Montagekopf sowie Verfahren zur automatisierten Umwicklung eines Leitungsstrangs

Die Erfindung betrifft einen Montagekopf sowie ein Verfahren zur automatisierten, insbesondere vollautomatischen Umwicklung eines Leitungsstrangs.

Unter einem Leitungsstrang wird vorliegend allgemein ein strangförmiges, vor zugsweise biegeflexibles Gebilde, insbesondere ein vorzugsweise elektrisches Leitungsbündel verstanden, welches sich aus ein oder mehreren (elektrischen) (Leitungs-) Elementen zusammensetzt. Bei der Herstellung von Kabelsätzen, wel che eine Vielzahl von Einzelleitungen sowie häufig auch eine verzweigte Struktur aufweisen, werden häufig die einzelnen Elemente mittels einer Bandierung zu sammengefasst. Beim Bandiervorgang wird ein Band, beispielsweise ein Klebe band und/oder ein Textilband um den Leitungsstrang herum gewickelt.

Aus der WO 2015/055 753 A1 ist eine Montagestation sowie ein Verfahren zum automatisierten Anbringen von Clips an einem Leitungsbündel zu entnehmen. Dieser Montagekopf weist dabei eine Positioniereinheit zum Positionieren von Clips am Leitungsbündel sowie weiterhin einen Klebebandträger auf, von dem ein Klebeband zur Befestigung des jeweiligen Clips am Leitungsbündel abgerollt wird. Hierbei wird das Klebeband nach Art einer Bandierung um das Leitungsbündel herum geführt. Bei dieser Montagestation erfolgt mit der Bandierung zusätzlich gleich noch die Befestigung eines weiteren Elements, insbesondere eines Clips.

Aus der EP 3 412 585 A1 ist eine Wickeleinrichtung zum Umwickeln eines Lei tungsstrangs mit einem Klebeband zu entnehmen. Die Wickeleinrichtung weist hierbei einen Wickelkopf auf, welcher ein Ringsegment mit einer Einführöffnung für das zu umwickelnde Leitungsbündel aufweist. Das Ringsegment weist einen Aufnahmeraum für das Leitungsbündel auf. Dieses wird in den Aufnahmeraum eingeführt und dabei zunächst von beispielsweise als Rollen ausgebildeten Füh rungselementen am Eingang der Einführöffnung geführt. Beim Einführen des Lei- tungsbündels wird ein vor der Einführöffnung angeordnetes Klebeband mitge nommen, welches beim Durchführen durch die Führungselemente um das Lei tungsbündel gelegt wird. Im Aufnahmeraum wird das Leitungsbündel dann von Schwenkbacken geführt, welche das Klebeband bei einer anschließenden Rotati on des Wickelkopfes gegen das Leitungsbündel drücken, sodass das Klebeband bei der Rotation um das Kabelbündel herum gewickelt wird. Die Rotation des Wi ckelkopfs erfolgt mittels eines Riemenantriebs, welcher über die Umfangsseite des Wickelkopfes geführt ist.

Ein derartiger Montagekopf wird vorzugsweise bei einer Anlage zur automatisier- ten Kabelsatzfertigung eingesetzt, wie sie insbesondere in der WO 2018/189102 A1 beschrieben ist, speziell bei einer Fixierstation oder Verteilstation einer solchen Anlage, wie sie beispielsweise aus der WO 2018/189104 A1 hervorgehen, und bei denen eine Bandierung um ein Kabelbündel angebracht werden soll. Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein zuverlässiges, automatisiertes, insbesondere vollautomatisches Umwickeln eines Leitungs strangs, speziell eines Leitungsbündels, zu ermöglichen.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Montagekopf mit den Merkmalen des An- spruchs 1 sowie des Anspruchs 7 und weiterhin durch ein Verfahren mit einem derartigen Montagekopf.

Der Montagekopf dient allgemein zur automatisierten, insbesondere vollautomati schen Umwicklung eines sich in einer Querrichtung erstreckenden Leitungs- Strangs mit einem Band. Der Montagekopf selbst erstreckt sich zusätzlich zur Qu errichtung auch in einer Längsrichtung und in einer Vertikalrichtung. Erweist ein Wickelmodul mit einem Wickelkopf auf, der um eine sich in Querrichtung erstre ckender Rotationsachse rotierbar ist. Weiterhin sind ein Antrieb zur Rotation des Wickelkopfes sowie eine Bandzuführung zur Zuführung des Bandes ausgebildet. Bei dem Band handelt es sich insbesondere um ein Klebeband und/oder ein Tex tilband.

Der Wickelkopf selbst weist weiterhin ein Ringsegment mit einem zentralen Wi ckelraum auf. Das Ringsegment weist eine seitliche Einführöffnung zum seitlichen (quer zur Querrichtung) Einführen des Leitungsstrangs in den Wickelraum auf.

Das Ringsegment weist weiterhin eine Umfangsseite auf und ist um die Rotations achse rotierbar. Weiterhin weist der Wickelkopf mehrere Anpresselemente auf, die in radialer Richtung gegen den Leitungsstrang versetzbar sind, sodass sie gegen diesen gepresst werden. Diese Anpresselemente sind am Ringsegment befestigt. Im Betrieb pressen sie dabei ein über die Bandzuführung zugeführtes Band gegen das Leitungsbündel, sodass bei einer Rotation des Wickelkopfes das Band von den Anpresselementen gegen den Leitungsstrang gepresst wird und eine Bandie- rung erfolgt. Es sind dabei zumindest und vorzugsweise genau drei Anpressele mente mit federnd gelagerten Rollen vorgesehen. Die Anpresselemente mit den Rollen sind dabei derart ausgebildet, dass sie im Betrieb, also während der Rota tion des Wickelkopfes zum einen mit den zumindest drei Rollen das Band gegen den Leitungsstrang pressen und zum anderen auch das Leitungsbündel innerhalb des Ringsegments bzw. Wickelraums zentrieren bzw. zentriert führen oder halten. Die (drei) Rollen liegen daher bei der Rotation des Wickelkopfes (unter Zwischen lage des aufzubringenden Bandes) am Leitungsstrang an.

Die drei federnd gelagerten Rollen werden daher mittels einer Federkraft gegen das Leitungsbündel gepresst. Für die federnde Lagerung sind die Rollen bei spielsweise am jeweiligen Anpresselement federnd gelagert. Alternativ sind die Anpresselemente selbst federnd gelagert. Von besonderer Bedeutung ist das Zu sammenwirken der drei Rollen dahingehend, dass sie das Leitungsbündel im Zentrum des Wickelraums führen. Damit ist ein gutes Wicklungsergebnis erreicht.

Vorzugsweise sind an dem rotierbaren Wickelkopf neben den Anpresselementen mit den Rollen keine weiteren Führungselemente für das Band vorgesehen. Das Band wird am Wickelkopf insbesondere ausschließlich durch die Rollen geführt. Die Rollen sind allesamt innerhalb des Wickelraums angeordnet. Sie nehmen da her den Leitungsstrang erst zwischen sich auf, nachdem dieser durch die Einführ öffnung hindurch in den Wickelraum eingeführt wurde. Im Vergleich zu dem bekannten Wickelkopf, wie er aus der EP 3412585 A1 zu entnehmen ist, sind daher keine zwei getrennten Führungseinrichtungen, nämlich einmal die am Eingang der Einführungsöffnung angeordneten Führungselemente (Rollen) sowie die hiervon in das Zentrum des Wickelraums einschwenkenden Schwenkbacken erforderlich. Vielmehr liegen alle drei Führungsrollen im Zentral- bereich des Wickelraums ein und üben eine zentrierende Kraft auf das Leitungs bündel aus, sodass dieses beim Wickelprozess zuverlässig in zentraler Position gehalten ist.

Bei zumindest einem Teil der Anpresselemente, insbesondere bei zwei Anpres- selementen, ist die jeweilige Rolle des jeweiligen Anpresselements an zwei Armen gehalten. Die beiden Arme sind dabei im Bereich der Rolle aneinander gelenkig verbunden. Eine Gelenkachse fällt dabei insbesondere mit einer Achse der Rollen zusammen, um die diese vorzugsweise rotierbar sind. Die beiden Arme stützen sich mit ihren anderen, der Rolle abgewandten Enden jeweils am Ringsegment ab. Die Anpresselemente sind daher nach Art eines Knickhebels mit zwei Hebel armen ausgebildet, die über die Rolle miteinander verbunden sind. Die am Ring segment angeordneten Enden sind dabei einander gegenüberliegend angeordnet, d.h. das eine Ende ist im Bereich der Einführöffnung des Ringsegments und das andere Ende in einem der Einführöffnung gegenüberliegenden, rückwärtigen Teil- bereich des Ringsegments befestigt. Das in diesem rückwärtigen Teilbereich be festigte Ende ist dabei zumindest näherungsweise mittig angeordnet.

Wie bereits erwähnt sind zwei gegenüberliegend angeordnete und nach Art von Knickhebeln ausgestaltete Anpresselemente vorgesehen. Die beiden rückwärtigen Enden sind dabei insbesondere unmittelbar nebeneinander angeordnet, bei spielsweise lediglich unter einem rückwärtigen Winkelbereich (Winkelabstand) von maximal 45° und vorzugsweise von maximal 30°. Demgegenüber sind die in ei nem vorderen Teilbereich des Ringsegments angeordneten vorderen Enden die- ser Anpresselemente mit einem größeren vorderen Winkelbereich als die rückwär tigen Enden angeordnet und zwar insbesondere jeweils in einem der Einführöff nung bevorzugt unmittelbar benachbarten Randbereich. Dieser vordere Winkelbe reich ist beispielsweise zumindest doppelt so groß wie der rückwärtige Winkelbe reich. Er liegt beispielsweise zwischen 60° und 100°. Insgesamt wird hierdurch eine an der Einführöffnung beginnende, kontinuierliche, und sich in einem Aus ganszustand verjüngende Führungsstruktur ausgebildet. Durch diese Führungs struktur wird automatisch der Leitungsstrang in Richtung des Zentrums beim Ein führen des Leitungsstrangs in den Wickelraum geführt. Durch die federnde Lage rung der Rollen ist zugleich eine Anpassung an unterschiedliche Durchmesser des Leitungsstrangs gegeben.

Der eine, vordere Arm, der also in Längsrichtung betrachtet in dem zur Einführöff nung orientierten vorderen Teilbereich des Ringsegments befestigt ist, ist daher insgesamt als Einführelement ausgebildet, welches im Ausgangszustand schräg von dem jeweiligen Rand der Einführöffnung in den Wickelraum hinein erstreckt. Über dieses Einführelement wird der Leitungsstrang zuverlässig in den Wickel raum hineingeführt. Die beiden gegenüberliegenden Einführelemente bilden daher oder sind Teil der sich in Richtung zur Rotationsachse verjüngenden Führungs struktur. Unter Ausgangszustand wird vorliegend der unbelastete Zustand ver standen, wenn sich im Wickelraum kein Leitungsstrang befindet.

Vorzugsweise ist das jeweilige Einführelement, also der vordere Arm des Anpres selements, am Ringsegment verschieblich gelagert. Hierzu weist das Einführele ment insbesondere ein Langloch auf, das beispielsweise von einer am Ringseg ment befestigten Bolzen durchgriffen wird. Durch diese bewegliche Lagerung des einen Endes des Einführelements ist eine Ausgleichbewegung ermöglicht, sodass Leitungsstränge mit unterschiedlichen Durchmessern problemlos aufgenommen und zentriert gehalten und geführt werden können.

Bevorzugt sind die nach Art eines Knickhebels ausgebildeten Anpresselemente federnd gegen das Ringsegment gelagert. Hierzu ist vorzugsweise jeweils ein auf den rückwärtigen Arm einwirkendes Federelement, insbesondere eine Schenkel feder angeordnet.

Das dritte Anpresselement und die dritte Rolle ist in bevorzugter Ausgestaltung in einem rückseitigen, der Einführöffnung abgewandten Bereich des Wickelraums und damit des Ringsegments federnd gelagert angeordnet. Alle drei Rollen kön nen entgegen der Federkraft in radialer Richtung (in Richtung nach außen zum Ringsegment) versetzt werden. Insgesamt spannen die drei Rollen in einer Ebene senkrecht zur Querrichtung be trachtet, eine Art Dreieck auf und liegen bei eingeführtem Leitungsstrang an die sem über einen Umfangsbereich von vorzugsweise zumindest 180° oder in einem Bereich um 180° (z.B. 170° bis 190°)an. Die drei Rollen sind beispielsweise - zu mindest in einem Ausgangszustand - an einer 12 Uhr, 6 Uhr und 9 Uhr Position angeordnet.

Die drei Rollen sind dabei unabhängig voneinander federnd gelagert.

Die Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt erfindungsgemäß durch einen Montagekopf mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Dieser zweite Aspekt ist dabei vorzugsweise mit dem ersten Aspekt, nämlich der Ausgestaltung mit den drei Führungsrollen, kombiniert.

Gemäß dem zweiten Aspekt ist vorgesehen, dass der Antrieb ein bandförmiges Antriebselement, wie beispielsweise eine Kette, vorzugsweise jedoch einen (Zahn- )Riemen oder auch ein einfaches Band aufweist. Das Antriebselement verläuft zum Antreiben des Ringsegments entlang der Umfangsseite des Ringsegments, wobei das Antriebselement lediglich abschnittsweise in einem jeweiligen Abschnitt an der Umfangsseite anliegt. Der jeweilige Abschnitt erstreckt sich dabei lediglich über einen Winkelbereich von < 45° und insbesondere über einen Winkelbereich von 15° bis 30°. In bevorzugter Ausgestaltung liegt das Antriebselement an zumindest zwei und vorzugsweise an genau zwei voneinander beabstandeten Abschnitten an der Um fangsseite an. Der Antrieb des Wickelkopfes und des Ringsegments erfolgt hierbei über das Band vorzugsweise formschlüssig.

Im Vergleich zu dem aus EP 3412585 A1 bekannten Riemenantrieb, welcher sich über mehr als 180° am Wickelkopf anlegt, liegt das hier beschriebene band förmige Antriebselement, speziell Zahnriemen, über einen deutlich kleineren durchgängigen Abschnittsbereich an. Speziell bei der bevorzugten Verwendung eines Zahnriemenantriebs wird hierdurch ein zuverlässiges, insbesondere versatz freies Eingreifen der einzelnen Zähne zwischen dem Riemen und dem Ringseg ment gewährleistet. Aufgrund der Einführöffnung und der damit nicht kreisrunden Ausgestaltung tritt nämlich bei der Rotation des Wickelkopfes ein Versatz zwi schen den Zähnen des Riemens und denen des Ringsegments auf, was zu einem nicht optimalen Eingriff führt.

In bevorzugter Ausgestaltung ist der Winkelbereich, über den sich der jeweilige Abschnitt erstreckt, kleiner als ein Öffnungswinkel, über den sich die Einführöff nung erstreckt. Hierdurch ist gewährleistet, dass der anliegende Abschnitt sich nicht über die Einführöffnung hinweg erstreckt, sodass nicht die Gefahr einer Fehlanpassung besteht, bei der die Zähne nicht zuverlässig ineinander greifen.

In zweckdienlicher Ausgestaltung sind zumindest zwei und bevorzugt genau zwei voneinander beabstandete Abschnitte ausgebildet, welche an der Umfangsseite anliegen. Dadurch ist eine insgesamt zuverlässige Führung erzielt.

Insgesamt ist vorzugsweise eine möglichst lediglich tangentiale Anlage des An triebselements (Riemen) vorgesehen, um einen Versatz möglichst auszuschlie ßen. Der anliegende Abschnitt verläuft daher zumindest annähernd entlang einer tangentialen Linie. Dies ist bei den Eingriffen über lediglich einen geringen Win kelbereich von beispielsweise bis 20° oder bis 30° erreicht. In diesem Fall greifen vorzugsweise nur wenige Zähne, beispielsweise 3 bis 8 Zähne des Zahnriemens in entsprechende Zähne des Ringsegments ein. Für jeden Abschnitt sind zumindest zwei, und vorzugsweise genau zwei, ein Füh rungspaar bildende und insbesondere nach Art von Rollen ausgebildete Füh rungselemente für das umlaufende Antriebselement vorgesehen.

Zwischen den beiden in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Führungs paaren ist in zweckdienlicher Ausgestaltung weiterhin ein Umlenkelement ange ordnet, über das das bandförmige Antriebselement rückseitig, also auf der dem Ringsegment abgewandten Seite entlang geführt ist. Flierdurch wird zuverlässig gewährleistet, dass das bandförmige Antriebselement im Bereich zwischen den Führungspaaren nicht am Ringsegment anliegt.

In zweckdienlicher Ausgestaltung weist das Wickelmodul weiterhin einen Bandab holer auf, welcher eine Greifeinheit zum Greifen eines insbesondere losen Band endes des Bandes aufweist. Die Greifeinheit ist mittels des Bandabholers hierbei über die Einführöffnung hinweg versetzbar, insbesondere schwenkbar. Hierunter wird verstanden, dass mittels des Bandabholers eine Bewegung ausführbar ist, so dass die Greifeinheit von einer Position - in Vertikalrichtung betrachtet - oberhalb der Einführöffnung in eine Position unterhalb der Einführöffnung verfahrbar, insbe sondere schwenkbar ist. Im Betrieb wird das Bandende daher gegriffen und an schließend quasi über die Einführöffnung hinweg gezogen. Beim Einführen des Leitungsbündels in den Wickelraum wird das Band dann automatisch mit in den Wickelraum mit hineingeführt und legt sich dabei bereits auch an das Leitungs bündel an.

Die Greifeinheit ist dabei insbesondere an einem um eine Schwenkachse schwenkbaren Bügel angeordnet.

Der Bandabholer, speziell die Schwenkbewegung, ist dabei derart ansteuerbar, dass unterschiedliche abgezogene Bandlängen einstellbar sind, dass also eine für den jeweiligen Wickelvorgang vorgesehene Bandlänge eingestellt wird. Vorzugsweise weist das Wickelmodul weiterhin eine Schneideinheit zum Durch trennen des Bandes auf, wobei die Schneideinheit um eine weitere, vorzugsweise vertikale Schwenkachse schwenkbar ist und ein Schneidelement aufweist, wel ches infolge der Schwenkbewegung zunehmend gegen das Band verfahren wird. Hierdurch ist eine echte Schneidbewegung mit einem sukzessiven Durchtrennen des Bandes durch das Schneidelement gewährleistet.

Das Wickelmodul selbst ist weiterhin an einer Führungseinheit des Montagekopfes befestigt und zur Ausübung einer Zustellbewegung in Längsrichtung verfahrbar. Hierdurch wird ermöglicht, dass das Wickelmodul, speziell der Wickelkopf, in Längsrichtung zu dem Leitungsstrang zustellbar ist.

Der Montagekopf weist in bevorzugter Ausgestaltung weiterhin zusätzlich zum Wickelmodul zumindest ein Fixiermodul zur Fixierung des Leitungsstranges auf. Hierdurch wird gewährleistet, dass während des Bandiervorgangs der Leitungs strang, insbesondere das Leitungsbündel, ortsfest und straff/gespannt gehalten wird. Das Leitungsbündel ist vorzugsweise zwischen zwei Fixiermodulen mit einer gewissen Zugspannung straff gehalten. Das Fixiermodul ist dabei in Querrichtung neben dem Wickelmodul angeordnet. Insbesondere ist beidseitig des Wickelmo- duls jeweils ein Fixiermodul angeordnet.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist ein weiteres Modul, insbesondere ein Clipmodul zur Positionierung eines Clips am Leitungsstrang ausgebildet. Dieses ist bevorzugt - in Querrichtung betrachtet - unmittelbar neben dem Wickelmodul positioniert. Insbesondere sind zwei Wickelmodule vorgesehen, zwischen denen das weitere Modul (Clipmodul), angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung wird der Clip mit Hilfe der zwei Wickelmodule und durch die von diesen aufgebrachte Ban- dierung am Leitungsstrang fixiert. Eine bevorzugte Ausgestaltung des Clipmoduls ist beispielsweise in derzeitgleich von der Anmelderin eingereichten Anmeldung mit dem Titel „Clipmodul zur Positionierung eines Clips an einer vorgegebenen Montageposition eines Leitungsstrangs sowie Montagekopf mit einem derartigen Clipmodul“ beschrieben. Der Montagekopf weist in bevorzugter Ausgestaltung weiterhin ein Schwenkge lenk auf, welches sich entlang der Längsrichtung erstreckt und über das der Mon tagekopf in zwei Teile aufklappbar ist. Insbesondere ist beispielsweise jeweils ein Wickelmodul abklappbar. Hierdurch ist eine bessere Zugänglichkeit beispielsweise zu Revisionszwecken oder zum Zweck des Auffüllens des Klebebands etc. er reicht.

Der Montagekopf ist weiterhin mittels einer Verstellvorrichtung, speziell mittels ei nes Roboters, insbesondere mittels eines mehrachsigen Gelenkarm roboters im Raum verfahrbar. Im Betrieb wird beispielsweise der Montagekopf an einen zu bandierenden Leitungsstrang herangeführt, anschließend verfährt der Wickelkopf in Zustellrichtung, vorzugsweise gemeinsam mit dem gesamten Wickelmodul, so- dass der Leitungsstrang in den Wickelraum eindringt, bevor anschließend durch die Rotation des Wickelkopfs die eigentliche Bandierung erfolgt. Der Wickelkopf ist allgemein vorzugsweise fest am Wickelmodul angeordnet und verfährt mit diesem gemeinsam in und entgegen der Zustellrichtung, welcher der Längsrichtung ent spricht.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur automatisieren Umwick- lung eines Leitungsstrangs mit einem Montagekopf, wie er zuvor beschrieben wurde.

Die wesentlichen Verfahrensschritte für die automatisierte Umwicklung des Lei tungsstrangs sind dabei wie folgt: - Mittels des Bandabholers wird das Band über die Einführöffnung hinweg gezogen,

- der Leitungsstrang wird insbesondere durch eine Zustellbewegung des Wi ckelmoduls in Längsrichtung in den Wickelraum eingeführt, wobei sich da bei das Band an den Leitungsstrang anlegt und die Führungsrollen entge- gen der Federkraft ausweichen,

- der Wickelkopf und damit die Führungsrollen, rotieren anschließend um die Rotationsachse, wobei dabei das Band um den Leitungsstrang gewickelt wird, - der Leitungsstrang ist während der Rotation im Zentrum des Wickelraums von den Anpresselementen zentrierend gehalten und führt keine eigene Bewegung aus

- vorzugsweise vor Beginn der Rotation wird das Band mit der Schneidein- heit abgetrennt.

Dieser Zyklus wird unter Umständen mehrfach wiederholt, sodass der Leitungs strang an unterschiedlichen Positionen mit einer Bandierung versehen wird. Spe ziell wird das Wickelmodul zur automatischen Bandierung eines Leitungsbündels in einer Anlage zur automatisierten Kabelsatzfertigung insbesondere in einer Fi xierstation oder Verteilstation eingesetzt, wie sie in der WO 2018/189104 A1 oder der WO 2018/189102 A1 beschrieben sind.

In bevorzugter Ausgestaltung wird mittels dieses beschriebenen Bandiervorgangs ein weiteres Element, insbesondere ein Clip, am Leitungsstrang befestigt. Hierzu wird vor der eigentlichen Bandierung mithilfe des Clipmoduls ein Clip zunächst an den Leitungsstrang herangeführt, bevor dann anschließend dieser, speziell min destens ein Befestigungsschenkel des Clips, mit dem Band umwickelt wird. Dieses weitere Element, insbesondere Clip, wird dabei vorzugsweise an einer Be reitstellungsposition vereinzelt bereitgestellt. Zu dieser Bereitstellungsstation ver fährt der Wickelkopf insbesondere mithilfe des erwähnten Roboters, um den be reitgestellten Clip zu greifen. Anschließend verfährt der Montagekopf zu einer Montageposition, wo der Leitungsstrang bereitgestellt wird, um dann zunächst den Clip am Leitungsstrang zu positionieren und anschließend den Clip mittels der Bandierung zu befestigen.

In zweckdienlicher Weiterbildung ist der Montagekopf mit einer Schutzhülle um haust, bei der lediglich die Elemente zugänglich sind, die im Betrieb direkt mit dem Kabelsatz in Kontakt kommen. Dadurch ist vermieden, dass im Betrieb Teile des Leitungsstrangs/ Kabelsatzes am Montagekopf hängen bleiben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren nä her erläutert. Diese zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht auf ein Wickelmodul mit Blickrichtung auf eine Wickelseite mit gefederten Rollen,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Wickelmoduls gemäß Fig. 1 mit Blickrichtung auf eine Antriebsseite,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Ansicht gemäß Fig. 1 im Bereich eines Wickelkopfes mit den Führungsrollen, Fig. 4 eine weitere, zur Fig. 3 vergleichbare Ansicht auf den Wickelkopf, Fig. 5 eine Seitenansicht auf die Antriebsseite zur Darstellung des Antriebs, Fig. 6 eine vergrößerte perspektivische Darstellung mit Blickrichtung auf die Antriebsseite sowie

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines Montagekopfes mit mehreren Modulen.

In den Figuren sind gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen verse hen. Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Wickelmodul 2 ist - wie dargestellt - vorzugs weise Teil eines in der Fig. 7 dargestellten Montagekopfes 3. Grundsätzlich kann das Wickelmodul 2 auch als alleiniges Modul eingesetzt werden. In den Figuren 1 bis 6 sind jeweils Teilbereiche und Ausschnitte des Montagekopfes 3 dargestellt, wobei in den Darstellungen jeweils unterschiedliche Komponenten ausgeblendet sind, um den Aufbau und die Funktion von einzelnen Teilelementen besser erken nen und erläutern zu können. Das Wickelmodul 2 ist dabei jeweils in einer Aus gangslage vor der Durchführung eines Bandiervorgangs dargestellt.

Das Wickelmodul 2 sowie auch der Montagekopf 3 erstrecken sich allgemein in einer Längsrichtung 4, in einer Querrichtung 6 sowie in einer Vertikalrichtung 8. An einem Traggestell des Wickelmoduls 2 sowie auch des Montagekopfes 3 sind mehrere Komponenten und Einheiten angeordnet. Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Wickelmodul 2 ist am in Längsrichtung 4 betrachtet vorderen Stirnende ein Wickelkopf 10 angeordnet, welcher zur Anbrin gung einer Bandierung an einem Leitungsstrang 12 (vgl. hierzu Fig. 4) ausgebildet ist. Der Leitungsstrang 12 erstreckt sich dabei in Querrichtung 6.

Weiterhin weist das Wickelmodul 2 eine Bandzuführung 14 auf, welche eine Band rolle 16 enthält, auf der ein Band 18, insbesondere ein Klebeband, aufgewickelt ist, welches für die Bandierung herangezogen wird. Die Bandzuführung 14 weist mehrere Führungs- und Umlenkelemente für das Band 18 sowie weiterhin auch einen Bandabholer 20 auf.

Der Wickelkopf 10 ist rotierbar angeordnet und ist mittels eines Antriebs 22 (Fig. 2) antreibbar. Anhand der Fig. 3 und 4 wird nachfolgend als erster wesentlicher Aspekt der Auf bau und die Funktionsweise des Wickelkopfes 10 zur Anbringung der Bandierung am Leitungsstrang 12 erläutert. Anhand der Fig. 5 und 6 wird als zweiter wesentli cher Aspekt der Aufbau und die Funktionsweise des Antriebs 22 erläutert. Wie anhand der Fig. 3 und 4 zu erkennen ist, umfasst der Wickelkopf 10 ein um eine Rotationsachse 24 rotierbar gelagertes Ringsegment 26. Dieses weist einen zentralen offenen Wickelraum 28 auf, welcher zu einer Randseite hin offen ist, sodass eine Einführöffnung 30 ausgebildet ist. Die Fig. 3 und 4 zeigen eine An sicht auf die Seite des Wickelkopfes 10 in Blickrichtung entgegen der Querrichtung 6. Diese Seite des Wickelkopfes 10 wird als Wickelseite bezeichnet.

Die Fig. 5 und 6 zeigen demgegenüber eine Ansicht auf den Wickelkopf und auf den Antrieb in Blickrichtung der Querrichtung 6. Diese Seite des Wickelkopfes 10 wird auch als Antriebsseite bezeichnet.

An dem Ringsegment 26 sind insgesamt drei Anpresselemente 32a, b,c ausgebil det, die jeweils eine Rolle 34 aufweisen. Das jeweilige Anpresselement 32a, b,c ist jeweils am Ringsegment 26 federnd gelagert, sodass insgesamt die Rollen 34 fe dernd gelagert sind.

Zwei der Anpresselemente 32a, b sind nach Art von Knickhebeln ausgebildet und weisen zwei Arme 36,38 auf, welche im Bereich der jeweiligen Rolle 34 gelenkar tig miteinander verbunden sind. Der in Längsrichtung 4 auf die Einführöffnung 30 zu orientierte vordere Arm definiert dabei zugleich ein Einführelement 36. Der ge genüberliegende, der Einführöffnung 30 abgewandte Arm wird nachfolgend als rückwärtiger Arm 38 bezeichnet. Die rückwärtigen Arme 38 der beiden Anpres selemente 32a, 32b sind in einem Bereich gegenüberliegend zur Einführöffnung 30 am Ringsegment 26 befestigt und weisen an ihren Befestigungspunkten lediglich einen geringen Winkelabstand von maximal 45° und vorzugsweise von maximal 30° auf.

Die die Einführelemente 36 bildenden vorderen Arme sind demgegenüber am Ringsegment 26 benachbart zu der Einführöffnung 30 befestigt. Sie sind hier zur Ermöglichung einer Längenkompensation gleitverschieblich gelagert. Die Ein führelemente 36 weisen hierzu jeweils ein Langloch 40 auf, in den ein Befesti gungsbolzen 42 eingreift. Der Winkelabstand der beiden Befestigungsbolzen ist deutlich größer als der Winkelabstand der Befestigungspunkte der rückwärtigen Arme 38 und liegt beispielsweise im Bereich von 60° bis 100°. Die Einführöff nung 30 weist allgemein einen Öffnungswinkel a auf. Dieser ist ausreichend groß dimensioniert, dass Leitungsstränge 12 mit unterschiedlichen Durchmessern in den Wickelraum 28 eingeführt werden können. Beispielsweise liegt der Öffnungs winkel bei 40° bis 60° oder bis 90°.

Durch die spezielle Ausbildung und Anordnung der Anpresselemente 32a, b ist ein zuverlässiges und sicheres Einführen des Leitungsstrangs 12 ermöglicht. Es ist eine durchgehende Führungsstruktur ausgebildet. Diese definiert - in ein einer Querebene senkrecht zur Querrichtung 6 betrachtet - insbesondere in Kombinati on mit dem dritten Anpresselemente 32c eine durchgehende, lückenfreie Begren zung eines Aufnahmeraums für den Leitungsstrang 12, die lediglich zur Einführ öffnung 30 hin offen ist. Hierdurch ist ausgeschlossen, dass der einzuführende Leitungsstrang falsch einfädelt und beispielsweise in einen Raumbereich zwischen den Rollen 34 und dem Ringsegment 26 kommt.

Das dritte Anpresselement 32c ist im rückwärtigen Bereich des Wickelraums 28 angeordnet. Die zugehörige Rolle 34 ist dabei entlang einer Führung, speziell ei ner Linearführung, federnd gelagert. Die Führung umfasst dabei einen weiteren Arm 39, welcher quer zu den beiden knickhebelartigen Anpresselementen 32a, b und beispielsweise in Vertikalrichtung 8 verläuft. Dieser weitere Arm 39 kreuzt (in einer in Querrichtung versetzten Ebene) die Anpresselemente 32a, b, insbesonde re deren rückwärtigen Arme 38. Hierdurch ist der Aufnahmeraum für den Lei tungsstrang 12 auch nach hinten geschlossen. Der weitere Arm 39 ist mit seinen beiden gegenüberliegenden Endbereichen vorzugsweise in einer Linearführung geführt.

Die Bewegungsrichtung für die federnde Ausgleichsbewegung der Rolle 34 dieses dritten Anpresselements 32c ist dabei in Richtung von der Rotationsachse 24 zum Bereich zwischen den beiden Befestigungspunkten der rückwärtigen Arme 38 (bzw. entgegen der Längsrichtung 4) orientiert.

In der Fig. 3 ist ergänzend noch der Bandabholer 20 eingeblendet. Dieser ist im Ausführungsbeispiel nach Art eines um eine Schwenkachse 44 schwenkbaren Bügels ausgebildet, welcher beispielsweise in etwa U-förmig ausgebildet ist. Die Schwenkbewegung, insbesondere die Größe des Schwenkwinkels, ist dabei mit tels einer Verstelleinheit einstellbar. Hierdurch ist eine gewünschte Länge des Bandes 18 einstellbar.

An seinem vorderen Ende weist der Bandabholer eine Greifeinheit 46 auf, mit der das Band 18 klemmend gegriffen werden kann.

Weiterhin ist in den Fig. 3 und 4 eine Schneideinheit 48 zu erkennen, welche um eine Vertikalachse schwenkbar gelagert ist und ein messerartiges Schneidele ment 50 aufweist. Zum Durchtrennen des Bandes 18 wird die Schneideinheit 48 gegen das Band 18 verschwenkt und durchschneidet dieses sukzessive, sodass sich ein ziehender Schnitt ergibt.

Die Schneideinheit 48 ist in Vertikalrichtung 8 betrachtet oberhalb der Einführöff- nung 30 angeordnet. Sie durchtrennt das Band 18 daher oberhalb der Einführöff nung 30. In dieser Position wird ein loses Ende des Bandes 18 von der Greifein heit 46 gegriffen.

Die Funktionsweise des Wickelkopfes 10 zur Durchführung der Bandierung ist da- bei wie folgt:

Nach einem vorhergehenden Zyklus befindet sich der Wickelkopf 10 in der in der Fig. 3 dargestellten Ausgangsposition. Mittels der Greifeinheit 46 wird das lose Ende des Bandes 18 gegriffen. Über eine Schwenkbewegung des Bandabho- lers 20 wird das Band 18 nach unten, insbesondere entgegen der Vertikalrichtung 8, gezogen, sodass das Band sich - in einer Projektion entgegen der Querrichtung betrachtet - über die Einführöffnung 30 hinweg erstreckt.

Im nächsten Schritt wird der Leitungsstrang 12 in den Wickelraum 28 eingeführt. Hierbei wird das zuvor heruntergezogene Band 18 mitgeführt, welches sich beim Einführen in den Wickelraum 28 an eine Seite des Leitungsstrangs 12 anschmiegt. Der Leitungsstrang 12 wird bis ins Zentrum des Wickelraums 28 geführt, vorzugs weise derart, dass die Rotationsachse 24 mit der Längsachse des Leitungsstrangs 12 zusammenfällt. Die federnd gelagerten Rollen 34 weichen hierbei aus und wer- den mit der Federkraft gegen den Leitungsstrang 12 gepresst. Durch die Ausge staltung der drei federnd gelagerten Rollen wird daher der Leitungsstrang insge samt zentrierend innerhalb des Wickelraums 28 gehalten. Die Rollen 34 berühren dabei das Band 18 und pressen dieses gegen die Umfangsfläche des Leitungs strangs 12. nach der Einführung des Leitungsstrangs 12 in den Wickelraum 28 wird mittels der Schneideinheit 50 das Band 18 abgetrennt. Anschließend wird der gesamte Wickelkopf 10 rotiert, sodass das Band sukzessive mittels der Rollen 34 um den Leitungsstrang gelegt wird. Das Band 18 wird mehrfach um den Leitungs strang 12 herum gewickelt. Nach Abschluss des Wickelprozesses wird der Lei- tungsstrang 12 wieder aus dem Wickelraum 28 heraus verfahren. Das Ein- und Ausführen des Leitungsstrangs 12 erfolgt vorzugsweise durch eine Bewegung des Wickelkopfes 10, vorzugsweise zusammen mit dem gesamten Wickelmodul 2, welches in und entgegen der Längsrichtung 4 verfahrbar ist. Der Leitungsstrang 12 ist dabei vorzugsweise ortsfest fixiert.

Das Wickelmodul 2 ist auch besonders geeignet zur Befestigung von weiteren Elementen, wie beispielsweise einem Clip 52 (vgl. hierzu beispielsweise Fig. 7) am Leitungsstrang 12. Derartige Clips 52 weisen typischerweise Befestigungs- schenke! auf, die entlang des Leitungsstrangs 12 verlaufen und auf diesen auflie gen. Im Bereich eines derartigen Befestigungsschenkels ist daher der Leitungs strang 12 typischerweise nicht mehr kreisrund, sondern unrund. Durch die federnd gelagerten Rollen 34 ist auch bei solchen Anwendungen eine zuverlässige Ban- dierung gewährleistet.

Der in den Fig. 5 und 6 zu erkennende Antrieb 22 ist im Ausführungsbeispiel als ein Zahnriemenantrieb ausgebildet. Das Ringsegment 26 weist eine gezahnte Um- fangsseite 54 auf, die im Bereich der Einführöffnung 30 notwendigerweise unter brochen ist. Das Ringsegment 26 ist daher nach Art einer Zahnriemenscheibe ausgebildet oder weist zumindest eine solche auf.

Der nach Art einer Bandantriebseinheit ausgebildete Antrieb 22 weist eine An triebsrolle, mehrere in Form von Führungsrollen 56 ausgebildete Führungselemen te sowie ein in Form einer Umlenkrolle 58 ausgebildetes Umlenkelement auf. Zwei benachbarte Führungsrollen 56 definieren jeweils ein Führungspaar und zwischen den beiden Führungspaaren ist die Umlenkrolle 58 angeordnet. Um diese Rollen ist ein bandförmiges Antriebselement geführt, welches im Ausführungsbeispiel als ein Zahnriemen 60 ausgebildet ist. Ein jeweiliges Führungspaar definiert dabei einen Abschnitt 62, in dessen Bereich der Zahnriemen 60 an dem Ringsegment 26 anliegt und in die gezahnte Um fangsseite 54 eingreift. Der jeweilige Abschnitt 62 erstreckt sich dabei über einen vergleichsweise geringen Winkelbereich ß, der im Ausführungsbeispiel bei etwa 45° liegt.

Die hier angegebenen Winkelbereiche a, ß sowie auch sonstige Winkelbereiche sind dabei jeweils definiert durch einen Winkelbereich bezogen auf die Rotations achse 24. Im Falle des Abschnitts 62 ist der Winkelbereich ß definiert durch den Winkelabstand zwischen den beiden Rotationsachsen der Führungsrollen 56. Der Winkelbereich ß ist dabei insbesondere kleiner, beispielsweise um 5° bis 10°, als der Öffnungswinkel a der Einführöffnung 30.

Durch die vergleichsweise kurze Eingriffslänge des Zahnriemens 60 in einem je weiligen Abschnitt 62 ist gewährleistet, dass die Zähne des Zahnriemens 60 und die der gezahnten Umfangsseite 54 zuverlässig und versatzfrei ineinander eingrei- fen. Dadurch ist ein zuverlässiger störungsfreier Betrieb gewährleistet.

Beim Wickelprozess rotiert das Ringsegment 26 mehrfach um die Rotationsachse 24. Aufgrund der Einführöffnung 30 und der damit einhergehenden nicht kreisför migen Umfangsseite des Ringsegments 26 würde dies dazu führen, dass bei gro ßen Abschnitten 62 ein Versatz auftreten würde und die Zähne des Zahnriemens 60 nicht mehr zuverlässig in die Zahnung des Ringsegments 26 eingreifen würde und damit unter Umständen auf Zahn auf Zahn laufen würde.

Anhand der Fig. 5 ist weiterhin noch zu entnehmen, dass das Wickelmodul 2 an einer Führungseinheit 64 befestigt ist, mittels derer eine Zustellbewegung in und entgegen der Längsrichtung 4 ermöglicht ist. Das gesamte Wickelmodul 4 kann daher relativ zu dem Trägergestell verstellt werden. Hierzu ist ein entsprechender Zustellantrieb und beispielsweise eine geeignete Linearführung, speziell eine Füh rungsschiene vorgesehen. Ein weiterer Aspekt ist anhand der Fig. 2 zu entnehmen:

Das Wickelmodul 2 selbst ist in einem unteren Bereich über ein Schwenkge lenk 66 um eine sich in Längsrichtung 4 erstreckende Schwenkachse in zwei Teile aufklappbar. Hierdurch ist beispielsweise ein verbesserter Zugang entweder zum Austausch der Bandrolle 16 oder auch zu Wartungszwecken ermöglicht.

In der Fig. 7 ist eine beispielhafte Ausgestaltung des Montagekopfes 3 dargestellt, in dem das zuvor beschriebene Wickelmodul 2 aufgenommen ist. Bei diesem Montagekopf 3 sind mehrere Module in Querrichtung 6 unmittelbar nebeneinander angeordnet. Im Ausführungsbeispiels sind dabei zwei Wickelmodule 2 beidseitig eines mittleren zentralen Moduls angeordnet. Dieses zentrale Modul ist dabei als ein Clipmodul 70 ausgebildet, welches zur Positionierung des Clips 52 am Lei tungsstrang 12 ausgebildet ist. Neben den beiden Wickelmodulen 2 sind jeweils außenseitig jeweils noch ein Fixiermodul 72 angeordnet, über die der Leitungs strang 12 fixiert wird. Das Fixiermodul 72 dient zum klemmenden Halten des Lei tungsstrangs 12 und weist hierzu geeignete Fixierelemente, beispielsweise in Form von verstellbaren Klemmarmen auf.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird das Wickelmodul 2 zusammen mit zu mindest einem Fixiermodul 72, vorzugsweise mit jeweils beidseitig des Wickelmo duls 2 angeordneten Fixiermodulen 72 als gemeinsamer Montagekopf 3 ohne wei tere Module, insbesondere ohne Clipmodul 70 eingesetzt, beispielsweise um ein (loses) Leitungsbündel mit einer Bandierung zu versehen.

Der gesamte Montagekopf 3 ist vorzugsweise an einer Verstellvorrichtung befes tigt, die den Montagekopf 3 im Raum verfahren kann. Hierbei handelt es sich ins besondere um einen Roboter. Der gesamte Verfahrenszyklus zur Bandierung und der Befestigung des Clips 54 ist dabei beispielsweise wie folgt:

Der Montagekopf 3 wird zu einer Bereitstellungsstation verfahren, an der Clips 52 einzelweise bereitgestellt werden. Mittels des Clipmoduls 70 wird ein jeweiliger Clip 54 gegriffen. Der Montagekopf 3 verfährt zu einer Montageposition, an der der Leitungsstrang 12 bereitgestellt ist. Der Montagekopf 3 wird dabei so orientiert, dass seine Querrichtung 6 mit der Längsrichtung des Leitungsstrangs 12 überein stimmt. Der Clip 54 wird mittels des Clipmoduls 70 an einer gewünschten Position (Winkelposition) an der Umfangsseite des Leitungsstrangs 12 positioniert und in dieser Position gehalten. Das Clipmodul 70 weist hierzu einen entsprechend aus gebildeten, sehr schmal gebauten Greifer 74 auf. Dessen Breite in Querrichtung 6 liegt beispielsweise lediglich im Bereich zwischen 10 und 30 mm. Die Wickelmo- dule 2 sind unmittelbar neben diesem sehr schmalen Clipmodul 70 angeordnet Die beiden Wickelköpfe 10 werden in Längsrichtung 4 zugestellt, sodass sie über den Leitungsstrang 12 geführt werden und dieser im jeweiligen Wickelraum 28 einliegt. Anschließend erfolgt die Bandierung. Mittels der Bandierung werden ge meinsam mit dem Leitungsstrang 12 die beiden Befestigungsschenkel des Clips 52 umwickelt und somit der Clip 52 am Leitungsstrang 12 befestigt. Anschließend gibt der Greifer 74 den (nun fixierten) Clip 52 frei und das Clipmodul 70 sowie die Wickelmodule 2 werden entgegen der Längsrichtung 4 wieder in die Ausgangspo sition zurückgeführt. Es beginnt ein neuer Zyklus.

Bezugszeichenliste

2 Wickelmodul 39 weiterer Arm

3 Montagekopf ₂₅ 40 Langloch 4 Längsrichtung 42 Befestigungsbolzen

6 Querrichtung 44 Schwenkachse

8 Vertikalrichtung 46 Greifeinheit

10 Wickelkopf 48 Schneideinheit

12 Leitungsstrang 30 50 Schneidelement 14 Bandzuführung 52 Clip

16 Bandrolle 54 Umfangsseite

18 Band 56 Führungsrolle

20 Bandabholer 58 Umlenkrolle

22 Antrieb 35 60 Zahnriemen 24 Rotationsachse 62 Abschnitt

26 Ringsegment 64 Führungseinheit

28 Wickelraum 66 Schwenkgelenk

30 Einführöffnung 70 Clipmodul

32a, b,c Anpresselement « 72 Fixiermodul 34 Rollen 74 Greifer

36 Einführelement / vorderer Arm a Öffnungswinkel

38 rückwärtiger Arm ß Winkelbereich