22, 5 s , 45 s , 60 s , 90 s , 120 s , 1 80 s , 240 s and 300 s . In principle, however, the target twist can be any.
  • the orientation of the inner conductors emerging from the cable ends is decisive for the assembly of the later connector or determines the orientation of the later connector, the orientation of the connectors attached to the respective cable ends relative to one another can be achieved by rotating the inner conductors emerging from the respective cable ends pretend.
  • the rotation is fixed in that a contact part carrier, which receives the inner conductor ends, of an electrical connector to be mounted on the associated cable end is secured against rotation on a cable jacket of the cable.
  • a contact part carrier can in particular be a housing component of the later electrical connector.
  • the contact part carrier can also be referred to as an inner housing or inner housing shell.
  • the contact part carrier has corresponding receptacles for receiving the contact element (s) which extend axially through the contact part carrier.
  • the inner conductors can be received in the contact part carrier so that they cannot rotate.
  • the contact parts carrier is preferably formed from a plastic.
  • fixing the contact part carrier to the cable jacket - directly or indirectly via a further component of the later connector - can advantageously determine the rotation and thus the adjustment of the actual rotation to the target rotation.
  • the method according to the invention is particularly advantageous for fully automated cable assembly.
  • control unit is provided for detecting the actual rotation and the target rotation, a comparison of the actual rotation with the target rotation can advantageously take place within the scope of a device for the automated assembly of an electrical cable, in particular a device for the automated assembly of an electrical cable, which is described below . Manual intervention is then usually not necessary.
  • the target rotation of the inner conductor ends can be given to the control unit as part of the cable assembly as a target for a relative orientation of the connector to be mounted on the cable ends.
  • the control unit can thus detect the target rotation, for example, by means of a user interface or some other data interface.
  • the actual rotation can also be specified for the control unit by means of a user interface or some other data interface.
  • the control unit determines the actual rotation by means of a sensor device and / or on the basis of a cable database (including manufacturer information on the twisting of the inner conductor over the length of the cable).
  • a detection of the actual rotation and / or the target rotation can relate to the detection of an analog or digital numerical value within the scope of the invention.
  • the contact part carrier is secured against rotation by pressing the contact part carrier on the corresponding cable end and / or by mounting a shielding sleeve on the contact part carrier so that it cannot rotate and is then pressed onto the corresponding cable end.
  • the contact part carrier can thus be pressed, preferably crimped, directly onto the corresponding cable end, for example. However, it can also be provided that the contact part carrier is attached only indirectly to the corresponding cable end by z. B. a shield sleeve is mounted on the contact parts carrier, for example pushed in a predetermined orientation and then the shield sleeve is pressed, preferably crimped, with the corresponding cable end.
  • the shielding sleeve can also be referred to as a “ferrule” (or outer ferrule) and is generally provided in order to electromagnetically shield the contact part carrier, in particular in the area of the contact elements.
  • the contact part carrier and shielding sleeve can have a corresponding mechanical coding, for example a locking lug on the one hand and a corresponding locking groove on the other.
  • the shielding sleeve can be pushed onto the contact parts carrier, for example, only in a predetermined orientation or in two orientations.
  • the shielding sleeve has preferably already been pushed onto the electrical cable or its cable sheath from the front and, after the contact part carrier has been mounted, can be pushed from the rear, i.e. H. starting from the cable jacket, pushed over the contact part carrier or otherwise attached to this.
  • the inner conductors are rotated on at least one of the cable ends by rotating the cable end.
  • the cable sheath can be rotated ver in the region of the cable end by means of an actuator device.
  • the contact part carrier can be held in a twist-proof manner, as a result of which the inner conductors, starting from the respective cable end from which they emerge, twist up to the loading area in which they are inserted into the contact part carrier. This changes the relative orientation of the inner conductor ends accommodated in the contact part carrier to the inner conductor ends of the opposite cable end, so that the actual rotation can be adjusted to the target rotation.
  • the inner conductor can thus be rotated using simple means.
  • Rotating the end of the cable while fixing the contact part carrier at the same time can be advantageous, since the absolute orientation of the contact part carrier in the device for assembling the cable does not change, which can be advantageous for the (subsequent) cable processing, for example sliding on a shielding sleeve , especially in the context of an automated cable assembly.
  • Subsequent method steps or devices / modules can thus be constructed more simply because they can start from a defined, predetermined orientation of the contact part carrier.
  • the inner conductors are rotated at at least one of the cable ends by twisting the contact part carrier together with the inner conductor ends received in the contact part carrier.
  • the inner conductor ends are accommodated in the contact part carrier, a rotation of the inner conductor ends or an adjustment of the actual rotation to the desired rotation can also advantageously take place by rotating the contact part carrier.
  • the cable sheath can be held in the area of the corresponding cable end at the same time against rotation.
  • the inner conductors are twisted on at least one of the cable ends by the shielding sleeve mounted on the contact part carrier so that it cannot rotate and is rotated together with the contact part carrier and the inner conductor ends recorded in the contact part carrier.
  • the shielding sleeve can be advantageous to first mount the shielding sleeve on the contact part carrier and then rotate it together with the contact part carrier in order to also indirectly rotate the inner conductor ends in order to match the actual rotation to the target rotation.
  • the cable jacket can be held at the same time secure against rotation in the region of the corresponding cable end.
  • the shield sleeve can only be mounted on the contact part carrier in one or two defined orientations, it can be advantageous not to rotate the contact part carrier relative to the shield sleeve at first, as this can make it more difficult to automatically slide the shield sleeve on in the correct orientation .
  • the problem can be avoided by twisting the shield sleeve and contact part carrier together (or twisting the cable end).
  • the shielding sleeve is initially secured against rotation on the cable end, for example by pressing it, preferably crimping it, then turning it and then, starting from the free end of the shielding sleeve in front of it, inserting the contact part carrier a defined orientation into the shield sleeve and at the same time insert the inner conductor ends into the corresponding receptacles of the contact part carrier.
  • first the first cable end is assembled with a first connector and then the second cable end with a second connector.
  • components of the device for assembling the electrical cable or process steps for assembling the electrical cable can advantageously be reused.
  • simultaneous processing of the first cable end and the second cable end can also be provided in order to increase the processing speed for the entire cable or the throughput.
  • control unit only determines a twist at the cable ends if the actual twist of the inner conductor ends at the two cable ends deviates by more than 90 ° from the target twist.
  • a comparatively large twist e.g. by more than 90 °
  • control unit controls an actuator device in order to bring about the previously determined rotation.
  • the actuator device can be communicatively connected to the control unit.
  • control unit takes into account an elasticity-related reverse rotation of the inner conductor ends when aligning the actual rotation with the target rotation.
  • the rotation can at least partially turn back after the contact part carrier has been secured to the cable sheath in a secure manner.
  • the inner conductor ends are rotated further than is basically predetermined by the target rotation. The actual rotation can thus be adjusted to the target rotation by initially "overcompensating" for the actual rotation.
  • the inner conductors run twisted through the cable and the control unit takes into account a twist of the inner conductor to determine the actual twist.
  • twist also referred to as twist length, twist pitch or lay length. This is the pitch or pitch of the helix that results from the twisting of the inner conductor.
  • the actual twist of the inner conductor ends between the two cables can be recorded, provided the orientation of the inner conductor at one of the cable ends is known, for example detected by measurement or by targeted alignment of the inner conductor ends one of the cable ends is specified.
  • the twist is determined by measurement or experiment.
  • the twist can be advantageous to determine the twist by measuring or experimentally in order to detect any tolerances in cable production that lead to a deviation in the twist (local or global). For example, it can be provided that the twist of the "endless cable” wound on a cable reel, from which the cables to be assembled are unrolled and cut to length, is detected beforehand, since it can generally be assumed that the twist is within a cable reel wound production unit remains approximately constant. However, provision can also be made for the twist of the endless cable wound on the cable reel to be recorded several times or for the twist to be recorded separately for each electrical cable cut to length.
  • test cuts can be provided through the endless cable rolled up on the cable reel.
  • the axial length of the inner conductor end or the distance between the front, free end of the respective inner conductor is shortened Exit point from the cable end based on the central axis or longitudinal axis of the electrical cable. Since the inner conductor ends are accommodated in the contact part carrier, the axial position of the contact part carrier varies along the central axis or longitudinal axis of the electrical cable, which can be problematic when assembling additional components of the electrical connector, since exact relative values are often used during assembly Distances between the components of the connector and the cable end must be observed. It can therefore be advantageous to take into account the shortening of the axial length of the inner conductor ends in advance and, for example, to make the inner conductor ends longer.
  • the invention also relates to a method for assembling an electrical cable, having a single inner conductor which extends from a first cable end to a second cable end.
  • this method represents a solution for the uniform task according to the invention of ensuring a relative orientation of electrical connectors to be mounted on the respective cable ends, in particular within the framework of an automated cable assembly, when the electrical cable has only a single inner conductor .
  • the method for assembling an electrical cable having only a single inner conductor is expediently shown separately here.
  • the methods are related to one another in that, in both cases, the relative orientation of the connectors to be mounted on the cable ends is ensured according to a target specification.
  • a first contact element is secured against rotation in a first orientation at the first cable end, after which the second cable end is then processed to secure a second contact element in a rotationally secure manner.
  • a control unit detects the first orientation and a target rotation between tween the two contact elements and from this determines a second orientation for fastening the second contact element.
  • the contact element can preferably be a contact element for the transmission of high currents, for example a so-called “power contact”. In principle, however, it can be any contact element.
  • the contact element can be designed, for example, to be mounted in an insulating housing, in particular in a multi-part insulating housing, in a subsequent method step.
  • the contact element can be inserted between two insulating shells, after which the Iso lierschalen are locked together.
  • the insulating housing can optionally be inserted into a further housing assembly of a later plug connector and locked into it.
  • the method according to the invention for assembling the single-core cable is particularly advantageously suitable for the automated or fully automated assembly of electrical cables.
  • the second contact element is fastened to the second cable end in a rotationally secure manner in the second orientation.
  • the second contact element is attached to the second cable end in a predetermined or defined, absolute alignment with respect to the device for assembling the cable and that the electrical cable is rotated accordingly beforehand to achieve the desired rotation between the two contact elements.
  • the second contact element can also be made for the second contact element to be attached to the second cable end in the corresponding orientation in order to achieve the desired rotation.
  • the device is designed to be able to attach the contact element in the appropriately rotated orientation. As a rule, turning the electrical cable is easier to implement for this reason.
  • first contact element and / or the second contact element is materially attached to an inner lead emerging from the associated cable end.
  • an integral fastening of at least one of the contact elements can be advantageous, for example if the electrical cable is to transmit high currents and has a comparatively large cross section.
  • pressing for example crimping, can also be provided.
  • the first contact element and / or the second contact element can also be non-positively and / or positively attached to an inner conductor end emerging from the associated cable end.
  • the first contact element and / or the second contact element can be crimped onto the corresponding inner conductor end, preferably by means of a cable lug or a wire sleeve.
  • the first contact element and / or the second contact element is firmly bonded to the inner conductor end emerging from the assigned cable end by an ultrasonic welding process or a resistance welding process.
  • An ultrasonic welding process has proven to be particularly advantageous for a materially bonded fastening.
  • a resistance welding process can also be very suitable for material-to-material fastening.
  • the second cable end is processed by means of the same device for assembling the electrical cable as the first cable end.
  • the second cable end is processed using the same device as the first cable end, a corresponding system for assembling an electrical cable can be constructed more efficiently or more compactly and also more economically.
  • the electrical cable can be rotated the other way round, for example by means of a module for folding the electrical cable, in order to be able to process the second cable end in the subsequent processing steps.
  • the invention also relates to a device for assembling an electrical cable, in particular an electrical cable, which has at least two inner conductors.
  • the electrical cable can be designed as a high-voltage line, for example.
  • the device has a control unit which is set up to detect an actual twist and a desired twist between inner conductor ends exiting from a first cable end and a second cable end of inner conductors extending through the cable.
  • the device also has an actuator device which is communicatively connected to the control unit and is designed to twist the inner conductors at at least one of the cable ends in order to match the actual twist to the target twist according to the control unit's specifications.
  • the device also has a pressing tool which is designed to secure a contact part carrier, which receives the inner conductor ends, of an electrical connector to be mounted on the associated cable end on a cable jacket of the cable in order to fix the rotation. It can be provided that the method described above is carried out using the device mentioned.
  • the device is preferably designed for automated or fully automated cable assembly.
  • the invention also relates to a device for assembling a single inner conductor aufwei send electrical cable, in particular a high-voltage line.
  • the device for assembling an electrical cable having a single inner conductor represents, within the scope of the overall inventive concept, a solution for the uniform task according to the invention of ensuring a relative orientation of electrical connectors to be mounted on the respective cable ends, in particular in the context of automated cable assembly, if a single-core cable is to be assembled.
  • the device for assembling an electrical cable having a single inner conductor has a first means for securely attaching a first contact element in a first orientation to a first cable end of the electrical cable.
  • the device for assembling an electrical cable having a single inner conductor also has a second means for securely attaching a second contact element to a second cable end of the electrical cable's.
  • the device for assembling an electrical cable having a single inner conductor has a control unit which is set up to detect the first orientation and a target rotation between the two contact elements and from this to determine a second orientation for fastening the second contact element.
  • the invention also relates to a computer program product with program code means in order to carry out a method according to the preceding and following statements when the program is executed on a control unit of a device for assembling an electrical cable.
  • the control unit can be designed as a microprocessor. Instead of a microprocessor, any other device for implementing the control unit can also be provided, for example one or more arrangements of discrete electrical components on a circuit board, a programmable logic controller (PLC), an application-specific integrated circuit (ASIC) or a other programmable circuit, for example also a field programmable gate array (FPGA), a programmable logic arrangement (PLA) and / or a commercially available computer.
  • PLC programmable logic controller
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • FPGA field programmable gate array
  • PLA programmable logic arrangement
  • the invention also relates to a system for assembling an electrical cable, in particular egg ner Flochvolt effet.
  • the system comprises a device for assembling an electrical cable, preferably in accordance with the information above and below.
  • the system further comprises at least one module, which is independent of the device, for assembling the electrical cable.
  • the device or the individual modules can have a modular structure, whereby individual modules of the assembly can be replaced, modified or removed without much effort.
  • the system can be configured with simple means, especially for processing different types of cables.
  • the independent modules can preferably be arranged upstream or downstream of the device.
  • At least one of the independent modules is used as a module for mounting the contact part carrier and / or a module for ensuring the correct assembly of the contact part carrier and / or a module for crimping a support sleeve on the cable end and / or a module is designed for mounting at least one housing component of the electrical connector.
  • At least one of the independent modules is designed as a module for folding the electrical cable in order to first process the first cable end by means of the device and optionally also by means of the modules, and then in one second processing pass to process the second cable end as well.
  • the invention also relates to an electrical cable processed by a method according to the preceding and subsequent embodiments.
  • the invention also relates to an electrical cable which has been processed with a device according to the above and subsequent embodiments.
  • Features that have been described in connection with one of the methods according to the invention can of course also be implemented advantageously for one of the devices, the computer program product and the system - and vice versa.
  • advantages that have already been mentioned in connection with one of the methods according to the invention can also be understood to relate to one of the devices, the computer program product or the system - and vice versa.
  • FIG. 1 shows a system for assembling a multi-core electrical cable with a device for assembling an electrical cable and further modules that are independent of the device;
  • FIG. 2 shows an exemplary two-core electrical cable in a side view
  • FIG. 3 shows the electrical cable of FIG. 2 in a front view
  • FIG. 4 shows a system for assembling a single-core electrical cable with a device for assembling an electrical cable and further modules that are independent of the device;
  • FIG. 5 shows an exemplary single-core electrical cable in a side view
  • FIG. 6 shows a device according to the invention for assembling a multi-core electrical
  • FIG. 7 shows a flow chart of a method according to the invention for assembling an electrical cable.
  • FIG. 1 shows a system 1 for assembling an electrical cable 2, which has at least two inner conductors 3 which extend from a first cable end 4 to a second cable end 5.
  • FIGS. 1 and 6 only the first cable end 4 is shown as an example during its processing according to the invention.
  • the electrical cable 2 can basically have any number of inner conductors 3 and is shown in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 3 and 6 as a two-core electrical cable 2.
  • the electrical cable 2 is designed as a single-core cable 2, the processing of which is described in more detail below.
  • the system 1 for assembling the multi-core or two-core electrical cable 2 according to FIG. 1 comprises a device 6 for assembling the electrical cable 2 as well as further modules independent of the device 6 for assembling the electrical cable 2.
  • the independent modules can be any modules for assembling electrical cables; FIG. 1 shows only a few exemplary modules.
  • the processing order or the arrangement of the modules may also differ.
  • further modules can be added or existing modules can be separated or combined. This also applies analogously to the system described later for assembling a single-core cable 2 according to FIG.
  • the section of the system 1 shown in FIG. 1 shows a first module 7, which is designed as a module for crimping inner conductor contact elements 8 or socket contacts onto the inner conductor 3, which emerge from the cable end 4 shown.
  • the inner conductors 3 are exposed in a sufficiently large area from their insulation 9 or from the dielectric / insulation material surrounding them.
  • a second module 10 following the first module 7 is designed as a module for mounting a contact parts carrier 1 1.
  • the contact part carrier 1 1 can be pushed onto the inner conductor 3 and optionally latch with the inner conductor 3 or the inner conductor contact elements 8.
  • the contact parts carrier 1 1 can have corresponding receptacles for the inner conductor 3 or for the inner conductor contact elements 8.
  • the correct assembly of the contact part carrier 11 can also be checked and, if necessary, corrected.
  • the device 6 according to the invention for assembling the multi-core electrical cable 2 is arranged downstream of the second module 10.
  • a method for assembling the electrical cable 2 can be carried out, according to which an actual rotation V
  • ST is matched to the nominal rotation V SO LL in that the inner conductors 3 are rotated on at least one of the cable ends 4, 5.
  • At closing the rotation can be fixed by the contact part carrier 1 1 of the electrical connector to be mounted on the zugeordne th cable end 4, 5 on the cable sheath 12 of the cable 2 is fixed against rotation.
  • the principle is described in detail below.
  • a third module 13 is shown downstream of the device 6 according to the invention, which is designed as a module for mounting at least one housing component of the electrical connector, for example an outer housing 14.
  • a transport device 15 is provided in order to supply the Jardinab to be processed section of the cable 2 to the individual modules 7, 10, 13 or to the device 6 one after the other.
  • the transport device 15 can also be omitted.
  • the cables 2 or the cable sections can also be transported between the individual modules 7, 10, 13 or the device 6 by a production employee, for example with the aid of a roller conveyor.
  • the transport device 15 is preferably designed in the manner of a workpiece carrier system or a conveyor belt and transports several cables 2 from the module to module in order to use all modules as permanently as possible and thus achieve a high throughput in cable processing.
  • the transport device 15 can have one or more gripping devices 16 or workpiece carriers in order to fix one or more cables 2 for transport or for processing through the modules, for example also to fix them so that they cannot rotate.
  • the gripping devices 16 can also be designed to deliver the cable 2 or at least the cable section to be processed to the module for processing after a module has been approached, in particular to introduce it into the corresponding module.
  • FIG. 2 an exemplary multi-core electrical cable 2 is shown enlarged in a side view.
  • Figure 3 shows a front view of the electrical cable 2, the alignment or Orientie tion of the inner conductor ends 3.1 of the second cable end 5 are shown in dashed lines.
  • the method according to the invention for assembling the electrical cable 2 is to be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.
  • the inner conductor 3 extend from a first cable end 4 to a second cable end 5.
  • the multi-core electrical cable 2 shown is already partially pre-assembled.
  • the two-core cable 2 has a cable sheath 12 and a cable shielding braid 17 running under the cable sheath 12.
  • the inner conductors 3 run below the braided cable shield 17 within a filling layer 18.
  • the two inner conductors 3 are each encased by an insulation 9.
  • the inner conductor 3 has already been exposed in the area of the inner conductor ends 3.1 at both cable ends 4, 5.
  • the inner conductor contact elements 8 are then attached, in particular crimped, to the respective inner conductor ends 3.1 (illustrated by way of example for the upper inner conductor 3 of the first cable end 4 illustrated in FIG. 2). Furthermore, the Jardinplasticge braid 17 at the first cable end 4 was folded backwards over the cable jacket 12, preferably over a metal sleeve or support sleeve (not shown) and optionally fixed with a fabric tape 19. The right cable end shown in Figure 2 (in this case the second cable end 5) is still unprocessed except for the exposure of the inner conductor ends 3.1.
  • the two-core cable 2 shown in FIGS. 2 and 3 is only to be understood as an example for use with the invention.
  • the invention is suitable for use with any type of cable, for example also for use with an electrical cable 2 with only one inner conductor 3, for example in a coaxial design, as will be described in more detail below in FIGS. 4 and 5.
  • the inner conductors 3 run twisted through the cable 2, which is why, depending on the cable length L in the unprocessed state, an actual twist V
  • S T is detected by a control unit 20 (see FIG. 6). Furthermore, the control unit 20 detects a setpoint rotation V S OLL for the inner conductor ends 3.1 exiting from the respective cable end 4, 5.
  • S T matched to the setpoint rotation V S OLL in that the inner conductors 3 are rotated on at least one of the cable ends 4, 5, as already mentioned above. The rotation can then be fixed in that a contact part carrier 1 1 applied to the inner conductor ends 3.1 is fixed on the cable sheath 12 so that it cannot rotate.
  • the contact part carrier 11 can be secured against rotation by being pressed directly onto the corresponding cable end 4, 5, for example directly or indirectly on the Jardinman tel 12, preferably on a support sleeve attached to the cable jacket 12 or on a cable jacket 12 Cable shield braid folded back 17.
  • the contact part carrier 1 1 is fixed indirectly to the cable jacket 12 of the associated cable end 4, 5 by mounting a shielding sleeve 21 (see FIG. 1 and FIG. 6) on the contact part carrier 1 1 so that it cannot rotate and on the corresponding cable end 4 , 5, for example on the support sleeve (not shown) or the folded cable shielding braid 17 is pressed, preferably crimped.
  • the cable end 4, 5 is rotated, with the contact part carrier 1 1 being held so that it cannot rotate.
  • the contact part carrier 1 1 is rotated together with the inner conductor ends 3.1 received in the contact part carrier 1 1 and / or that the shielding sleeve 21 is mounted on the contact part carrier 1 1 so that it cannot rotate and is mounted together with the contact part carrier 1 1 and the inner conductor ends 3.1 received in the contact part carrier 1 1 is rotated.
  • the shielding sleeve 21 and the contact part carrier 11 preferably have a mechanical coding so that they can only be connected to one another in one or in two defined orientations.
  • a locking lug 22 and a locking groove 23, as indicated in Figure 1, can be provided.
  • the control unit 20 determines a rotation of both cable ends 4, 5, in particular if the actual rotation V IST of the inner conductor ends 3.1 at the two cable ends 4, 5 by more than 90 s of the target twist VSOLL deviates.
  • the control unit 20 can also take into account an elasticity-related reverse rotation of the inner conductor ends 3.1 when aligning the actual rotation V
  • ST can thus be matched to the desired rotation V SO LL by initially being overcompensated up to a rotation from the desired rotation V SO LL plus a reverse rotation V R (see FIG. 3).
  • control unit 20 takes into account a twist in the inner conductor 3 which was previously determined, for example, by measurement or experiment. Taking into account the cable length L of the electrical cable 2, after the orientation of the inner conductor ends 3.1 on one of the two cable ends 4, 5, the orientation of the inner conductor 3 on the opposite cable end 5, 4 can be calculated.
  • Figure 6 shows an example of the device 6 for assembling the multi-core electrical cable 2, for example the two-core electrical cable 2 already described, with further details that are only to be understood schematically.
  • the device 6 has the said control unit 20, which is set up to detect the actual rotation V
  • the device 6 also has an actuator device 24 that is communicatively connected to the control unit 20 and is set up to rotate the inner conductor 3 at at least one of the cable ends 4, 5 in order, as specified by the control unit 20, to apply the actual rotation V
  • a rotatable actuator device 24 with clamping jaws 25 that can be fed to the contact part carrier 11 is shown as an example.
  • cable clamping jaws 26 are shown for fixing the electrical Ka lever 2 on its cable jacket 12 in the region of the first cable end 4 in order to fix the electrical cable 2 in a rotationally secure manner during the rotation of the contact part carrier 1 1.
  • the Aktua gate device 24 for rotating the contact part carrier 1 1 can also be a Aktuatoreinrich device that is basically also used for linearly pushing the contact part carrier 11 onto the inner conductor contact elements 8.
  • the device 6 can also have a pressing tool 27 which is designed to secure the contact parts carrier 11 to the cable sheath 12 of the cable 2 in a rotationally secure manner in order to fix the rotation.
  • the pressing tool 27 shown in FIG. 6 is designed in particular to surround the shielding sleeve 21 to be crimped after mounting on the contact part carrier 11 in the area of the folded cable shielding braid 17.
  • the shielding sleeve 21 is already pushed onto the cable jacket 12 (shown in dashed lines) as part of a pre-assembly and can be pushed in the appropriate orientation after rotating the contact part carrier 1 1 from behind th over the contact part carrier 1 1.
  • a method for assembling an electrical cable 2 having a single inner conductor 3 can also be provided.
  • a corresponding cable 2 is shown as an example in FIG.
  • a nominal rotation of 90 ° between contact elements 28, 29 is shown as an example. In principle, however, the target rotation can be any.
  • the second contact element 29 can preferably be fastened to the second cable end 5 so that it cannot rotate.
  • a material connection preferably by an ultrasonic welding process or a resistance welding process, can be provided for fastening the first contact element 28 and / or the second contact element 29.
  • the electrical cable 2 shown in Figure 5 is to be understood purely as an example.
  • the single-core cable 2 also has a cable sheath 12 and a Lucasplasticge braid 17 running under the cable sheath 12.
  • the braided cable shield 17 is folded over onto a support sleeve 30.
  • the insulation 9 or the primary insulation of the inner conductor 3 runs under the cable shielding braid 17.
  • the inner conductor 3 can be designed, for example, as a strand of several individual wires, as indicated in FIGS. 4 and 5. In principle, however, the exact structure of the single-core cable 2 is not important.
  • FIG. 4 shows a system 31 for assembling the single-core cable 2, comprising a device 32 for assembling the single-core cable 2 and at least one module that is independent of the device 32.
  • a transport device 15 to feed the cable section to be processed, for example, a transport device 15, as already described in connection with FIG. 1 - or the alternatives mentioned together with the transport device 15 - can be provided.
  • the device 32 has a first means 33 for securing the first contact element 28 in the first orientation in a manner secure against rotation on the first cable end 4 of the electrical cable 2. Furthermore, the device 32 has a second means 34 for securing the second contact element 29 in a manner secure against rotation on the second cable end 5 of the electrical cable 2.
  • the first means 33 and the second means 34 can also be identical; thus the first means for fastening the second contact element 29 can be reused.
  • the means 33, 34 for attachment as an ultrasonic welding device are indicated by dashed lines.
  • the device 32 also has the already mentioned control unit 20, which is set up to detect the first orientation and a target rotation between the two contact elements 28, 29 and from this to determine a second orientation for the attachment of the second contact element 29 (in FIG gur 4 shown in dashed lines).
  • the system 31 shown in FIG. 4 is only to be understood as an example.
  • a first module 35 can be provided in order to apply the support sleeve 30 to the previously exposed cable shielding braid 17.
  • second module 36 it can be provided that the cable shielding braid 17 is cut to length and folded back onto the support sleeve 30.
  • third module 37 following the second module 36, it can be provided that the insulation 9 of the inner conductor 3 is at least partially exposed at the inner conductor end 3.1.
  • the device 32 can be arranged downstream of the third module 37.
  • the respective system 1, 31 can have an independent module that acts as a module for folding the electrical cable 2 is designed to first process the first cable end 4 from the further modules and from the device 6, 32, and then in a second processing pass to process the second cable end 5 from the same modules and the same device 6, 32.
  • the first contact element 28 can be fastened in the first orientation to the first cable end 4 of the electrical cable 2 in the first processing pass.
  • the same ultrasonic welding device 33, 34 can then be used to secure the second contact element 29 to the second cable end 5 in the second orientation in a manner secure against rotation.
  • the device 32 according to the invention for assembling the single-core electrical cable 2 can, for example, be followed by a fourth module 38 which is designed as a module for mounting an insulating housing 39.
  • FIG. 7 shows an example of a process sequence for a method for assembling a multi-core electrical cable 2, for example the multi-core electrical cable 2 shown in FIG. 2, within the framework of the system 1 for assembling the multi-core electrical cable 2, in particular an automated or fully automated one Systems 1.
  • a first method step S1 the electrical cable 2 with its first cable de 4 can first be fed to the device 6 according to the invention for processing.
  • control unit 20 can grasp the actual rotation V
  • a third method step S3 it can be determined whether the setpoint rotation V SO LL deviates from the actual rotation V
  • a fifth method step S5 which, if the target rotation V SO LL deviates by less than 90 s from the actual rotation V
  • the first cable end 4 can then be completely assembled with the first plug connector, for example.
  • a seventh method step S7 the actual rotation V
  • step S8 it can be detected whether the setpoint rotation V S OLL corresponds to the actual rotation V
  • a ninth method step S9 to rotate the inner conductors 3.1 of the second cable end 5 in order to adjust the actual rotation V
  • the contact part carrier 1 1 can be secured against rotation on the Jardinman tel 12, optionally after the rotation according to method step S9 or immediately after method step S8.
  • the method shown by way of example can be carried out as a computer program product with program code means on the control unit 20 of the device 6 or the device 32 for assembling the electrical cable 2.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels (2), aufweisend wenigstens zwei Innenleiter (3), die sich von einem ersten Kabelende (4) zu einem zweiten Kabelende (5) erstrecken, wonach eine Steuereinheit (20) eine Istverdrehung (VIST) und eine Sollverdrehung (VSOLL) zwischen den aus dem jeweiligen Kabelende (4, 5) austretenden Innenleiterenden (3.1) erfasst. Die Ist- verdrehung (VIST) wird an die Sollverdrehung (VSOLL) angeglichen, indem die Innenleiter (3) an zumindest einem der Kabelenden (4, 5) verdreht werden. Die Verdrehung wird fixiert, indem ein die Innenleiterenden (3.1) in sich aufnehmender Kontaktteileträger (11) eines auf dem zugeordneten Kabelende (4, 5) zu montierenden elektrischen Steckverbinders an einem Kabelmantel (12) des Kabels (2) verdrehsicher festgelegt wird.

Description

Verfahren. Vorrichtung und System zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels, aufweisend wenigs tens zwei Innenleiter, die sich von einem ersten Kabelende zu einem zweiten Kabelende erstrecken. Die Erfindung betrifft im Rahmen des erfinderischen Gesamtkonzepts außerdem auch ein Verfahren zur Kon fektionierung eines elektrischen Kabels, aufweisend einen einzigen Innenleiter, der sich von einem ers ten Kabelende zu einem zweiten Kabelende erstrecken.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels, aufweisend eine Steuereinheit, eine Aktuatoreinrichtung und ein Presswerkzeug. Im Rahmen des erfindungsgemä ßen Gesamtkonzepts betrifft die Erfindung außerdem auch eine Vorrichtung zur Konfektionierung eines einen einzigen Innenleiter aufweisenden elektrischen Kabels, aufweisend ein erstes Mittel zur verdrehsi cheren Befestigung eines ersten Kontaktelements und ein zweites Mittel zur verdrehsicheren Befestigung eines zweiten Kontaktelements, und eine Steuereinheit.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Computerprogrammprodukt und ein System zur Konfektionierung ei nes elektrischen Kabels.
Bei der Konfektionierung von Kabeln werden deren Leiter typischerweise mit einem Steckverbinder ver bunden, um anschließend elektrische Verbindungen mit anderen Kabeln bzw. Leitern, die korrespondie rende Steckverbinder bzw. Gegensteckverbinder aufweisen, hersteilen zu können. Bei einem Steckver binder bzw. Gegensteckverbinder kann es sich um einen Stecker, einen Einbaustecker, eine Buchse, ei ne Kupplung oder einen Adapter handeln. Die im Rahmen der Erfindung verwendete Bezeichnung "Steckverbinder" bzw. "Gegensteckverbinder" steht stellvertretend für alle Varianten.
Insbesondere an Steckverbinder für die Automobilindustrie bzw. für Fahrzeuge werden hohe Anforde rungen an deren Robustheit und die Sicherheit der Steckverbindungen gestellt. Vor allem die Elektromo- bilität stellt die Automobilindustrie und deren Zulieferer vor große Herausforderungen, da in den Fahr zeugen über die Kabel bzw. Leitungen mitunter hohe Ströme mit Spannungen bis zu 1 .500 V übertragen werden. Bei der Gefahr, die ein Versagen von Bauteilen in einem Elektrofahrzeug zur Folge hätte, müs sen demnach besonders hohe Anforderungen an die Qualität der Kabel bzw. Leitungen und Steckver bindungen gestellt werden.
So muss eine Steckverbindung mitunter hohen Belastungen, beispielsweise mechanischen Belastungen, standhalten sowie definiert geschlossen bleiben, so dass die elektrische Verbindung nicht unbeabsich tigt, beispielsweise während des Betriebs eines Fahrzeugs, getrennt wird.
Eine weitere Anforderung an Steckverbinder für die Automobilindustrie besteht darin, dass diese in ho hen Stückzahlen wirtschaftlich herstellbar sein müssen. Eine möglichst vollautomatisierte Kabelkonfekti- onierung ist aus diesem Grunde insbesondere zur Konfektionierung von Kabeln für die Automobilindust rie vorzuziehen. So müssen entsprechende Fertigungsstraßen etabliert werden, um die geforderten Stückzahlen bei gleichzeitig hoher Qualität zu erreichen.
Insbesondere wenn ein elektrisches Kabel an beiden Kabelenden mit einem elektrischen Steckverbinder versehen werden soll, sind in der Regel Vorgaben für eine Sollverdrehung zwischen den jeweiligen Steckverbindern bzw. eine Ausrichtung der Steckverbinder zueinander im Rahmen der Kabelkonfektio nierung zu beachten. Die Berücksichtigung einer Sollverdrehung bei der Kabelkonfektionierung gestaltet sich insbesondere im Rahmen einer automatisierten bzw. vollautomatisierten Kabelkonfektionierung als schwierig. Ferner gilt es Vorgaben des Kabelherstellers und Sicherheitsvorgaben zu beachten, die die Möglichkeiten hinsichtlich der Verdrehung von Innenleitern des Kabels einschränken können.
In Anbetracht des bekannten Stands der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels bereitzustellen, bei dem insbesondere eine relative Orientierung von auf den jeweiligen Kabelenden zu montierenden elektrischen Steckverbindern, vorzugsweise im Rahmen einer automatisierten Kabelkonfektionierung, sichergestellt werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, bei der insbesondere eine relative Orientierung von auf den jeweiligen Kabelenden zu montierenden elektrischen Steckverbindern, vorzugsweise im Rahmen einer automatisierten Kabelkonfektionierung, sichergestellt werden kann.
Schließlich ist es auch Aufgabe der Erfindung, ein vorteilhaftes Computerprogrammprodukt zur Durchfüh rung eines Verfahrens zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels bereitzustellen.
Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, ein System zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels be reitzustellen, bei dem insbesondere eine relative Orientierung von auf den jeweiligen Kabelenden zu montierenden elektrischen Steckverbindern, vorzugsweise im Rahmen einer automatisierten Kabelkon fektionierung, sichergestellt werden kann.
Die Aufgabe wird für das Verfahren mit den in Anspruch 1 bzw. mit den in Anspruch 1 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 16 bzw. durch die Merkmale des Anspruchs 17 gelöst. Bezüglich des Computerprogrammprodukts wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 8 und betreffend das System durch Anspruch 19 gelöst.
Die abhängigen Ansprüche und die nachfolgend beschriebenen Merkmale betreffen vorteilhafte Ausfüh rungsformen und Varianten der Erfindung. Es ist ein Verfahren zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels vorgesehen, wobei das elektrische Kabel wenigstens zwei Innenleiter aufweist, die sich von einem ersten Kabelende zu einem zweiten Ka belende erstrecken.
Vorzugsweise ist das elektrische Kabel als Hochvoltleitung ausgebildet.
Der Bereich des elektrischen Kabels, in dem die Bearbeitung bzw. Konfektionierung vornehmlich stattfin det, wird nachfolgend mitunter auch als "zu bearbeitender Kabelabschnitt" bezeichnet. Bei dem zu bear beitenden Kabelabschnitt kann es sich um ein Kabelendstück handeln. Vorzugsweise werden zwei Ka belabschnitte des Kabels, insbesondere beide Kabelendstücke bearbeitet bzw. mit einem jeweiligen Steckverbinder konfektioniert.
Insbesondere kann die Erfindung für eine automatisierte oder vollautomatisierte Konfektionierung eines elektrischen Kabels vorgesehen sein.
Grundsätzlich kann im Rahmen der Erfindung ein beliebiges elektrisches Kabel mit beliebigen Steckver bindern konfektioniert werden. Vorzugsweise weist das elektrische Kabel einen Außenleiter auf bzw. ist als geschirmtes elektrisches Kabel ausgebildet. Besonders vorteilhaft eignet sich die Erfindung zur Kon fektionierung von elektrischen Kabeln mit großem Querschnitt für eine hohe Stromübertragung, bei spielsweise im Fahrzeugbereich, besonders bevorzugt im Bereich der Elektromobilität. Es kann somit ein elektrisches Kabel für den Hochvoltbereich vorgesehen sein, insbesondere eine Hochvoltleitung.
Das elektrische Kabel bzw. der wenigstens eine elektrische Steckverbinder kann insbesondere eine be liebige Anzahl Innenleiter aufweisen, beispielsweise zwei Innenleiter oder mehr Innenleiter, drei Innenlei ter oder mehr Innenleiter, vier Innenleiter oder noch mehr Innenleiter. Sofern das Kabel mehrere Innen leiter aufweist, können diese verdrillt durch das Kabel verlaufen, in der Art eines aus der Telekommunika- tions- bzw. Nachrichtentechnik bekannten Twisted-Pair-Kabels. Die Innenleiter können in dem Kabel al lerdings auch parallel geführt sein.
Das Kabel kann im Rahmen des Gesamtkonzepts der erfindungsgemäßen Konfektionierung aber auch nur einen einzigen Innenleiter aufweisen. Das Verfahren ist für diesen Fall später noch näher beschrie ben; zunächst wird die Erfindung zur Verwendung mit einem elektrischen Kabel mit wenigstens zwei In nenleitern beschrieben, wobei die in diesem Rahmen beschriebenen Merkmale und Vorteile auch auf die Konfektionierung eines einadrigen Kabels mit nur einem Innenleiter übertragen werden können - und umgekehrt, sofern dies technisch nicht ausgeschlossen ist.
Besonders bevorzugt ist das elektrische Kabel als Koaxialkabel mit genau einem Innenleiter und genau einem Außenleiter ausgebildet oder als mit genau einem Außenleiter geschirmtes Kabel mit genau zwei Innenleitern ausgebildet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Steuereinheit eine Istverdrehung und eine Sollverdrehung zwischen den aus dem jeweiligen Kabelende austretenden Innenleiterenden des Kabels erfasst, wobei die Istverdrehung an die Sollverdrehung angeglichen wird, indem die Innenleiter an zumindest einem der Kabelenden verdreht werden.
Im Rahmen der Erfindung kann unter einem "Innenleiterende" der gesamte aus dem jeweiligen Kabelen de austretende Bereich des Innenleiters als auch nur das freie Ende des Innenleiters zu verstehen sein. Das Innenleiterende kann die reine Kabelader, d. h. den (in der Regel metallischen) elektrischen Leiter, als auch einen den jeweiligen elektrischen Leiter umgebenden Isolator bzw. eine Isolation (auch als "Primärisolation" bezeichnet) umfassen.
In der Regel treten die Innenleiterenden an dem jeweiligen Kabelende einzeln abisoliert aus einer die In nenleiter gemeinsam einhüllenden Füllschicht (auch als Zwischenmantel oder "Filler" bezeichnet) aus. Grundsätzlich können die Innenleiter allerdings aus einer beliebigen, diese gemeinsam einhüllenden Komponente des elektrischen Kabels austreten und in einem vorhergehenden Verfahrensschritt entspre chend zugänglich gemacht worden sein.
Unter einer "Istverdrehung" und einer "Sollverdrehung" kann insbesondere eine relative Orientierung der aus den gegenüberliegenden Kabelenden austretenden Innenleiter zueinander gemeint sein. Die Istver drehung und/oder die Sollverdrehung kann grundsätzlich im Rahmen der Erfindung beliebig sein. Die Orientierung der aus den jeweiligen Kabelenden austretenden Innenleiter kann um 0 bis 360s verdreht sein. Die Sollverdrehung kann insbesondere die Spezialfälle einer Verdrehung der austretenden Innenlei ter von 22, 5s, 45s, 60s, 90s, 120s, 1 80s, 240s und 300s entsprechen. Grundsätzlich kann die Sollverdre hung allerdings beliebig sein.
Da die Orientierung der aus den Kabelenden austretenden Innenleiter für die Montage des späteren Steckverbinders entscheidend ist bzw. die Orientierung des späteren Steckverbinders bedingt, lässt sich durch eine Verdrehung der aus den jeweiligen Kabelenden austretenden Innenleiter die Orientierung der auf dem jeweiligen Kabelende aufgebrachten Steckverbinder relativ zueinander gut vorgeben.
Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, dass die Verdrehung fixiert wird, indem ein die Innenleiterenden in sich aufnehmender Kontaktteileträger eines auf dem zugeordneten Kabelende zu montierenden elektrischen Steckverbinders an einem Kabelmantel des Kabels verdrehsicher festgelegt wird.
Bei einem Kontaktteileträger kann es sich insbesondere um eine Gehäusekomponente des späteren elektrischen Steckverbinders handeln. Der Kontaktteileträger kann auch als Innengehäuse oder innere Gehäuseschale bezeichnet werden. In der Regel weist der Kontaktteileträger entsprechende Aufnahmen zur Aufnahme des oder der Kontaktelemente auf, die sich axial durch den Kontaktteileträger erstrecken. Die Innenleiter können dadurch in dem Kontaktteileträger verdrehsicher aufgenommen sein.
Vorzugsweise ist der Kontaktteileträger aus einem Kunststoff ausgebildet.
Dadurch, dass die Innenleiter in dem Kontaktteileträger verdrehsicher aufgenommen sind, kann eine Fi xierung des Kontaktteileträgers an dem Kabelmantel - unmittelbar oder mittelbar über eine weitere Kom ponente des späteren Steckverbinders - die Verdrehung und damit die Angleichung der Istverdrehung an die Sollverdrehung vorteilhaft festlegen.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere für eine vollautomatisierte Kabelkonfektionie rung vorteilhaft.
Dadurch, dass die Steuereinheit zur Erfassung der Istverdrehung und der Sollverdrehung vorgesehen ist, kann ein Abgleich der Istverdrehung mit der Sollverdrehung im Rahmen einer Vorrichtung zur automati sierten Konfektionierung eines elektrischen Kabels, insbesondere einer nachfolgend noch beschriebenen Vorrichtung zur automatisierten Konfektionierung eines elektrischen Kabels, vorteilhaft erfolgen. Ein ma nueller Eingriff ist dann in der Regel nicht erforderlich.
Insbesondere die Sollverdrehung der Innenleiterenden kann der Steuereinheit im Rahmen der Kabelkon fektionierung als Zielvorgabe für eine relative Orientierung der auf den Kabelenden zu montierenden Steckverbinder vorgegeben werden. Die Steuereinheit kann die Sollverdrehung somit beispielsweise mit tels einer Benutzerschnittstelle oder einer sonstigen Datenschnittstelle erfassen.
Auch die Istverdrehung kann der Steuereinheit mittels einer Benutzerschnittstelle oder einer sonstigen Datenschnittstelle vorgegeben werden. Vorzugsweise ermittelt die Steuereinheit die Istverdrehung aller dings mittels einer Sensoreinrichtung und/oder auf Grundlage einer Kabeldatenbasis (u. a. Herstellerin formationen zur Verdrillung der Innenleiter über die Länge des Kabels).
Eine Erfassung der Istverdrehung und/oder der Sollverdrehung kann im Rahmen der Erfindung die Er fassung eines analogen oder digitalen Zahlenwerts betreffen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Kontaktteileträger ver drehsicher festgelegt wird, indem der Kontaktteileträger auf dem entsprechenden Kabelende verpresst wird und/oder indem eine Schirmhülse verdrehsicher auf dem Kontaktteileträger montiert und anschlie ßend auf dem entsprechenden Kabelende verpresst wird.
Der Kontaktteileträger kann somit beispielsweise unmittelbar auf dem entsprechenden Kabelende ver presst, vorzugsweise vercrimpt werden. Es kann allerdings auch vorgesehen sein, dass der Kontaktteile- träger nur mittelbar an dem entsprechenden Kabelende befestigt wird, indem z. B. eine Schirmhülse auf dem Kontaktteileträger montiert, beispielsweise in einer vorgegebenen Orientierung aufgeschoben und anschließend die Schirmhülse mit dem entsprechenden Kabelende verpresst, vorzugsweise vercrimpt wird.
Die Schirmhülse kann auch als "Ferrule" (bzw. äußere Ferrule) bezeichnet werden und ist in der Regel vorgesehen, um den Kontaktteileträger insbesondere im Bereich der Kontaktelemente elektromagnetisch abzuschirmen. Für die verdrehsichere Befestigung auf dem Kontaktteileträger können Kontaktteileträger und Schirmhülse eine entsprechende mechanische Kodierung aufweisen, beispielsweise eine Rastnase einerseits und eine korrespondierende Rastnut andererseits. Die Schirmhülse kann beispielsweise nur in einer vorgegebenen Orientierung oder in zwei Orientierungen auf den Kontaktteileträger aufschiebbar sein.
Vorzugsweise wurde die Schirmhülse bereits vorab von vorne auf das elektrische Kabel bzw. auf dessen Kabelmantel aufgeschoben und kann nach der Montage des Kontaktteileträgers von hinten, d. h. ausge hend von dem Kabelmantel, über den Kontaktteileträger geschoben oder auf sonstige Weise an diesem befestigt werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Innenleiter an zumindest ei nem der Kabelenden verdreht werden, indem das Kabelende gedreht wird.
Beispielsweise kann der Kabelmantel im Bereich des Kabelendes mittels einer Aktuatoreinrichtung ver dreht werden. Vorzugsweise kann der Kontaktteileträger dabei verdrehsicher gehalten werden, wodurch sich die Innenleiter ausgehend von dem jeweiligen Kabelende, aus dem diese austreten, bis zu dem Be reich, in dem sie in den Kontaktteileträger eingeführt sind, verdrillen. Hierdurch ändert sich die relative Orientierung der in dem Kontaktteileträger aufgenommenen Innenleiterenden zu den Innenleiterenden des gegenüberliegenden Kabelendes, wodurch die Istverdrehung an die Sollverdrehung angeglichen werden kann. Somit kann mit einfachen Mitteln eine Verdrehung der Innenleiter erfolgen.
Das Drehen des Kabelendes bei gleichzeitigem Fixieren des Kontaktteileträgers kann von Vorteil sein, da sich dann die absolute Orientierung des Kontaktteileträgers in der Vorrichtung zur Konfektionierung des Kabels nicht verändert, was für die (nachfolgende) Kabelbearbeitung, beispielsweise das Aufschieben einer Schirmhülse, von Vorteil sein kann, insbesondere im Rahmen einer automatisierten Kabelkonfekti onierung. Nachfolgende Verfahrensschritte bzw. Vorrichtungen/Module können somit einfacher konstru iert sein, da sie von einer definierten, vorgegebenen Orientierung des Kontaktteileträgers ausgehen kön- nen. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die Innenleiter an zumindest einem der Kabelenden verdreht werden, indem der Kontaktteileträger zusammen mit den in dem Kon taktteileträger aufgenommenen Innenleiterenden verdreht wird.
Da die Innenleiterenden in dem Kontaktteileträger aufgenommen sind, kann eine Verdrehung der Innen leiterenden bzw. eine Angleichung der Istverdrehung an die Sollverdrehung auch durch Verdrehen des Kontaktteileträgers vorteilhaft erfolgen. Vorzugsweise kann der Kabelmantel im Bereich des entspre chenden Kabelendes gleichzeitig verdrehsicher gehalten werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann außerdem vorgesehen sein, dass die Innenleiter an zu mindest einem der Kabelenden verdreht werden, indem die Schirmhülse verdrehsicher auf dem Kontakt teileträger montiert und gemeinsam mit dem Kontaktteileträger und den in dem Kontaktteileträger aufge nommenen Innenleiterenden verdreht wird.
Es kann von Vorteil sein, zunächst die Schirmhülse auf dem Kontaktteileträger zu montieren und an schließend gemeinsam mit dem Kontaktteileträger zu verdrehen, um mittelbar auch die Innenleiterenden zu verdrehen, um die Istverdrehung an die Sollverdrehung anzugleichen. Vorzugsweise kann der Kabel mantel im Bereich des entsprechenden Kabelendes gleichzeitig verdrehsicher gehalten werden.
Insbesondere wenn die Schirmhülse nur in einer oder zwei definierten Orientierungen auf den Kontakttei leträger montierbar ist, kann es von Vorteil sein, den Kontaktteileträger relativ zu der Schirmhülse zu nächst nicht zu verdrehen, da dann ein automatisiertes Aufschieben der Schirmhülse in der korrekten Orientierung erschwert werden kann. Das Problem kann durch ein gemeinsames Verdrehen von Schirm hülse und Kontaktteileträger (oder ein Verdrehen des Kabelendes) vermieden werden.
Es kann in einer Ausgestaltung der Erfindung gegebenenfalls auch vorgesehen sein, zunächst die Schirmhülse verdrehsicher auf dem Kabelende zu befestigen, beispielsweise zu verpressen, vorzugs weise zu vercrimpen, anschließend zu verdrehen und wiederum anschließend ausgehend von dem vor deren, freien Ende der Schirmhülse den Kontaktteileträger in einer definierten Orientierung in die Schirmhülse einzuschieben und gleichzeitig die Innenleiterenden in die entsprechenden Aufnahmen des Kontaktteileträgers einzuführen.
Diese Vorgehensweise ist in der Regel allerdings eher aufwendig zu realisieren und daher nicht bevor zugt. Das Prinzip kann allerdings in Sonderfällen geeignet sein.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zunächst das erste Kabelende mit einem ersten Steckverbinder und anschließend das zweite Kabelende mit einem zweiten Steckverbinder konfektioniert wird. Durch eine sequentielle Bearbeitung der Kabelenden können in vorteilhafterweise Komponenten der Vor richtung zur Konfektionierung des elektrischen Kabels bzw. Verfahrensschritte zur Konfektionierung des elektrischen Kabels wiederverwendet werden. Grundsätzlich kann allerdings auch eine gleichzeitige Be arbeitung des ersten Kabelendes und des zweiten Kabelendes vorgesehen sein, um die Bearbeitungs geschwindigkeit für das gesamte Kabel bzw. den Durchsatz zu erhöhen.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit eine Verdrehung bei der Kabelenden nur dann bestimmt, wenn die Istverdrehung der Innenleiterenden an den beiden Kabel enden um mehr als 90° von der Sollverdrehung abweicht.
In der Regel kann es den Aufwand der Kabelbearbeitung reduzieren, wenn die Istverdrehung an die Soll verdrehung angeglichen wird, indem lediglich eines der Kabelenden im Rahmen der Konfektionierung des elektrischen Kabels verdreht wird. Da es lediglich auf die relative Orientierung der aus den jeweiligen Kabelenden austretenden Innenleiterenden ankommt, kann eine Verdrehung der Innenleiterenden an le diglich einem Kabelende grundsätzlich auch ausreichen.
Es kann allerdings auch vorgesehen sein, die mechanische Belastung des elektrischen Kabels, bei spielsweise mechanische Verspannungen, durch das Verdrehen bzw. Verdrillen zu verringern, indem die Verdrehung zwischen den beiden Kabelenden aufgeteilt wird, insbesondere wenn eine vergleichsweise große Verdrehung (z. B. um mehr als 90°) erforderlich ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit eine Aktuatoreinrich tung ansteuert, um die zuvor bestimmte Verdrehung zu bewirken.
Die Aktuatoreinrichtung kann mit der Steuereinheit kommunikationsverbunden sein.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit eine elastizitätsbedingte Rückverdrehung der Innenleiterenden bei der Angleichung der Istverdrehung an die Sollverdrehung berücksichtigt.
Dadurch, dass das elektrische Kabel in der Regel verschiedene elastische Komponenten aufweist, bei spielsweise einen Kabelmantel aus einem weichen Kunststoff, kann die Verdrehung sich gegebenenfalls nach der verdrehsicheren Festlegung des Kontaktteileträgers an dem Kabelmantel zumindest teilweise zurückdrehen. Um zu gewährleisten, dass die Istverdrehung auch nach dem verdrehsicheren Festlegen des Kontaktteileträgers noch der Sollverdrehung entspricht - gegebenenfalls innerhalb eines möglichen Toleranzbereiches - kann vorgesehen sein, die Innenleiterenden weiter als durch die Sollverdrehung grundsätzlich vorgegeben zu verdrehen. Die Istverdrehung kann somit an die Sollverdrehung angegli chen werden, indem die Istverdrehung zunächst "überkompensiert" wird. In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Innenleiter verdrillt durch das Kabel verlaufen und die Steuereinheit einen Drall der Innenleiter zur Bestimmung der Istverdrehung berücksich tig.
Das wesentliche Maß bei elektrischen Kabeln mit verdrillt bzw. "verseilt" durch das Kabel verlaufenden Innenleitern ist der sogenannte "Drall" (auch als Dralllänge, Drallschritt oder Schlaglänge bezeichnet). Dabei handelt es sich um die Ganghöhe bzw. Steigung der Schraubenlinie, die sich bei der Verdrillung der Innenleiter ergibt.
Unter Berücksichtigung des Dralls der Innenleiter kann bei einer bekannten Kabellänge im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens die Istverdrehung der Innenleiterenden zwischen den beiden Kabelen den erfasst werden, sofern die Orientierung der Innenleiter an einem der Kabelenden bekannt, bei spielsweise messtechnisch erfasst oder durch gezieltes Ausrichten der Innenleiterenden an einem der Kabelenden vorgegeben wird.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Drall messtechnisch oder experimentell ermittelt wird.
Es kann von Vorteil sein, den Drall messtechnisch oder experimentell zu ermitteln, um etwaige Toleran zen bei der Kabelfertigung, die zu einer Abweichung des Dralls (lokal oder global) führen, zu erfassen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, den Drall des auf einer Kabelrolle aufgewickelten "Endloskabels", von dem die zu konfektionierenden Kabel stückweise abgerollt und abgelängt werden, zuvor zu erfassen, da in der Regel davon ausgegangen werden kann, dass der Drall innerhalb einer auf der Kabelrolle auf gewickelten Produktionseinheit annähernd konstant bleibt. Es kann allerdings auch vorgesehen sein, den Drall des auf der Kabelrolle aufgewickelten Endloskabels mehrfach zu erfassen oder den Drall für jedes abgelängte elektrische Kabel separat zu erfassen.
Es kann eine optische, induktive, kapazitive oder sonstige messtechnische Erfassung des Dralls vorge sehen sein. Insbesondere können Probeschnitte durch das auf der Kabelrolle aufgerollte Endloskabel vorgesehen sein.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in einem der Verdrehung vorhergehenden Bearbeitungsschritt betreffend ein Ablängen des elektrischen Kabels oder dessen Kom ponenten und/oder ein Abisolieren von Komponenten des elektrischen Kabels eine durch das spätere Verdrehen der Innenleiter bedingte Längenverkürzung bereits berücksichtigt wird.
Dadurch, dass im Rahmen der Angleichung der Istverdrehung an die Sollverdrehung eine Verdrillung der Innenleiter an zumindest einem Kabelende des elektrischen Kabels erfolgt, verkürzt sich die axiale Länge der Innenleiterende bzw. der Abstand des vorderen, freien Endes des jeweiligen Innenleiters zu dessen Austrittstelle aus dem Kabelende bezogen auf die Mittelachse bzw. Längsachse des elektrischen Kabels. Da die Innenleiterenden in dem Kontaktteileträger aufgenommen sind, variiert demnach auch die axiale Position des Kontaktteileträgers entlang der Mittelachse bzw. Längsachse des elektrischen Kabels, was im Rahmen der Montage weiterer Komponenten des elektrischen Steckverbinders gegebenenfalls prob lematisch sein kann, da bei der Konfektionierung häufig exakte relative Abstände der Bauteile des Steck verbinders zueinander und zu dem Kabelende zu beachten sind. Somit kann es von Vorteil sein, die axiale Längenverkürzung der Innenleiterenden bereits vorab zu berücksichtigen und die Innenleiterenden beispielsweise länger auszulegen.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels, aufweisend ei nen einzigen Innenleiter, der sich von einem ersten Kabelende zu einem zweiten Kabelende erstreckt.
Dieses Verfahren stellt im Rahmen des erfinderischen Gesamtkonzepts eine Lösung für die einheitliche erfindungsgemäße Aufgabe dar, eine relative Orientierung von auf den jeweiligen Kabelenden zu montie renden elektrischen Steckverbinder, insbesondere im Rahmen einer automatisierten Kabelkonfektionie rung, sicherzustellen, wenn das elektrische Kabel nur einen einzigen Innenleiter aufweist. Das Verfahren zur Konfektionierung eines nur einen einzigen Innenleiter aufweisenden elektrischen Kabels ist vorlie gend zweckmäßigerweise separat wiedergegeben. Die Verfahren stehen dahingehend miteinander in Beziehung, dass in beiden Fällen die relative Orientierung der auf den Kabelenden zu montierenden Steckverbinder gemäß einer Sollvorgabe sichergestellt wird.
Für das erfindungsgemäße Verfahren zur Konfektionierung des einadrigen Kabels ist vorgesehen, dass an dem ersten Kabelende ein erstes Kontaktelement verdrehsicher in einer ersten Orientierung befestigt wird, wonach anschließend das zweite Kabelende bearbeitet wird, um ein zweites Kontaktelement ver drehsicher zu befestigen. Eine Steuereinheit erfasst die erste Orientierung und eine Sollverdrehung zwi schen den beiden Kontaktelementen und ermittelt hieraus eine zweite Orientierung für die Befestigung des zweiten Kontaktelements.
Bei dem Kontaktelement kann es sich vorzugsweise um ein Kontaktelement zur Übertragung von hohen Strömen handeln, beispielsweise um einen sogenannten "Powerkontakt". Grundsätzlich kann es sich aber um ein beliebiges Kontaktelement handeln.
Das Kontaktelement kann beispielsweise ausgebildet sein, um in einem nachfolgenden Verfahrensschritt in einem Isoliergehäuse, insbesondere in einem mehrteiligen Isoliergehäuse, montiert zu werden. Bei spielsweise kann das Kontaktelement zwischen zwei Isolierschalen eingelegt werden, wonach die Iso lierschalen miteinander verrastet werden. Nach der Montage des Kontaktelements in dem Isoliergehäuse kann das Isoliergehäuse optional in eine weitere Gehäusebaugruppe eines späteren Steckverbinders eingeschoben und in dieser verrastet wer den.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Konfektionierung des einadrigen Kabels ist besonders vorteilhaft zur automatisierten oder vollautomatisierten Konfektionierung elektrischer Kabel geeignet.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, insbesondere im Rahmen der Bearbeitung eines ein adrigen Kabels, kann vorgesehen sein, dass das zweite Kontaktelement in der zweiten Orientierung ver drehsicher an dem zweiten Kabelende befestigt wird.
Hierdurch kann vorteilhaft die relative Orientierung der beiden Kontaktelemente zueinander fest vorge geben werden.
Es kann vorgesehen sein, das zweite Kontaktelement in einer vorgegebenen bzw. definierten, absoluten Ausrichtung bezogen auf die Vorrichtung zur Konfektionierung des Kabels an dem zweiten Kabelende zu befestigen und zum Erreichen der Sollverdrehung zwischen den beiden Kontaktelementen zuvor das elektrische Kabel entsprechend zu verdrehen.
Es kann allerdings auch vorgesehen sein, zum Erreichen der Sollverdrehung das zweite Kontaktelement bereits in der entsprechenden Orientierung an dem zweiten Kabelende zu befestigen. Hierfür ist es aller dings erforderlich, dass die Vorrichtung ausgebildet ist, um das Kontaktelement auch in der entspre chend verdrehten Ausrichtung befestigen zu können. In der Regel ist ein Verdrehen des elektrischen Ka bels aus diesem Grunde einfacher zu realisieren.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das erste Kontaktelement und/oder das zweite Kontaktelement stoffschlüssig an einem aus dem zugeordneten Kabelende austretenden Innenlei terende befestigt wird.
Insbesondere eine stoffschlüssige Befestigung wenigstens eines der Kontaktelemente kann von Vorteil sein, beispielsweise wenn das elektrische Kabel hohe Ströme übertragen soll und einen vergleichsweise großen Querschnitt aufweist. Es kann allerdings auch ein Verpressen, beispielsweise Vercrimpen, vorge sehen sein.
Das erste Kontaktelement und/oder das zweite Kontaktelement kann auch kraft- und/oder formschlüssig an einem aus dem zugeordneten Kabelende austretenden Innenleiterende befestigt werden. Beispiels weise kann das erste Kontaktelement und/oder das zweite Kontaktelement an dem entsprechenden In nenleiterende angecrimpt werden, vorzugsweise mittels eines Kabelschuhs oder einen Adernhülse. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das erste Kontaktelement und/oder das zweite Kontaktelement stoffschlüssig durch ein Ultraschallschweißverfahren oder ein Wi derstandsschweißverfahren an dem aus dem zugeordneten Kabelende austretenden Innenleiterende be festigt wird.
Ein Ultraschallschweißverfahren hat sich für eine stoffschlüssige Befestigung als besonders vorteilhaft herausgestellt. Auch ein Widerstandsschweißverfahren kann sich zur stoffschlüssigen Befestigung aller dings sehr gut eignen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das zweite Kabelende mit tels derselben Vorrichtung zur Konfektionierung des elektrischen Kabels bearbeitet wird, wie das erste Kabelende.
Dadurch, dass das zweite Kabelende mittels derselben Vorrichtung bearbeitet wird wie das erste Kabel ende, kann ein entsprechendes System zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels effizienter bzw. kompakter und auch wirtschaftlicher aufgebaut sein. Nach der Bearbeitung des ersten Kabelendes kann das elektrische Kabel beispielsweise mittels eines Moduls zum Umlegen des elektrischen Kabels umge dreht werden, um in den nachfolgenden Bearbeitungsschritten auch das zweite Kabelende bearbeiten zu können.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels, insbesonde re eines elektrischen Kabels, das wenigstens zwei Innenleiter aufweist.
Das elektrische Kabel kann beispielsweise als Hochvoltleitung ausgebildet sein.
Die Vorrichtung weist erfindungsgemäß eine Steuereinheit auf, die eingerichtet ist, um eine Istverdre- hung und eine Sollverdrehung zwischen aus einem ersten Kabelende und einem zweiten Kabelende austretenden Innenleiterenden von sich durch das Kabel erstreckenden Innenleitern zu erfassen.
Die Vorrichtung weist erfindungsgemäß ferner eine Aktuatoreinrichtung auf, die mit der Steuereinheit kommunikationsverbunden und eingerichtet ist, um die Innenleiter an zumindest einem der Kabelenden zu verdrehen, um nach Vorgabe der Steuereinheit die Istverdrehung an die Sollverdrehung anzuglei chen.
Die Vorrichtung weist erfindungsgemäß außerdem ein Presswerkzeug auf das ausgebildet ist, um einen die Innenleiterenden in sich aufnehmenden Kontaktteileträger eines auf dem zugeordneten Kabelende zu montierenden elektrischen Steckverbinders an einem Kabelmantel des Kabels verdrehsicher festzule gen, um die Verdrehung zu fixieren. Es kann vorgesehen sein, dass das vorstehend beschriebene Verfahren unter Verwendung der genann ten Vorrichtung durchgeführt wird.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung zur automatisierten oder vollautomatisierten Kabelkonfektionierung ausgebildet.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Konfektionierung eines einen einzigen Innenleiter aufwei senden elektrischen Kabels, insbesondere einer Hochvoltleitung.
Die Vorrichtung zur Konfektionierung eines einen einzigen Innenleiter aufweisenden elektrischen Kabels stellt im Rahmen des erfinderischen Gesamtkonzepts eine Lösung für die einheitliche erfindungsgemäße Aufgabe dar, eine relative Orientierung von auf den jeweiligen Kabelenden zu montierenden elektrischen Steckverbinder, insbesondere im Rahmen einer automatisierten Kabelkonfektionierung, sicherzustellen, wenn ein einadriges Kabel konfektioniert werden soll.
Die Vorrichtung zur Konfektionierung eines einen einzigen Innenleiter aufweisenden elektrischen Kabels weist ein erstes Mittel zur verdrehsicheren Befestigung eines ersten Kontaktelements in einer ersten Ori entierung an einem ersten Kabelende des elektrischen Kabels auf. Die Vorrichtung zur Konfektionierung eines einen einzigen Innenleiter aufweisenden elektrischen Kabels weist ferner ein zweites Mittel zur verdrehsicheren Befestigung eines zweiten Kontaktelements an einem zweiten Kabelende des elektri schen Kabels auf. Außerdem weist die Vorrichtung zur Konfektionierung eines einen einzigen Innenleiter aufweisenden elektrischen Kabels eine Steuereinheit auf die eingerichtet ist, um die erste Orientierung und eine Sollverdrehung zwischen den beiden Kontaktelementen zu erfassen und hieraus eine zweite Orientierung für die Befestigung des zweiten Kontaktelements zu ermitteln.
Die vorstehend bereits genannten Merkmale und Vorteile betreffend die Vorrichtung zur Konfektionierung des elektrischen Kabels (bzw. des wenigstens zwei Innenleiter aufweisenden elektrischen Kabels) kön nen auch auf die Vorrichtung zur Konfektionierung des einen einzigen Innenleiter aufweisenden elektri schen Kabels vorgesehen sein - und umgekehrt, sofern dies technisch nicht ausgeschlossen ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, um ein Verfahren gemäß den vorstehenden und nachfolgenden Ausführungen durchzuführen, wenn das Programm auf ei ner Steuereinheit einer Vorrichtung zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels ausgeführt wird.
Die Steuereinheit kann als Mikroprozessor ausgebildet sein. Anstelle eines Mikroprozessors kann auch eine beliebige weitere Einrichtung zur Implementierung der Steuereinheit vorgesehen sein, beispielswei se eine oder mehrere Anordnungen diskreter elektrischer Bauteile auf einer Leiterplatte, eine speicher programmierbare Steuerung (SPS), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder eine sonstige programmierbare Schaltung, beispielsweise auch ein Field Programmable Gate Array (FPGA), eine programmierbare logische Anordnung (PLA) und/oder ein handelsüblicher Computer.
Die Erfindung betrifft auch ein System zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels, insbesondere ei ner Flochvoltleitung. Das System umfasst eine Vorrichtung zur Konfektionierung eines elektrischen Ka bels, vorzugsweise gemäß den vorstehenden und nachfolgenden Angaben. Das System umfasst ferner zumindest ein von der Vorrichtung unabhängiges Modul zur Konfektionierung des elektrischen Kabels.
Die erfindungsgemäße Verteilung der Bearbeitungsschritte auf mehrere voneinander unabhängige Mo- dule ermöglicht es, das System als "Fließbandprozess" bzw. als "Taktautomat" mit aufeinanderfolgenden Einzelschritten zu betreiben, um die Bearbeitungszeit bei einer Massenabfertigung zu reduzieren.
Ferner kann die Vorrichtung bzw. können die einzelnen Module modular aufgebaut sein, wodurch einzel ne Module der Baugruppe ohne großen Aufwand ersetzt, modifiziert oder entfernt werden können. Hier durch kann das System, insbesondere für die Bearbeitung verschiedener Kabelarten, mit einfachen Mit teln konfigurierbar sein.
Die unabhängigen Module können der Vorrichtung vorzugsweise vorgeordnet oder nachgeordnet sein.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zumindest eines der un abhängigen Module als ein Modul zur Montage des Kontaktteileträgers und/oder ein Modul zur Sicher stellung der korrekten Montage des Kontaktteileträgers und/oder ein Modul zum Vercrimpen einer Stütz hülse auf dem Kabelende und/oder ein Modul zur Montage wenigstens einer Gehäusekomponente des elektrischen Steckverbinders ausgebildet ist.
Es können auch noch weitere, voneinander und von der Vorrichtung unabhängige Module vorgesehen sein, die der Vorrichtung vorgeordnet oder nachgeordnet sind.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zumindest eines der unabhängigen Module als ein Modul zum Umlegen des elektrischen Kabels ausgebildet ist, um zu nächst das erste Kabelende mittels der Vorrichtung und optional auch mittels den Modulen zu bearbei ten, und anschließend in einem zweiten Bearbeitungsdurchgang das zweite Kabelende ebenso zu bear beiten.
Die Erfindung betrifft auch ein elektrisches Kabel, bearbeitet nach einem Verfahren gemäß den vorste henden und nachfolgenden Ausführungen.
Die Erfindung betrifft außerdem ein elektrisches Kabel, das mit einer Vorrichtung gemäß den vorstehen den und nachfolgenden Ausführungen bearbeitet wurde. Merkmale, die im Zusammenhang mit einem der erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben wurden, sind selbstverständlich auch für eine der Vorrichtungen, das Computerprogrammprodukt und das System vorteilhaft umsetzbar - und umgekehrt. Ferner können Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit einem der erfindungsgemäßen Verfahren genannt wurden, auch auf eine der Vorrichtungen, das Computerpro grammprodukt oder das System bezogen verstanden werden - und umgekehrt.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe wie "umfassend", "aufweisend" oder "mit" keine ande ren Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe wie "ein" oder "das", die auf eine Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus - und umgekehrt.
In einer puristischen Ausführungsform der Erfindung kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die in der Erfindung mit den Begriffen "umfassend", "aufweisend" oder "mit" eingeführten Merkmale abschlie ßend aufgezählt sind. Dementsprechend kann eine oder können mehrere Aufzählungen im Rahmen der Erfindung als abgeschlossen betrachtet werden, beispielsweise jeweils für jeden Patentanspruch be trachtet. Die Erfindung kann beispielswiese ausschließlich aus den in Patentanspruch 1 genannten Merkmalen bestehen.
Ferner sei betont, dass die vorliegend beschriebenen Werte und Parameter Abweichungen oder Schwankungen von ±10% oder weniger, vorzugsweise ±5% oder weniger, weiter bevorzugt ±1 % oder weniger, und ganz besonders bevorzugt ±0,1 % oder weniger des jeweils benannten Wertes bzw. Para meters mit einschließen, sofern diese Abweichungen bei der Umsetzung der Erfindung in der Praxis nicht ausgeschlossen sind. Die Angabe von Bereichen durch Anfangs- und Endwerte umfasst auch all diejeni gen Werte und Bruchteile, die von dem jeweils benannten Bereich eingeschlossen sind, insbesondere die Anfangs- und Endwerte und einen jeweiligen Mittelwert.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegen den Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Un terkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele verbunden werden.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.
Es zeigen schematisch: Figur 1 ein System zur Konfektionierung eines mehradrigen elektrischen Kabels mit einer Vor richtung zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels und weiteren, von der Vorrich tung unabhängigen Modulen;
Figur 2 ein beispielhaftes zweiadriges elektrisches Kabel in einer Seitenansicht;
Figur 3 das elektrische Kabel der Figur 2 in einer Vorderansicht;
Figur 4 ein System zur Konfektionierung eines einadrigen elektrischen Kabels mit einer Vorrich tung zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels und weiteren, von der Vorrichtung unabhängigen Modulen;
Figur 5 ein beispielhaftes einadriges elektrisches Kabel in einer Seitenansicht;
Figur 6 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Konfektionierung eines mehradrigen elektrischen
Kabels; und
Figur 7 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels.
Figur 1 zeigt ein System 1 zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels 2, das wenigstens zwei Innen leiter 3 aufweist, die sich von einem ersten Kabelende 4 zu einem zweiten Kabelende 5 erstrecken. In den Figuren 1 und 6 ist beispielhaft jeweils nur das erste Kabelende 4 während dessen erfindungsgemä ßer Bearbeitung gezeigt.
Das elektrische Kabel 2 kann grundsätzlich eine beliebige Anzahl Innenleiter 3 aufweisen und ist im Aus führungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 3 sowie 6 beispielhaft als zweiadriges elektrisches Kabel 2 dargestellt. In den Figuren 4 und 5 ist das elektrische Kabel 2 als einadriges Kabel 2 ausgebildet, dessen Bearbeitung nachfolgend noch näher beschrieben wird.
Das System 1 zur Konfektionierung des mehr- bzw. zweiadrigen elektrischen Kabels 2 gemäß Figur 1 umfasst eine Vorrichtung 6 zur Konfektionierung des elektrischen Kabels 2 sowie weitere, von der Vor richtung 6 unabhängige Module zur Konfektionierung des elektrischen Kabels 2.
Grundsätzlich kann es sich bei den unabhängigen Modulen um beliebige Module zur Konfektionierung elektrischer Kabel handeln; in Figur 1 sind lediglich einige beispielhafte Module dargestellt. Auch die Rei henfolge der Bearbeitung bzw. die Anordnung der Module kann gegebenenfalls abweichen. Ferner kön nen weitere Module hinzugefügt oder bestehende Module aufgetrennt oder zusammengefasst werden. Dies gilt analog auch für das später noch beschriebene System zur Konfektionierung eines einadrigen Kabels 2 gemäß Figur 4.
Der in Figur 1 dargestellte Ausschnitt des Systems 1 zeigt ein erstes Modul 7, das als ein Modul zum Aufcrimpen von Innenleiterkontaktelementen 8 bzw. Buchsenkontakten auf die Innenleiter 3, die aus dem dargestellten Kabelende 4 austreten, ausgebildet ist. Die Innenleiter 3 sind hierfür in einem ausreichend großen Bereich von ihrer Isolation 9 bzw. von dem sie umhüllenden Dielektrikum/Isolationswerkstoff frei gelegt.
Ein dem ersten Modul 7 nachfolgendes, zweites Modul 10 ist als Modul zur Montage eines Kontaktteile trägers 1 1 ausgebildet. Der Kontaktteileträger 1 1 kann hierfür auf die Innenleiter 3 aufgeschoben werden und optional mit den Innenleitern 3 bzw. den Innenleiterkontaktelementen 8 verrasten. Der Kontaktteile träger 1 1 kann entsprechende Aufnahmen für die Innenleiter 3 bzw. für die Innenleiterkontaktelemente 8 aufweisen. Im Rahmen des zweiten Moduls 10 oder eines ergänzenden, nicht dargestellten Moduls, kann außerdem die korrekte Montage des Kontaktteileträgers 1 1 überprüft und gegebenenfalls korrigiert werden.
Dem zweiten Modul 10 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 6 zur Konfektionierung des mehradrigen elektrischen Kabels 2 nachgeordnet. Im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 6 kann ein Verfah ren zur Konfektionierung des elektrischen Kabels 2 durchgeführt werden, wonach eine Istverdrehung V|ST und eine Sollverdrehung VSOLL zwischen den aus dem jeweiligen Kabelende 4, 5 austretenden Innenlei terenden 3.1 erfasst wird (vgl. Figuren 2 und 3). Die Istverdrehung V|ST wird an die Sollverdrehung VSOLL angeglichen, indem die Innenleiter 3 an zumindest einem der Kabelenden 4, 5 verdreht werden. An schließend kann die Verdrehung fixiert werden, indem der Kontaktteileträger 1 1 des auf dem zugeordne ten Kabelende 4, 5 zu montierenden elektrischen Steckverbinders an dem Kabelmantel 12 des Kabels 2 verdrehsicher festgelegt wird. Das Prinzip wird nachfolgend noch im Detail beschrieben.
Der erfindungsgemäßen Vorrichtung 6 nachgeordnet ist beispielhaft ein drittes Modul 13 dargestellt, das als Modul zur Montage wenigstens einer Gehäusekomponente des elektrischen Steckverbinders ausge bildet ist, beispielsweise eines Außengehäuses 14.
Im Ausführungsbeispiel ist eine Transporteinrichtung 15 vorgesehen, um den zu bearbeitenden Kabelab schnitt des Kabels 2 an die einzelnen Module 7, 10, 13 bzw. an die Vorrichtung 6 nacheinander zuzustel len. In Abhängigkeit der zu fertigenden Stückzahlen kann die Transporteinrichtung 15 auch entfallen. Die Kabel 2 bzw. die Kabelabschnitte können in diesem Fall auch von einem Mitarbeiter der Produktion zwi schen den einzelnen Modulen 7, 10, 13 bzw. der Vorrichtung 6 transportiert werden, beispielsweise auch unter Zuhilfenahme einer Rollenbahn. Vorzugsweise ist die Transporteinrichtung 15 in der Art eines Werkstückträgersystems oder eines Fließbands ausgebildet und transportiert mehrere Kabel 2 von Modul zu Modul, um alle Module möglichst dauerhaft auszulasten und damit einen hohen Durchsatz bei der Kabelbearbeitung zu erzielen.
Die T ransporteinrichtung 15 kann einen oder mehrere Greifeinrichtungen 16 oder Werkstückträger auf weisen, um eines oder mehrere Kabel 2 für den Transport oder für die Bearbeitung durch die Module zu fixieren, beispielsweise auch verdrehsicher zu fixieren. Die Greifeinrichtungen 16 können außerdem aus gebildet sein, um das Kabel 2 oder zumindest den zu bearbeitenden Kabelabschnitt nach dem Anfahren eines Moduls für die Bearbeitung an das Modul zuzustellen, insbesondere in das entsprechende Modul einzuführen.
In Figur 2 ist ein beispielhaftes mehradriges elektrisches Kabel 2 in einer Seitenansicht vergrößert dar gestellt. Figur 3 zeigt eine Vorderansicht des elektrischen Kabels 2, wobei die Ausrichtung bzw. Orientie rung der Innenleiterenden 3.1 des zweiten Kabelendes 5 gestrichelt dargestellt sind. Das erfindungsge mäße Verfahren zur Konfektionierung des elektrischen Kabels 2 soll anhand der Figuren 2 und 3 genau er beschrieben werden.
Wie in Figur 2 dargestellt, erstrecken sich die Innenleiter 3 von einem ersten Kabelende 4 zu einem zwei ten Kabelende 5. Das dargestellte mehradrige elektrische Kabel 2 ist bereits teilweise vorkonfektioniert. Das zweiadrige Kabel 2 weist einen Kabelmantel 12 und ein unter dem Kabelmantel 12 verlaufendes Kabelschirmgeflecht 17 auf. Oberhalb des Kabelschirmgeflechts 17 kann optional eine Schirmfolie ver laufen (nicht dargestellt). Unterhalb des Kabelschirmgeflechts 17 verlaufen innerhalb einer Füllschicht 1 8 die Innenleiter 3. Die beiden Innenleiter 3 sind jeweils von einer Isolation 9 umhüllt. Im Rahmen der vor hergehenden Konfektionierungsschritte wurde die Innenleiter 3 im Bereich der Innenleiterenden 3.1 an beiden Kabelenden 4, 5 bereits freigelegt. An den jeweiligen Innenleiterenden 3.1 werden anschließend die Innenleiterkontaktelemente 8 befestigt, insbesondere vercrimpt (für den in Figur 2 dargestellten obe ren Innenleiter 3 des ersten Kabelendes 4 beispielhaft dargestellt). Ferner wurde das Kabelschirmge flecht 17 an dem ersten Kabelende 4 nach hinten über den Kabelmantel 12, vorzugsweise über eine Me tallhülse bzw. Stützhülse (nicht dargestellt) umgeschlagen und optional mit einem Gewebeband 19 fixiert. Das in Figur 2 dargestellte rechte Kabelende (vorliegend das zweite Kabelende 5) ist bis auf das Freile gen der Innenleiterenden 3.1 noch unbearbeitet.
Das in den Figuren 2 und 3 dargestellte zweiadrige Kabel 2 ist lediglich beispielhaft zur Verwendung mit der Erfindung zu verstehen. Grundsätzlich eignet sich die Erfindung zur Verwendung mit einer beliebigen Kabelart, beispielsweise auch zur Verwendung mit einem elektrischen Kabel 2 mit nur einem Innenlei ter 3, beispielsweise in koaxialer Ausführung, wie in den Figuren 4 und 5 nachfolgend noch näher be schrieben wird.
Vorliegend verlaufen die Innenleiter 3 verdrillt durch das Kabel 2, weshalb in Abhängigkeit der Kabellän ge L im unbearbeiteten Zustand eine Istverdrehung V|ST zwischen den aus dem jeweiligen Kabelende 4, 5 austretenden Innenleiterenden 3.1 vorliegt. Erfindungsgemäß wird die Istverdrehung V|ST von einer Steuereinheit 20 (vgl. Figur 6) erfasst. Ferner wird von der Steuereinheit 20 eine Sollverdrehung VSOLL für die aus dem jeweiligen Kabelende 4, 5 austretenden Innenleiterenden 3.1 erfasst. Erfindungsgemäß wird die Istverdrehung V|ST an die Sollverdrehung VSOLL angeglichen, indem die Innenleiter 3 an zumindest ei nem der Kabelenden 4, 5 verdreht werden, wie vorstehend bereits erwähnt. Die Verdrehung kann an schließend fixiert werden, indem ein auf die Innenleiterenden 3.1 aufgebrachter Kontaktteileträger 1 1 verdrehsicher an dem Kabelmantel 12 festgelegt wird.
Der Kontaktteileträger 1 1 kann verdrehsicher festgelegt werden, indem er unmittelbar auf dem entspre chenden Kabelende 4, 5 verpresst wird, beispielsweise mittelbar oder unmittelbar auf dem Kabelman tel 12, vorzugsweise auf einer auf dem Kabelmantel 12 befestigten Stützhülse bzw. einem über den Ka belmantel 12 nach hinten umgeschlagenen Kabelschirmgeflecht 17.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Kontaktteileträger 1 1 mittelbar an dem Kabelmantel 12 des zugeordneten Kabelendes 4, 5 festgelegt wird, indem eine Schirmhülse 21 (vgl. Figur 1 und Figur 6) verdrehsicher auf dem Kontaktteileträger 1 1 montiert und auf dem entsprechenden Kabelende 4, 5, bei spielsweise auf der nicht dargestellten Stützhülse oder dem umgeschlagenen Kabelschirmgeflecht 17 verpresst, vorzugsweise vercrimpt wird.
Hinsichtlich der Angleichung der Istverdrehung V|ST an die Sollverdrehung VSOLL kann vorgesehen sein, dass das Kabelende 4, 5 gedreht wird, wobei der Kontaktteileträger 1 1 verdrehsicher gehalten wird. Al ternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass der Kontaktteileträger 1 1 zusammen mit den in dem Kontaktteileträger 1 1 aufgenommenen Innenleiterenden 3.1 verdreht wird und/oder dass die Schirmhülse 21 verdrehsicher auf dem Kontaktteileträger 1 1 montiert und gemeinsam mit dem Kontakt teileträger 1 1 und den in dem Kontaktteileträger 1 1 aufgenommenen Innenleiterenden 3.1 verdreht wird.
Vorzugsweise weisen Schirmhülse 21 und Kontaktteileträger 1 1 eine mechanische Kodierung auf, um nur in einer oder in zwei definierten Orientierungen miteinander verbindbar zu sein. Beispielsweise kann eine Rastnase 22 und eine Rastnut 23, wie in Figur 1 angedeutet, vorgesehen sein.
Um die mechanische Belastung des elektrischen Kabels 2 zu verringern kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit 20 eine Verdrehung beider Kabelenden 4, 5 bestimmt, insbesondere wenn die Istverdre hung V IST der Innenleiterenden 3.1 an den beiden Kabelenden 4, 5 um mehr als 90s von der Sollverdre hung VSOLL abweicht. Die Steuereinheit 20 kann außerdem eine elastizitätsbedingte Rückverdrehung der Innenleiterenden 3.1 bei der Angleichung der Istverdrehung V|ST an die Sollverdrehung VSOLL berücksich tigen. Die Istverdrehung V|ST kann somit an die Sollverdrehung VSOLL angeglichen werden, indem sie zu nächst bis zu einer Verdrehung aus Sollverdrehung VSOLL plus einer Rückverdrehung VR überkompen siert wird (vgl. Figur 3). Zur Erfassung der Istverdrehung V|ST kann es von Vorteil sein, wenn die Steuereinheit 20 einen Drall der Innenleiter 3 berücksichtigt, der zuvor beispielsweise messtechnisch oder experimentell ermittelt wurde. Unter Berücksichtigung der Kabellänge L des elektrischen Kabels 2 kann somit nach dem Erfassen der Orientierung der Innenleiterenden 3.1 an einem der beiden Kabelenden 4, 5 die Orientierung der Innen leiter 3 an dem gegenüberliegenden Kabelende 5, 4 berechnet werden.
Es kann außerdem von Vorteil sein, in einem der Verdrehung vorhergehenden Bearbeitungsschritt be treffend ein Ablängen des elektrischen Kabels 2 oder dessen Komponenten und/oder ein Abisolieren von Komponenten des elektrischen Kabels 2 eine durch das spätere Verdrehen der Innenleiter 3 bedingte Längenverkürzung bereits zu berücksichtigen und das elektrische Kabel 2 und/oder die Innenleiteren den 3.1 entsprechend länger auszulegen, um die gewünschte Kabellänge L zu erhalten.
Figur 6 zeigt beispielhaft die Vorrichtung 6 zur Konfektionierung des mehradrigen elektrischen Kabels 2, beispielsweise des bereits beschriebenen zweiadrigen elektrischen Kabels 2, mit weiteren, nur schema tisch zu verstehenden Einzelheiten.
Die Vorrichtung 6 weist die besagte Steuereinheit 20 auf, die eingerichtet ist, um die Istverdrehung V|ST und die Sollverdrehung VSOLL zwischen den aus den Kabelenden 4, 5 austretenden Innenleiterenden 3.1 zu erfassen.
Die Vorrichtung 6 weist ferner eine Aktuatoreinrichtung 24 auf, die mit der Steuereinheit 20 kommunikati onsverbunden und eingerichtet ist, um die Innenleiter 3 an zumindest einem der Kabelenden 4, 5 zu ver drehen, um nach Vorgabe der Steuereinheit 20 die Istverdrehung V|ST an die Sollverdrehung VSOLL anzu gleichen. Beispielhaft ist eine drehbare Aktuatoreinrichtung 24 mit an den Kontaktteileträger 1 1 zustellba ren Klemmbacken 25 dargestellt. Ferner sind Kabelklemmbacken 26 zur Fixierung des elektrischen Ka bels 2 an dessen Kabelmantel 12 im Bereich des ersten Kabelendes 4 dargestellt, um das elektrische Kabel 2 während des Verdrehens des Kontaktteileträgers 1 1 verdrehsicher zu fixieren. Bei der Aktua toreinrichtung 24 zum Verdrehen des Kontaktteileträgers 1 1 kann es sich auch um eine Aktuatoreinrich tung handeln, die grundsätzlich auch zum linearen Aufschieben des Kontaktteileträgers 1 1 auf die Innen leiterkontaktelemente 8 verwendet wird.
Die Vorrichtung 6 kann ferner ein Presswerkzeug 27 aufweisen das ausgebildet ist, um den Kontaktteile träger 1 1 an dem Kabelmantel 12 des Kabels 2 verdrehsicher festzulegen, um die Verdrehung zu fixie ren. Das in Figur 6 dargestellte Presswerkzeug 27 ist insbesondere ausgebildet, um die Schirmhülse 21 nach dem Montieren auf dem Kontaktteileträger 1 1 im Bereich des umgelegten Kabelschirmgeflechts 17 zu vercrimpen. Die Schirmhülse 21 ist im Rahmen einer Vormontage bereits auf den Kabelmantel 12 aufgeschoben (gestrichelt dargestellt) und kann nach dem Verdrehen des Kontaktteileträgers 1 1 von hin ten über den Kontaktteileträger 1 1 in der entsprechenden Orientierung aufgeschoben werden. Erfindungsgemäß kann auch ein Verfahren zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels 2, aufweisend einen einzigen Innenleiter 3 vorgesehen sein. Ein entsprechendes Kabel 2 ist beispielhaft in Figur 5 dar gestellt. Im Rahmen des genannten Verfahrens kann vorgesehen sein, dass an dem ersten Kabelende 4 ein erstes Kontaktelement 28 verdrehsicher in einer ersten Orientierung (vgl. linke Seite in Figur 5) befes tigt wird, wonach anschließend das zweite Kabelende 5 bearbeitet wird, um ein zweites Kontaktele ment 29 verdrehsicher zu befestigen, wobei die Steuereinheit 20 (vgl. Figur 4) die erste Orientierung und eine Sollverdrehung zwischen den beiden Kontaktelementen 28, 29 erfasst und hieraus eine zweite Ori entierung (vgl. rechte Seite in Figur 5) für die Befestigung des zweiten Kontaktelements 29 ermittelt. In Figur 5 ist beispielhaft eine Sollverdrehung von 90° zwischen Kontaktelementen 28, 29 dargestellt. Grundsätzlich kann die Sollverdrehung allerdings beliebig sein.
Vorzugsweise kann das zweite Kontaktelement 29 in der zweiten Orientierung verdrehsicher an dem zweiten Kabelende 5 befestigt werden.
Insbesondere kann für die Befestigung des ersten Kontaktelements 28 und/oder des zweiten Kontakte lements 29 eine stoffschlüssige Verbindung, vorzugsweise durch ein Ultraschallschweißverfahren oder ein Widerstandsschweißverfahren, vorgesehen sein.
Das in Figur 5 dargestellte elektrische Kabel 2 ist rein beispielhaft zu verstehen. Das einadrige Kabel 2 weist ebenfalls einen Kabelmantel 12 und ein unter dem Kabelmantel 12 verlaufendes Kabelschirmge flecht 17 auf. Das Kabelschirmgeflecht 17 ist auf eine Stützhülse 30 umgeschlagen. Unter dem Kabel schirmgeflecht 17 verläuft die Isolation 9 bzw. die Primärisolation des Innenleiters 3. Der Innenleiter 3 kann beispielsweise als Litze aus mehreren Einzeldrähten ausgebildet sein, wie in den Figuren 4 und 5 angedeutet. Grundsätzlich kommt es auf den genauen Aufbau des einadrigen Kabels 2 allerdings nicht an.
In Figur 4 ist ein System 31 zur Konfektionierung des einadrigen Kabels 2 dargestellt, umfassend eine Vorrichtung 32 zur Konfektionierung des einadrigen Kabels 2 und zumindest ein von der Vorrichtung 32 unabhängiges Modul. Zur Zuführung des zu bearbeitenden Kabelabschnitts kann beispielsweise eine Transporteinrichtung 15, wie diese bereits im Zusammenhang mit der Figur 1 beschrieben wurde - oder die zusammen mit der Transporteinrichtung 15 genannten Alternativen - vorgesehen sein.
Grundsätzlich weist die Vorrichtung 32 ein erstes Mittel 33 zur verdrehsicheren Befestigung des ersten Kontaktelements 28 in der ersten Orientierung an dem ersten Kabelende 4 des elektrischen Kabels 2 auf. Ferner weist die Vorrichtung 32 ein zweites Mittel 34 zur verdrehsicheren Befestigung des zweiten Kontaktelements 29 an dem zweiten Kabelende 5 des elektrischen Kabels 2 auf. Das erste Mittel 33 und das zweite Mittel 34 können auch identisch sein; somit kann das erste Mittel zur Befestigung des zweiten Kontaktelements 29 wiederverwendet werden. In Figur 5 sind die Mittel 33, 34 zur Befestigung als Ultra schallschweißgerät gestrichelt angedeutet. Die Vorrichtung 32 weist ferner die bereits erwähnte Steuereinheit 20 auf, die eingerichtet ist, um die ers te Orientierung und eine Sollverdrehung zwischen den beiden Kontaktelementen 28, 29 zu erfassen und hieraus eine zweite Orientierung für die Befestigung des zweiten Kontaktelements 29 zu ermitteln (in Fi gur 4 gestrichelt dargestellt).
Das in Figur 4 gezeigte System 31 ist lediglich beispielhaft zu verstehen. Beispielsweise kann neben der Vorrichtung 32 ein erstes Modul 35 vorgesehen sein, um die Stützhülse 30 auf das zuvor freigelegte Ka belschirmgeflecht 17 aufzubringen. In einem nachfolgenden, zweiten Modul 36 kann vorgesehen sein, dass das Kabelschirmgeflecht 17 abgelängt und auf die Stützhülse 30 zurückgeschlagen wird. In einem dem zweiten Modul 36 nachfolgenden dritten Modul 37 kann vorgesehen sein, dass die Isolation 9 des Innenleiters 3 an dem Innenleiterende 3.1 zumindest teilweise freigelegt wird. Die Vorrichtung 32 kann dem dritten Modul 37 nachgeordnet sein.
Vorzugsweise kann - auch im Rahmen des Verfahrens bzw. der Vorrichtung 6 zur Konfektionierung des mehradrigen elektrischen Kabels 2 - vorgesehen sein, dass zunächst das erste Kabelende 4 mit einem ersten Steckverbinder und anschließend das zweite Kabelende 5 mit einem zweiten Steckverbinder kon fektioniert wird, wobei insbesondere das zweite Kabelende 5 mittels derselben Vorrichtung 6, 32 zur Kon fektionierung des elektrischen Kabels 2 bearbeitet wird, wie das erste Kabelende 4. Hierfür kann bei spielsweise das jeweilige System 1 , 31 ein unabhängiges Modul aufweisen, das als Modul zum Umlegen des elektrischen Kabels 2 ausgebildet ist, um zunächst das erste Kabelende 4 von den weiteren Modulen und von der Vorrichtung 6, 32 zu bearbeiten, und anschließend in einem zweiten Bearbeitungsdurchgang das zweite Kabelende 5 von denselben Modulen und derselben Vorrichtung 6, 32 zu bearbeiten.
Beispielsweise mittels der Ultraschallschweißeinrichtung 33, 34 kann in dem ersten Bearbeitungsdurch gang das erste Kontaktelement 28 in der ersten Orientierung an dem ersten Kabelende 4 des elektri schen Kabels 2 befestigt werden. In dem zweiten Bearbeitungsdurchgang kann anschließend dieselbe Ultraschallschweißeinrichtung 33, 34 zur verdrehsicheren Befestigung des zweiten Kontaktelements 29 an dem zweiten Kabelende 5 in der zweiten Orientierung verwendet werden.
Der erfindungsgemäßen Vorrichtung 32 zur Konfektionierung des einadrigen elektrischen Kabels 2 kann beispielsweise ein viertes Modul 38 nachgeordnet sein, das als Modul zur Montage eines Isoliergehäu ses 39 ausgebildet ist.
Figur 7 zeigt beispielhaft einen Verfahrensablauf für ein Verfahren zur Konfektionierung eines mehradri gen elektrischen Kabels 2, beispielsweise des in Figur 2 dargestellten, mehradrigen elektrischen Ka bels 2, im Rahmen des Systems 1 zur Konfektionierung des mehradrigen elektrischen Kabels 2, insbe sondere eines automatisierten oder vollautomatisierten Systems 1 . In einem ersten Verfahrensschritt S1 kann zunächst das elektrische Kabel 2 mit seinem ersten Kabelen de 4 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 6 zur Bearbeitung zugeführt werden.
In einem zweiten Verfahrensschritt S2 kann die Steuereinheit 20 die Istverdrehung V|ST und die Sollver drehung VSOLL zwischen den aus den jeweiligen Kabelenden 4, 5 austretenden Innenleiterenden 3.1 er fassen.
In einem dritten Verfahrensschritt S3 kann ermittelt werden, ob die Sollverdrehung VSOLL um mehr als 90s von der Istverdrehung V|ST abweicht. Sofern dies der Fall ist, kann in einem vierten Verfahrensschritt S4 vorgesehen sein, die Innenleiterenden 3.1 des ersten Kabelendes 4 zu verdrehen, um die Istverdre hung V IST zunächst zumindest teilweise an die Sollverdrehung VSOLL anzugleichen.
In einem fünften Verfahrensschritt S5, der gegebenenfalls, sofern die Sollverdrehung VSOLL um weniger als 90s von der Istverdrehung V|ST abweicht, unmittelbar auf den dritten Verfahrensschritt S3 folgen kann, kann der Kontaktteileträger 1 1 auf dem Kabelmantel 12 des Kabels 2 festgelegt werden. Im Anschluss kann das erste Kabelende 4 beispielsweise vollständig mit dem ersten Steckverbinder konfektioniert werden.
In einem nachfolgenden, zweiten Bearbeitungsdurchgang kann vorgesehen sein, auch das zweite Ka belende 5 zu konfektionieren. Hierzu kann in einem sechsten Verfahrensschritt S6 vorgesehen sein, das elektrische Kabel 2 zunächst umzulegen bzw. umzudrehen, um das zweite Kabelende 5 der erfindungs gemäßen Vorrichtung 6 und ggf. den weiteren Modulen 7, 10, 13 zuzuführen.
Im Anschluss kann in einem siebten Verfahrensschritt S7 die Istverdrehung V|ST und die Sollverdre hung VSOLL von der Steuereinheit 20 erfasst werden.
In einem anschließenden achten Verfahrensschritt S8 kann erfasst werden, ob die Sollverdrehung VSOLL der Istverdrehung V|ST entspricht.
Ist dies nicht der Fall, kann in einem neunten Verfahrensschritt S9 vorgesehen sein, die Innenleiteren den 3.1 des zweiten Kabelendes 5 zu verdrehen, um die Istverdrehung V|ST an die Sollverdrehung VSOLL anzugleichen.
In einem zehnten Verfahrensschritt S1 0 kann der Kontaktteileträger 1 1 verdrehsicher an dem Kabelman tel 12 festgelegt werden, wahlweise nach der Verdrehung gemäß Verfahrensschritt S9 oder unmittelbar nach Verfahrensschritt S8. Das beispielhaft dargestellte Verfahren kann als Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln auf der Steuereinheit 20 der Vorrichtung 6 oder der Vorrichtung 32 zur Konfektionierung des elektrischen Kabels 2 ausgeführt werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels (2), aufweisend wenigstens zwei Innen leiter (3), die sich von einem ersten Kabelende (4) zu einem zweiten Kabelende (5) erstrecken, wonach eine Steuereinheit (20) eine Istverdrehung (V|ST) und eine Sollverdrehung (VSOLL) zwi schen den aus dem jeweiligen Kabelende (4, 5) austretenden Innenleiterenden (3.1) erfasst, wobei die Istverdrehung (V|ST) an die Sollverdrehung (VSOLL) angeglichen wird, indem die Innenleiter (3) an zumindest einem der Kabelenden (4, 5) verdreht werden, und wobei die Verdrehung fixiert wird, indem ein die Innenleiterenden (3.1 ) in sich aufnehmender Kontaktteileträger (11 ) eines auf dem zugeordneten Kabelende (4, 5) zu montierenden elektrischen Steckverbinders an einem Kabel mantel (12) des Kabels (2) verdrehsicher festgelegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Kontaktteileträger (11 ) verdrehsicher festgelegt wird, indem der Kontaktteileträger (11 ) auf dem entsprechenden Kabelende (4, 5) verpresst wird und/oder indem eine Schirmhülse (21) verdrehsi cher auf dem Kontaktteileträger (11) montiert und auf dem entsprechenden Kabelende (4, 5) ver presst wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Innenleiter (3) an zumindest einem der Kabelenden (4, 5) verdreht werden, indem
a) das Kabelende (4, 5) gedreht wird;
b) der Kontaktteileträger (11 ) zusammen mit den in dem Kontaktteileträger (11 ) aufgenommenen Innenleiterenden (3.1) verdreht wird; und/oder
c) die Schirmhülse (21 ) verdrehsicher auf dem Kontaktteileträger (11 ) montiert und gemeinsam mit dem Kontaktteileträger (11) und den in dem Kontaktteileträger (11) aufgenommenen Innen leiterenden (3.1 ) verdreht wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
zunächst das erste Kabelende (4) mit einem ersten Steckverbinder und anschließend das zweite Kabelende (5) mit einem zweiten Steckverbinder konfektioniert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Steuereinheit (20) eine Verdrehung beider Kabelenden (4, 5) nur dann bestimmt, wenn die Ist verdrehung ( V IST ) der Innenleiterenden (3.1) an den beiden Kabelenden (4, 5) um mehr als 90° von der Sollverdrehung (VSOLL) abweicht.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Steuereinheit (20) eine Aktuatoreinrichtung (24) ansteuert, um die zuvor bestimmte Verdre hung zu bewirken.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Steuereinheit (20) eine elastizitätsbedingte Rückverdrehung (VR) der Innenleiterenden (3.1) bei der Angleichung der Istverdrehung (V|ST) an die Sollverdrehung (VSOLL) berücksichtigt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Innenleiter (3) verdrillt durch das Kabel (2) verlaufen und die Steuereinheit (20) einen Drall der Innenleiter (3) zur Bestimmung der Istverdrehung (V|ST) berücksichtig.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Drall messtechnisch oder experimentell ermittelt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
in einem der Verdrehung vorhergehenden Bearbeitungsschritt betreffend ein Ablängen des elektri schen Kabels (2) oder dessen Komponenten und/oder ein Abisolieren von Komponenten des elektrischen Kabels (2) eine durch das spätere Verdrehen der Innenleiter (3) bedingte Längenver kürzung bereits berücksichtigt wird.
11. Verfahren zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels (2), aufweisend einen einzigen Innenlei ter (3), der sich von einem ersten Kabelende (4) zu einem zweiten Kabelende (5) erstreckt, wo nach an dem ersten Kabelende (4) ein erstes Kontaktelement (28) verdrehsicher in einer ersten Orientierung befestigt wird, wonach anschließend das zweite Kabelende (5) bearbeitet wird, um ein zweites Kontaktelement (29) verdrehsicher zu befestigen, wobei eine Steuereinheit (20) die erste Orientierung und eine Sollverdrehung zwischen den beiden Kontaktelementen (28, 29) er fasst und hieraus eine zweite Orientierung für die Befestigung des zweiten Kontaktelements (29) ermittelt.
12. Verfahren nach Anspruch 11 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das zweite Kontaktelement (29) in der zweiten Orientierung verdrehsicher an dem zweiten Kabel ende (5) befestigt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das erste Kontaktelement (28) und/oder das zweite Kontaktelement (29) stoffschlüssig an einem aus dem zugeordneten Kabelende (4, 5) austretenden Innenleiterende (3.1) befestigt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das erste Kontaktelement (28) und/oder das zweite Kontaktelement (29) stoffschlüssig durch ein Ultraschallschweißverfahren oder ein Widerstandsschweißverfahren an dem aus dem zugeordne ten Kabelende (4, 5) austretenden Innenleiterende (3.1) befestigt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das zweite Kabelende (5) mittels derselben Vorrichtung (6, 32) zur Konfektionierung des elektri schen Kabels (2) bearbeitet wird, wie das erste Kabelende (4).
16. Vorrichtung (6) zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels (2), aufweisend
a) eine Steuereinheit (20), die eingerichtet ist, um eine Istverdrehung (V|ST) und eine Sollverdre hung (VSOLL) zwischen aus einem ersten Kabelende (4) und einem zweiten Kabelende (5) aus tretenden Innenleiterenden (3.1) von sich durch das Kabel (2) erstreckenden Innenleitern (3) zu erfassen,
b) eine Aktuatoreinrichtung (24), die mit der Steuereinheit (20) kommunikationsverbunden und eingerichtet ist, um die Innenleiter (3) an zumindest einem der Kabelenden (4, 5) zu verdre hen, um nach Vorgabe der Steuereinheit (20) die Istverdrehung (V|ST) an die Sollverdre hung (VSOLL) anzugleichen, und
c) ein Presswerkzeug (27), das ausgebildet ist, um einen die Innenleiterenden (3.1) in sich auf nehmenden Kontaktteileträger (11) eines auf dem zugeordneten Kabelende (4, 5) zu montie renden elektrischen Steckverbinders an einem Kabelmantel (12) des Kabels (2) verdrehsicher festzulegen, um die Verdrehung zu fixieren.
17. Vorrichtung (32) zur Konfektionierung eines einen einzigen Innenleiter (3) aufweisenden elektri schen Kabels (2), aufweisend,
a) ein erstes Mittel (33) zur verdrehsicheren Befestigung eines ersten Kontaktelements (28) in ei ner ersten Orientierung an einem ersten Kabelende (4) des elektrischen Kabels (2), b) ein zweites Mittel (34) zur verdrehsicheren Befestigung eines zweiten Kontaktelements (29) an einem zweiten Kabelende (5) des elektrischen Kabels (2), und c) eine Steuereinheit (20), die eingerichtet ist, um die erste Orientierung und eine Sollverdrehung zwischen den beiden Kontaktelementen (28, 29) zu erfassen und hieraus eine zweite Orientie rung für die Befestigung des zweiten Kontaktelements (29) zu ermitteln.
18. Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, um ein Verfahren gemäß einem der An sprüche 1 bis 15 durchzuführen, wenn das Programm auf einer Steuereinheit (20) einer Vorrich tung (6, 32) zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels (2) ausgeführt wird.
19. System (1, 31) zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels (2), umfassend
a) eine Vorrichtung (6, 32) zur Konfektionierung eines elektrischen Kabels (2) nach Anspruch 16 oder 17; und
b) zumindest ein von der Vorrichtung (6, 32) unabhängiges Modul (7, 10, 13, 35, 36, 37, 38) zur Konfektionierung des elektrischen Kabels (2).
20. System (1 , 31) nach Anspruch 19,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
zumindest eines der unabhängigen Module als ein Modul (10) zur Montage des Kontaktteileträ gers (11) und/oder ein Modul zur Sicherstellung der korrekten Montage des Kontaktteileträ gers (11 ) und/oder ein Modul (35) zum Vercrimpen einer Stützhülse (30) auf dem Kabelende (4, 5) und/oder ein Modul (13) zur Montage wenigstens einer Gehäusekomponente (14) des elektrischen Steckverbinders ausgebildet ist.
21. System (1,31) nach Anspruch 19 oder 20,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
zumindest eines der unabhängigen Module (7, 10, 13, 35, 36, 37, 38) als ein Modul zum Umlegen des elektrischen Kabels (2) ausgebildet ist, um zunächst das erste Kabelende (4) von den weite ren Modulen und von der Vorrichtung (6, 32) zu bearbeiten, und anschließend in einem zweiten Bearbeitungsdurchgang das zweite Kabelende (5) von denselben Modulen und derselben Vorrich tung (6, 32) zu bearbeiten.
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