WO2025099263A1

WO2025099263A1 - Wickeleinrichtung und kabelverarbeitungszentrum

Info

Publication number: WO2025099263A1
Application number: PCT/EP2024/081715
Authority: WO
Inventors: Christoph Fröhlich; Hans LEUPOLZ
Original assignee: Zoller and Froehlich GmbH
Current assignee: Zoller and Froehlich GmbH
Priority date: 2023-11-10
Filing date: 2024-11-08
Publication date: 2025-05-15
Anticipated expiration: 2026-05-10
Also published as: DE102023131311A1

Abstract

Offenbart ist eine Ab- oder Aufwickeleinrichtung mit einem Standfuß (16) und einer drehbar gelagerten Wickelwelle (18), an der Führungen (22, 24, 26) für eine ab- oder aufzuwickelnde Filamentstruktur (2), insbesondere Kabel oder dergleichen, ausgebildet sind.

Description

Wickeleinrichtunq und Kabelverarbeitunqszentrum

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Wickeleinrichtung zum Ab- oder Aufwickeln von Filamentstrukturen, insbesondere von Kabeln, Leitungen oder Drähten für elektrische Schaltungen und ein mit einer derartigen Wickeleinrichtung ausgeführtes Kabelverarbeitungszentrum.

Mit einem derartigen Kabelverarbeitungszentrum können beispielsweise Kabel oder Leitungen abgelängt, mit einer Markierung versehen und mit einem Kontaktelement, beispielsweise einer Aderendhülse, vercrimpt werden. Die zu verarbeitenden Kabel, Leitungen, Drähte sind häufig auf Spulen angeordnet, die drehbar gelagert sind, so dass die Kabel, Leitungen, Drähte über geeignete Vorschubeinrichtungen abgewickelt und dann einem Ablängautomaten zugeführt werden können.

Ein derartiges Kabelverarbeitungszentrum ist beispielsweise in der auf die Anmelderin zurückgehenden DE 10 2018 131 444 A1 beschrieben, in der ein Ablängautomat zur Verarbeitung von mehreren Kabelquerschnitten oder Kabelarten ausgelegt ist. Dabei ist eine Mehrfachzuführung vorgesehen, wobei über eine Steuereinrichtung des Kabelverarbeitungszentrums ein zu verarbeitendes Kabel mit Bezug zur Zuführung des Ablängautomaten ausgerichtet wird. Die mittels des Ablängautomaten abgelängten Kabel werden bei einem Ausführungsbeispiel der DE 10 2018 131 444 A1 mittels eines Handlingsgerätes weiteren Bearbeitungseinheiten, wie beispielsweise einem Stripper/Crimpautomaten oder einem Markierungssystem (Drucker) oder einer Kabelabführeinheit, zugeführt.

Wie vorstehend erwähnt, sind dabei die zu verarbeitenden Kabel auf Spulen angeordnet, die drehbar gelagert im Bereich des Kabelverarbeitungszentrums angeordnet sind, wobei die einzelnen Kabel mittels der genannten Mehrfachzuführung von der Spule abgespult werden.

Häufig sind die zu verarbeitenden Kabel nicht auf den aufwendigen Spulen aufgewickelt sondern werden als lose gewickelter Ring (Coil, auch Wickelring genannt) bereitgestellt, bei denen die einzelnen RingwindungenZ-wicklungen in gewissen Grenzen mit unterschiedlichen Windungsdurchmesser auf- und nebeneinander liegend angeordnet sind, wobei kein Aufwickeln auf einer zentralen Achse erfolgt. Derartige in einer Vielzahl von Ringwindungen ausgeführte Ringe werden je nach Kabellänge in Kleinkartons (geringe Kabellängen) oder in Groß- oder Fasskartons (große Kabellängen) aufgenommen, wobei letztere innenliegend einen Dom haben, der von den Windungen des Rings umgriffen ist. Diese Kartons haben üblicherweise eine Öffnung, aus der ein Endabschnitt des Kabels hindurchgeführt wird, so dass dieses dem Kabelverarbeitungszentrum zugeführt werden kann. Bei einer noch einfacheren Lösung wird der mit einer Vielzahl von Kabelwindungen ausgeführte Ring auf eine Auflage aufgelegt, so dass die gewünschte Kabellänge von diesem Ring abgewickelt wird.

Derartige, aus einer Vielzahl von Windungen bestehende Ringe mit nicht exakt vorhersehbarer Ringgeometrie werden auch bei anderen Filamentstrukturen, wie beispielsweise Drähten, Bändern, Fäden oder Seilen verwendet, um diese platzsparend verarbeiten zu können.

Problematisch bei der Verarbeitung von Filamentstrukturen mit derartigen nicht exakt definierten Windungsgeometrien ist, dass es bei einer weitgehend automatisierten Fertigung vorkommen kann, dass sich die einzelnen Windungen des Ringes beim Abwickeln in einander verhaken, so dass ein ordnungsgemäßes Abwickeln nicht gewährleistet ist und entsprechend manuell eingegriffen werden muss, um derartige Störungen zu beseitigen.

In der US 3,618,873 A ist eine Wickeleinrichtung beschrieben, über die ein Draht von einer Kabeltrommel abgewickelt werden kann. Die Wickeleinrichtung hat eine Wickelwelle, an der ein Wickelarm gelagert ist, dessen Endabschnitt den Außenumfang der Trommel abschnittsweise umgreift, wobei an diesem abgewinkelten Endabschnitt zwei Führungsösen vorgesehen sind. An der Wickelwelle ist des Weiteren noch eine mit Bezug zur Wickelwellenachse ausgerichtete Führung angeordnet, so dass der abzuwickelnde Draht über die beiden auf dem Wickelarm positionierten Führungen und die innere Führung geführt ist. Problematisch bei einer derartigen Lösung ist, dass all diese Führungen weder in Radialrichtung noch in Axialrichtung verstellbar sind, so dass eine Anpassung an unterschiedliche Ringgeometrien und diese aufnehmende Behältnisse nicht möglich ist. Des Weiteren ist diese Wickeleinrichtung nicht geeignet, um einen in einem Karton aufgenommenen Ring abzuwickeln.

Die Druckschrift US 5,657,935 A zeigt ebenfalls eine Abwickeleinrichtung, über die ein Draht von einer Kabeltrommel abgewickelt werden kann. Dieser Draht wird dabei vom Außenumfang der Kabeltrommel weg innerhalb eines etwa S-förmig gekrümmten Führungsrohrs hin zu einer abgewinkelten Führungsstruktur geführt, wobei diese sich nicht mit der Wickelwelle mit dreht. Die Führung in dem Führungsrohr und der nicht rotierenden Führungsstruktur ist mit einer erheblichen Reibung beaufschlagt, die ein einfaches Abwickeln eines Drahtes von einem in einem Karton aufgenommenen Ring erschwert. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass ein hoher Aufwand erforderlich ist, um das Kabel/den Draht in die Führungsstruktur und das Führungsrohr einzuführen. Des Weiteren ist das Abwickeln nur für Kabeldurchmesser möglich, für die das Führungsrohr und die Führungsstruktur ausgelegt sind. Zudem ist auch diese Wickeleinrichtung nicht geeignet, um ein Kabel oder einen Draht von einem in einem Karton aufgenommenen Ring abzuwickeln.

Ähnliches gilt für in der FR 2 682 367 A1 und FR 3 101 338 A1 offenbarte Wickeleinrichtungen, die einen sehr komplexen Aufbau haben und des Weiteren nur zum Abwickeln von auf Kabeltrommeln aufgenommenen Drähten/Kabeln ausgelegt sind. Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Abwickeln von Filamentstrukturen, insbesondere von Kabeln, die in mehrgängigen Windungen zu einem Ring zusammengeführt und vorzugsweise in einem Behältnis, beispielsweise einem Karton, aufgenommen sind, zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch eine Wickeleinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Eine derartige Wickeleinrichtung kann prinzipiell sowohl zum Ab- als auch zum Aufwickeln von Filamentstrukturen, insbesondere von Kabeln oder Drähten für elektrische Schaltungen genutzt werden.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch ein Kabelverarbeitungszentrum mit einer derartigen Wickeleinrichtung gemäß dem nebengeordneten Patentanspruch 14 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Wickeleinrichtung dient - wie vorstehend erläutert - zum Aboder Aufwickeln von Filamentstrukturen, insbesondere von Kabeln oder Drähten für elektrische Schaltungen. Die Wickeleinrichtung hat einen Standfuß, der ausgelegt ist, von einem mit mehreren Windungen der Filamentstruktur ausgeführten Ring umgriffen zu werden, wobei in oder an dem Standfuß eine Wickelwelle drehbar gelagert ist, die stirnseitig aus einer Stirnfläche des Standfußes auskragt. Dabei ist an einem vom Standfuß entfernten freien Endabschnitt der Wickelwelle ein inneres Führungselement für die Filamentstruktur und benachbart zur Stirnfläche an der Wickelwelle ein Wickelarm mit einer von der Filamentstruktur durchsetzten Führung ausgebildet. Zur weiteren Verbesserung der Führung ist im Bereich zwischen dem Wickelarm und dem inneren Führungselement, d.h. im Abstand zum Wickelarm und zum inneren Führungselement, eine Zwischenführung an der Wickelwelle befestigt werden, deren Radialabstand zur Achse der Wickelwelle größer ist als der Radialabstand des inneren Führungselementes und kleiner als der Radialabstand der Führung des Wickelarms zur Wickelwelle ist. Der Standfuß kann auch so ausgeführt sein, dass er auf den Ring vorzugsweise auf eine den Ring aufnehmende Trommel/Spule stirnseitig aufgesetzt werden kann, wobei der Wickelarm größer als der Außendurchmesser des Rings bzw. der Trommel ausgeführt ist.

Mit einer derartigen Wickeleinrichtung ist gewährleistet, dass die einzelnen Windungen des Filamentstruktur-Ringes ohne gegenseitige Blockierung/Verhakung ab- oder aufgewickelt werden können, wobei die Länge des Wickelarms entsprechend des Durchmessers des Ringes ausgebildet ist. Dabei ist durch das innere Führungselement, die Zwischenführung und die Führung des Wickelarms gewährleistet, dass die Filamentstruktur kontinuierlich mit minimaler Reibung vom Außenumfang des Ringes hin in Richtung zur Drehachse der Wickelwelle geführt wird, so dass die Filamentstruktur im Bereich des inneren Führungselementes mit geringem Abstand zur Drehachse der Wickelwelle verläuft, und ein kontinuierliches Zu- oder Abführen der vom Ring abgezogenen oder dem Ring zugeführten Filamentstruktur gewährleistet ist.

Die Anpassung an unterschiedliche Ringdurchmesser ist erleichtert, wenn die Wirkoder Radiallänge des Wickelarms und/oder der Zwischenführung und/oder des Führungselementes verstellbar ausgeführt ist. Auf diese Weise ist es möglich, die Führung der Filamentstruktur, insbesondere des Kabels, vom Ringaußendurchmesser in Richtung zum inneren Führungselement auf einfache Weise zu optimieren, so dass ein Ab- oder Aufwickeln mit geringen Kräften ermöglicht ist.

Die Verstellung der Wirk- oder Radiallänge des Wickelarms, der Zwischenführung oder des Führungselementes kann über einen Gewindeeingriff oder eine Klemmung erfolgen.

Die Führung im Bereich dieser Radialarme ist besonders einfach, wenn das innere Führungselement und/oder die Führung des Wickelarms und/oder die Zwischenführung mit einer ringförmigen Öse oder Buchse ausgeführt sind, die jeweils von der Filamentstruktur durchsetzt ist. Die Radialposition dieser Öse/Buchse kann wiederum mittels einer Gewindestange oder Klemmung verstellbar ausgeführt sein.

Die Abstützung der Radialarme/Führungen ist besonders einfach, wenn das innere Führungselement und/oder die Zwischenführung und/oder der Wickelarm jeweils mittels eines Flansches oder eines Sicherungsrings an der Wickelwelle festgelegt sind, wobei dieser Flansch oder der Sicherungsring vorzugsweise wiederum in Axialrichtung an der Wickelwelle verstellbar sein kann. Der Flansch kann auch einstückig mit der Wickelwelle ausgebildet sein.

Zur Verbesserung der Abstützung bei in einer Kartonage oder dergleichen aufgenommenen Ringen kann am Standfuß eine Bodenplatte vorgesehen sein. Diese ist dabei vorzugsweise auswechselbar am Standfuß befestigt, so dass je nach Anwendung unterschiedliche Bodenplatten verwendbar sind.

An einer derartigen Bodenplatte können beispielsweise Halteelemente, bspw. Haltewinkel zur Lagepositionierung eines Rings oder der Wickeleinrichtung in einem den Ring aufnehmenden Behältnis ausgebildet sein.

Wie vorstehend ausgeführt, können der Wickelarm, die Zwischenführung oder auch das innere Führungselement in Axialrichtung verstellbar an der Wickelwelle gehalten sein, so dass durch entsprechende Verstellung in Radial- und Axialrichtung eine einfache Anpassung an unterschiedliche Ringgeometrien oder an unterschiedliche Behältnisse zur Aufnahme der Ringe möglich ist.

Für den Fall, dass die Wickeleinrichtung zum Abwickeln von Filamentstrukturen von einer mehrgängigen Rolle, insbesondere zum Abwickeln von Kabeln, verwendet werden soll, kann deren Kinematik derart ausgelegt sein, dass der Abwickelvorgang durch Zugbelastung eines über das innere Führungselement weg von der Wickelwelle geführten Teils der Filamentstruktur gesteuert ist. Diese Zugbelastung kann beispielsweise über die eingangs beschriebene Mehrfachzuführung aufgebracht werden.

Das Ab- oder Aufwickeln lässt sich weiter optimieren, wenn im Abstand zum inneren Führungselement eine Umlenkung, beispielsweise eine, vorzugsweise schwenkbare, Umlenkrolle, für die Filamentstruktur, insbesondere das Kabel, derart positioniert ist, dass dieses zwischen der Umlenkung und dem Führungselement etwa parallel zur Achse der Wickelwelle geführt ist.

Zur Verbesserung der Standfestigkeit können am Standfuß Magnete vorgesehen werden, über die die Wickeleinrichtung auf einer magnetisierbaren Auflagefläche lagefixiert werden kann - dies ist insbesondere bei der Nutzung mit Kleinkartonagen vorteilhaft.

Bei einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Wickeleinrichtung sind der gewickelte Ring bzw. das diesen aufnehmende Behältnis auf einem Transportwagen positioniert, auf dem entsprechend auch der Standfuß mit der Wickelwelle mittelbar oder unmittelbar abgestützt ist.

Der Transportwagen wird vorzugsweise mit einer Auflagefläche für das Behältnis ausgeführt und hat eine Stützsäule, die in Vertikalrichtung, d.h. in Abführrichtung der Filamentstruktur, über das Behältnis hinaussteht und an seinem freien Endabschnitt eine Umlenkung trägt, über die die Filamentstruktur hin zur nächsten Verarbeitungsstation umgelenkt wird. An dieser Stützsäule kann des Weiteren ein Niederhalter befestigt sein, über den das auf der Auflagefläche aufliegende Behältnis lagefixiert ist.

Zur Anpassung an unterschiedliche Behältnis- und Ringgeometrien sind wiederum der Niederhalter und/oder die Umlenkung höhenverstellbar ausgeführt. Der Niederhalter und/oder die Umlenkung kann zusätzlich auch in Radialrichtung verstellbar sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Umlenkung schwenkbar ausgeführt ist.

Das erfindungsgemäße Kabelverarbeitungszentrum ist mit einer derartigen Wickeleinrichtung ausgeführt und hat des Weiteren zumindest einen Zuführ- und Ablängautomaten, wobei die abgelängten Kabel vorzugsweise mittels eines Handlingsgerätes einer weiteren Bearbeitungseinheit zugeführt werden.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Teildarstellung eines erfindungsgemäßen Kabelverarbeitungszentrums, das mit einer ebenfalls erfindungsgemäßen Wickeleinrichtung ausgeführt ist;

Figur 2 eine dreidimensionale vereinfachte Darstellung der Wickeleinrichtung aus Figur 1 ;

Figur 3 eine Variante der Wickeleinrichtung gemäß den Figuren 1 und 2;

Figuren 4a, 4b eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht der Wickeleinrichtung gemäß Figur 3;

Figur 5 eine Anwendung der Wickeleinrichtung gemäß den Figuren 3, 4a, 4b zum Abwickeln eines Kabels von einem in einem Kleinkarton aufgenommenen Ring;

Figur 6 eine Seitenansicht der Wickeleinrichtung gemäß den Figuren 1 und 2;

Figur 7 eine Anwendung der Wickeleinrichtung gemäß Figur 6 zum Abwickeln eines in einem Großkarton/Fasskarton aufgenommenen Kabel-Rings; Figur 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Wickeleinrichtung gemäß den Figuren 1 , 2 und 6, das bei einem Fasskarton gemäß Figur 7 verwendbar ist;

Figuren 9 und 10 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wickeleinrichtung zum Abwickeln eines Kabels von einem Ring, der direkt auf eine Bodenplatte der Wickeleinrichtung aufgelegt ist;

Figur 11 ein Ausführungsbeispiel einer Wickeleinrichtung, bei der die Kartonage auf einem Transportwagen positioniert ist und

Figur 12 eine dreidimensionale Darstellung des Transportwagens gemäß Figur 11 .

Figur 1 zeigt eine Teildarstellung eines erfindungsgemäßen Kabelverarbeitungszentrums 1 , das zur Konfektionierung von Kabeln 2 ausgelegt ist. Ein derartiges Kabelverarbeitungszentrum 1 ist beispielsweise in der auf die Anmelderin zurückgehenden Druckschrift DE 102018 131 444 A1 offenbart. Dementsprechend hat ein derartiges Kabelverarbeitungszentrum 1 mehrere Bearbeitungseinheiten, von denen in Figur 1 lediglich ein mit einer Mehrfachzuführung 4 (Z+F EVO-FEED® der Anmelderin) ausgeführter Ablängautomat 6 (Z+F EVO-CUT® der Anmelderin) dargestellt ist. Diese Bearbeitungseinheiten können stationär oder auf einer mobilen Plattform positioniert sein, wobei der Transport der zu konfektionierenden Kabel 2 zwischen den einzelnen Bearbeitungseinheiten mittels eines Handlingsgerätes, vorzugsweise mittels eines Mehrachsroboters, erfolgt. Das zu konfektionierende Kabel 2 ist als mit mehreren über- und nebeneinander liegenden Windungen ausgeführter Ring 8 in einem Fasskarton (Großkarton) 10 aufgenommen.

Zur Lagepositionierung des Ringes 8 ist der Großkarton 10 mit einem zentralen Dom 12 ausgeführt, der von dem Ring 8 lose umgriffen ist. Wie im Folgenden noch näher erläutert wird, ist in dem Großkarton 10, im konkreten Fall innerhalb des Doms 12, eine erfindungsgemäße Wickeleinrichtung abschnittsweise aufgenommen, über die das Kabel 2 mit der durch Ansteuerung der Mehrfachzuführung 4 vorgegebenen Kabellänge vom Ring 8 abgewickelt wird. Dementsprechend wird die Wickeleinrichtung zum Abwickeln verwendet, so dass diese im Folgenden als Abwickeleinrichtung 14 bezeichnet wird. Prinzipiell kann durch geeignete Ausgestaltung der Wickeleinrichtung auch ein Aufwickeln gesteuert werden. Da die Mehrfachzuführung 4 der Anmelderin das Zuführen von Kabeln mit unterschiedlichen Querschnitten ermöglicht, können prinzipiell entsprechend der Anzahl der Kabelquerschnitte auch unterschiedliche Großkartons 10 mit unterschiedlichen Kabelquerschnitten bereitgestellt werden, die jeweils über eine Abwickeleinrichtung 14 mit der Mehrfachzuführung 4 verbunden sind.

Im Bereich zwischen der Mehrfachzuführung 4 und der Abwickeleinrichtung 14 ist eine Umlenkrolle 15 positioniert, die dafür sorgt, dass das abgewickelte Kabel 2 mit Bezug zur Mehrfachzuführung 4 ausgerichtet ist. Dies wird im Folgenden noch näher erläutert.

Figur 2 zeigt eine dreidimensionale Einzeldarstellung der Abwickeleinrichtung 14 gemäß Figur 1. Demgemäß hat diese einen etwa zylinderförmigen Standfuß 16, der zur Optimierung der Standfestigkeit relativ massiv ausgeführt ist. In oder an diesem Standfuß 16 ist eine Wickelwelle 18 drehbar gelagert. Diese Lagerung kann beispielsweise über Gleit- und/oder Wälzlager erfolgen, die im Standfuß 16 aufgenommen sind. Die Wickelwelle 18 kragt in Vertikalrichtung (Ansicht nach Figur 2) aus einer Stirnfläche 20 des Standfußes 16 aus, wobei am freien Endabschnitt ein inneres Führungselement 22 ausgebildet ist, das gemäß Figur 1 vom Kabel 2 durchsetzt ist.

In der Darstellung gemäß Figur 2 ist im Axialabstand unterhalb des inneren Führungselementes 22 an der Wickelwelle 18 eine Zwischenführung 24 ausgebildet, über die der Radialabstand des abgewickelten Kabels 2 zur Wickelwelle 18 mit Bezug zum inneren Führungselement 22 vergrößert ist. Benachbart zur Stirnfläche 20 ist dann an der Wickelwelle 18 gemäß der Darstellung in Figur 2 ein Wickelarm 26 befestigt, dessen Radiallänge an den mittleren Durchmesser D (Figur 1) des Ringes 8 angepasst ist. D.h. die Radiallänge der Führungselemente 22, 24, 26 nimmt zum Standfuß 16 hin zu.

Auflageseitig ist beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 am Standfuß 16 eine Bodenplatte 28 befestigt, über die die Abwickeleinrichtung 14 im Dom 12 des Großkartons 10 festgelegt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Dom 12 einen vieleckförmigen Querschnitt, wobei die Bodenplatte 28 entsprechend dieser Vieleckgeometrie ausgebildet ist und somit passgenau in den Innenraum des Doms 12 eingesetzt werden kann. Zur Lagefixierung sind an Umfangskanten der Bodenplatte 28 Vorsprünge 29 (lediglich einer in der Darstellung gemäß Figur 2 mit einem Bezugszeichen versehen) ausgebildet, die in entsprechende Ausnehmungen des Doms 12 eintauchen, so dass die Bodenplatte 28 und damit die Abwickeleinrichtung 14 ortsfest, insbesondere drehfest, im Großkarton 10 lagefixiert sind. Dies kann noch verbessert werden, indem der Dom 12 mit einem Zwischenboden ausgeführt ist, auf dem die Abwickeleinrichtung 14 aufsitzt. Wie im Folgenden noch näher erläutert, sind die Radiallängen des Wickelarms 26 und der Zwischenführung 24 sowie optional auch des inneren Führungselementes 22 verstellbar ausgeführt. Auch die Axialposition auf der Wickelwelle 18 kann bei diesen Komponenten variabel sein, so dass eine individuelle Anpassung an unterschiedliche Ring- und Behältnisgeometrien möglich ist.

Figur 3 zeigt eine Variante der Abwickeleinrichtung 14 gemäß Figur 2, die für Kleinkartonagen ausgelegt ist. Bei derartigen Kleinkartonagen wird die Abwickeleinrichtung 14 ohne Bodenplatte ausgeführt und direkt auf den Boden der Kleinkartonage aufgesetzt, so dass der in dieser aufgenommene, aus einer Vielzahl von Windungen bestehende Ring 8 den Standfuß 16 umgreift. Aufgrund des geringeren Ringdurchmessers reicht es beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 aus, den Wickelarm 26 mit einer geringeren Radiallänge auszuführen. Die Zwischenführung 24 und das innere Führungselement 22 sind in etwa mit der gleichen Geometrie wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ausgeführt. Bei allen Ausführungsbeispielen sind zumindest die Radiallängen der Zwischenführungen 24 und des Wickelarms 26 verstellbar ausgeführt, so dass eine einfache Anpassung an unterschiedliche Ringdurchmesser D ermöglicht ist.

Wie in Figur 3 angedeutet, können in einer Bodenplatte 17 des Standfußes 16 Magnete 19 vorgesehen werden, über die der Standfuß 16 auf einer metallischen Auflagefläche lagefixierbar ist, so dass der Abwickelvorgang weiter optimiert ist. Diese Magnete 19 können bei allen Ausführungsbeispielen der Wickeleinrichtung vorgesehen werden.

Die Figuren 4a, 4b zeigen eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht des Ausführungsbeispiels der Abwickeleinrichtung 14 gemäß Figur 3. Wie erläutert, hat diese Abwickeleinrichtung 14 den relativ massiven Standfuß 16, in dem die Wickelwelle 18 drehbar gelagert ist. Das vorbeschriebene innere Führungselement 22 hat eine Buchse 30 (siehe auch Figur 4b), die über eine Lasche 32 an der Stirnfläche der Wickelwelle 18 befestigt ist. Dies kann beispielsweise mittels einer Schraube 34 erfolgen. Die Lasche 32 hat eine Ausnehmung, die von einem Endabschnitt der Buchse 30 durchsetzt ist, wobei die Lagefixierung der Buchse 30 über einen Sicherungsring 36 erfolgt. Dementsprechend ist die Buchse 30 drehfest mit der Wickelwelle 18 verbunden. Der in Figur 4b sichtbare Innendurchmesser d der Buchse 30 ist so ausgelegt, dass das Kabel 2 mit Spiel durchführbar ist.

Im mittleren Bereich der Wickelwelle 18 ist die Zwischenführung 24 ausgebildet. Diese hat einen Stellring 38, der den Außenumfang der Wickelwelle 18 umgreift und mittels einer Rändelschraube 40 mit der Wickelwelle 18 verspannbar ist. Dadurch ist es möglich, die Axialposition der Zwischenführung 24 auf der Wickelwelle 18 zu verstellen. Diametral zur Rändelschraube 40 ist am Stellring 38 eine Gewindebohrung ausgebildet, in die eine Gewindeöse 42 eingeschraubt wird, die mittels einer Kontermutter 43 lagefixiert werden kann. Durch Verstellung der Gewindeöse 42 innerhalb des Stellrings 38 kann die Radiallänge der Gewindeöse 42 und damit die Wirklänge der Zwischenführung 24 verstellt werden. Wie eingangs erläutert, ist der Radialabstand der Öse 44 der Gewindeöse 42 zur Wickelwelle 18 größer als der Radialabstand der Buchse 30 zur Wickelwelle 18. Die lichte Weite der Öse 44 ist wiederum an den Außendurchmesser des zu verarbeitenden Kabels 2 angepasst, so dass ein Abwickeln mit minimalem Reibungsverlust ermöglicht ist.

Benachbart zur Stirnfläche 20 des Standfußes 16 ist an der Wickelwelle 18 ein Flansch 46 ausgebildet, in den ein Stellbolzen 48 eingesetzt ist, der wiederum mit einer Gewindebohrung ausgeführt ist, in die eine weitere Gewindeöse 50 eingeschraubt und mittels einer Sicherungsmutter 43 lagefixiert wird.

Der Stellbolzen 48 ist beim Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 4a, 4b ebenfalls über eine Rändelschraube 54 am Flansch 46 befestigt, so dass prinzipiell auch die wirksame Radiallänge des Stellbolzens 48 veränderbar ist. Alternativ kann dieser jedoch auch fest mit dem Flansch 46 verschraubt sein, so dass die Radiallängenverstellung lediglich über das Ein- oder Herausschrauben der Gewindeöse 50 erfolgt.

Wie insbesondere aus der Darstellung gemäß Figur 4b hervorgeht, ist der Radialabstand der Gewindeöse 50 zur Achse der Wickelwelle 18 größer als der Radialabstand der Öse 44 der Zwischenführung 24 bzw. der Buchse 30 des inneren Führungselementes 22. Der Durchmesser der Öse 56 der Gewindeöse 50 des Wickelarms 26 ist entsprechend der Öse 44 der Zwischenführung 24 ausgebildet.

Bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen sind dementsprechend die Axialpositionen des Wickelarms 26 und der Zwischenführung 24 auf der Wickelwelle 18 und auch die Radiallänge des Wickelarms 26 und der Zwischenführung 24 verstellbar, so dass eine einfache Anpassung an unterschiedliche Kartongeometrien und Ringgeometrien möglich ist. Durch Verstellung des Wickelarms 26 und der Zwischenführung 24 ist des Weiteren ein kontinuierlicher Verlauf des abgezogenen Kabels gewährleistet, so dass Störungen bei der Zuführung zu den folgenden Verarbeitungsmodulen durch übermäßige Reibung oder dergleichen ausgeschlossen sind. In entsprechender Weise kann auch das innere, endseitig an der Wickelwelle 18 positionierte Führungselement 22 sowohl in Axialrichtung der Wickelwelle 18 als auch in Radialrichtung verstellbar ausgeführt sein. Entsprechende Verstellmöglichkeiten sind auch bei den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen vorgesehen oder nachrüstbar.

Figur 5 zeigt die Abwickeleinrichtung 14 gemäß den Figuren 3, 4a, 4b bei einer Anwendung in einem Kleinkarton 58. Diese werden für Kabel 2 mit einer vergleichsweise geringen Gesamtlänge und somit einem vergleichsweise kompakten gewickelten Ring 8 verwendet. Der Kleinkarton 58 hat stirnseitig eine Ausnehmung 60, die etwas geringer als die lichte Weite des gewickelten Rings 8 ausgebildet ist, jedoch ausreichend groß ist, um den Standfuß 16 aufzunehmen, so dass dieser vom Ring 8 umgriffen wird. Der Endabschnitt des abzuwickelnden Kabels 2 wird dann durch die Ausnehmung 60 aus dem Kleinkarton 58 herausgeführt und erstreckt sich dann durch die Öse 56 des Wickelarms 26, die Öse 44 der Zwischenführung 24 und die Buchse 30 des inneren Führungselementes 22 hindurch, wobei die Radiallänge dieser Elemente so ausgebildet ist, dass das Kabelende ausgehend vom Ring 8 sich weitgehend kontinuierlich der Drehachse der Wickelwelle 18 nähert. Zieht man nun an dem freien Endabschnitt des Kabels 2 - beispielsweise über die Mehrfachzuführung 4 - so wird in Abhängigkeit von der Dauer der Zugbelastung das Kabel 2 vom Ring 8 abgewickelt, wobei durch die damit einhergehende Rotation der Wickelwelle 18 dieses Abwickeln sehr exakt ohne Störungen erfolgt.

Zur Verbesserung der Lagepositionierung der Abwickeleinrichtung 14, kann diese mit den in Figur 3 dargestellten Magneten 19 ausgeführt sein, wobei dann eine Auflagefläche 59 für den Kleinkarton 58 magnetisierbar ausgeführt ist, sodass der Karton 58 und die Abwickeleinrichtung 14 zuverlässig auf der Auflagefläche 59 gehalten werden.

Figur 6 zeigt das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Abwickeleinrichtung 14, die für Großkartons (Fasskartons) 10 geeignet ist. Der Grundaufbau der Abwickeleinrichtung 14 mit dem Standfuß 16, der Wickelwelle 18, der Zwischenführung 24 und dem inneren Führungselement 22 entspricht dem Grundaufbau des anhand der Figuren 4a, 4b erläuterten Ausführungsbeispiels, so dass diesbezügliche Erläuterungen entbehrlich sind. Im Unterschied zu diesem Ausführungsbeispiel ist die Abwickeleinrichtung 14 mit einem längeren Wickelarm 26 ausgeführt, so dass dieser zum Abwickeln von Ringen 8 mit größeren Durchmessern geeignet ist.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Wickelarm 26 einen im Flansch 46 lagefixierten Zylinderstift 62, auf dem in Radialrichtung verstellbar eine Teleskopstange 64 geführt ist, die ihrerseits mittels einer Rändelschraube 66 auf dem Zylinderstift 62 festlegbar ist. Die Gewindeöse 50 ist dann wiederum über einen Gewindeeingriff in Radialrichtung der Wickelwelle 18 verstellbar innerhalb der Teleskopstange 64 geführt, wobei die Relativposition zwischen der Teleskopstange 64 und der Gewindeöse 50 über eine Kontermutter 66 lagefixierbar ist.

Dementsprechend kann die Wirklänge des Wickelarms 26 durch Verstellung der Teleskopstange 64 auf dem Zylinderstift 62 und durch Verstellung der Position der Gewindeöse 50 mit Bezug zur Teleskopstange 64 verstellt werden, so dass eine einfache Anpassung an unterschiedliche Rollendurchmesser ermöglicht ist.

Der Flansch 46 kann bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen einstückig an der Wickelwelle 18 ausgebildet sein. Prinzipiell ist es auch möglich, den Flansch 46 über eine Verklemm ungA/erschraubung mit der Wickelwelle 18 zu verbinden, so dass die Axialposition des Flansches 46 und somit der Abstand zum Standfuß 16 veränderbar ist.

Die Bodenplatte 28 des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 6 ist wiederum an die Kontur des Großkartons 10 bzw. des Doms 12 angepasst. Dies erkennt man recht anschaulich anhand der Figur 7, die einen Großkarton 10 mit dem Dom 12 zeigt, in den die Abwickeleinrichtung 14 mit der Bodenplatte 28 eingesetzt ist, so dass nach oben hin lediglich der Endabschnitt des Standfußes 16 und die Wickelwelle 18 mit dem Wickelarm 26, der Zwischenführung 24 und dem inneren Führungselement 22 auskragen, über die das Kabel 2 in Richtung zur Umlenkrolle 15 geführt ist. Figur 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel der für Großkartons 10 geeigneten Abwickeleinrichtung 14, bei der an der Bodenplatte 28 zumindest zwei diametral zueinander angeordnete Winkelstreben 70, 72 angeordnet sind, die sich vom Außenumfang der Bodenplatte 28 im Parallelabstand zum Außenumfang des Standfußes 16 erstrecken, wobei dieser Parallelabstand so gewählt ist, dass die Winkelstreben 70, 72 relativ passgenau in den Dom 12 oder eine Ausnehmung einer Trommel eingesetzt werden können und dann über die abgewinkelten Endabschnitte 74, 76 auf der Stirnfläche des Doms 12 oder der Trommel abgestützt werden können. Die Bodenplatte 28 kann zusätzlich auf einem Zwischenboden aufliegen oder über Vorsprünge im Dom 12 lagefixiert sein.

In den Figuren 9 und 10 ist ein Ausführungsbeispiel einer Abwickeleinrichtung 14 dargestellt, bei der die Bodenplatte 28 etwa kreuzförmig mit etwa in die Vertikale abgewinkelten Seitenflächen 78, 80, 82, 84 ausgeführt ist, die eine seitliche Begrenzung für die Lagepositionierung eines direkt auf die Bodenplatte 28 (ohne Karton) aufgesetzten (losen) gewickelten Rings 8 (Coil) bilden, so dass dieser mit Bezug zum Standfuß 16 positioniert ist und somit das Kabel 2 in vorbeschriebener Weise über den Wickelarm 26, die Zwischenführung 24 und das innere Führungselement 22 kontinuierlich in Richtung zur Umlenkrolle 15 oder zur Mehrfachzuführung 4 geführt werden kann. Durch die präzise Umfangsführung des Kabels 2 ist auch ein störungsfreies Abwickeln von einem Ring 8 mit relativ ungeordneten Windungen und ohne Kartonage oder sonstige Verpackung gewährleistet.

In der Serienfertigung werden, wie vorstehend erwähnt, eine Vielzahl von unterschiedlichen Kabeln/Drähten 2 verwendet, die sich im Hinblick auf den Querschnitt, die Isolation und den prinzipiellen Aufbau der Leiter, beispielsweise Anzahl der Litzen, unterscheiden. Dabei kann es erforderlich sein, dass entsprechend unterschiedliche gewickelte Ringe 8 in Wirkverbindung mit der Mehrfachzuführung 4 des Ablängautomaten 6 gebracht werden müssen. Um diesen Wechsel zu erleichtern, wird mit den Figuren 11 und 12 ein Ausführungsbeispiel vorgeschlagen, bei dem die Abwickeleinrichtung 14 und der Karton, beispielsweise der Großkarton 10 oder der Kleinkarton 58, jeweils auf einem Transportwagen 86 positioniert sind, um den auch bei einer Mehrfachzuführung 4 erforderlichen Austausch zu vereinfachen.

Der zur Wickeleinrichtung gehörende Transportwagen 86 hat eine plattenförmige Auflage 88, deren Grundfläche so ausgelegt ist, dass der Karton, auch ein Großkarton 10 oder eine Kabeltrommel, aufgesetzt werden kann. An der Auflage 88 sind bodenseitig vier Rollen/Räder 90a, 90b, 90c und 90d (letzteres nicht sichtbar in Figur 11), die so ausgeführt sind, dass der Transportwagen 86 sehr leichtgängig zwischen dem Lager und dem Produktionsstandort, beispielsweise Standort des Kabelverarbeitungszentrums 1 , verfahrbar ist. Die beiden Räder 90c und 90d sind jeweils mit einer Bremse 92 ausgeführt, die zur Festlegung der Transportwagenposition per Fuß in Eingriff gebracht wird.

An der Seite der Auflage 88, an der die beiden Räder 90c, 90d positioniert sind, ist eine Stützsäule 94 über eine Konsole 96 befestigt. Diese Stützsäule 94 ist senkrecht zur Großfläche der Auflage 88 angeordnet und hat eine Länge L, die so ausgelegt ist, dass ein Abwickeln von Kabeln/Drähten 2 auch aus einem hohen Großkarton 10 möglich ist. Diese Stützsäule 94 ist mit einer Führungsnut 98 ausgeführt, in der durch eine geeignete Klemmung ein Niederhalter 100 und ein Umlenkhalter 102 befestigt sind, deren Höhenposition dann entsprechend entlang der Führungsnut 98 einstellbar ist. Am Endabschnitt des Umlenkhalters 102 ist die eingangs beschriebene Umlenkrolle 15 gelagert, über die das Kabel 2 in Richtung zur Mehrfachzuführung 4 (siehe Figur 1 ) umgelenkt wird. Der Umlenkhalter 102 ist längenverstellbar ausgeführt, so dass die Wirkposition der Umlenkrolle 15 mit Bezug zur Abwickeleinrichtung 14 bzw. zum Ring 8 einstellbar ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Umlenkrolle 15 über ein Schwenkgelenk 104 in der Horizontalen um etwa 180° verschenkbar an dem Umlenkhalter 102 angelenkt, so dass die Umlenkrolle 15 sich sozusagen selbstständig an die von der Abwickeleinrichtung 14 vorgegebene Kabelführung anpasst. Über den Niederhalter 100 kann der jeweilige Karton auf den Transportwagen 86 lagefixiert werden.

Figur 12 zeigt den Transportwagen 86 gemäß Figur 11 , wobei dieser einen Großkarton 10 mit der Abwickeleinrichtung 14 gemäß Figur 1 trägt. Dabei ist der Großkarton 10 in einer Position gezeigt, in der er noch nicht vollständig auf dem Transportwagen 86 aufliegt. In der Auflageposition liegt der Großkarton 10 mit seiner Bodenfläche auf der Auflage 88 und mit seiner in Figur 12 dargestellten linken Seitenfläche an der Stützsäule 94 an.

Wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen erläutert, wird das Kabel 2 über die Führung des Wickelarms 26, die Zwischenführung 24 und das auf der Wickelwelle 18 befestigte Führungselement 22 in Richtung zur Umlenkrolle 15 geführt, wobei die Umlenkung in den Führungsbereichen kontinuierlich erfolgt, so dass die Reibung bei der Führung des Kabels 2 minimal ist. Die Relativposition der Umlenkrolle 15 mit Bezug zur Achse der Wickelwelle 18 kann durch Längenverstellung des Umlenkhalters 102 und durch dessen Höhenverstellung entlang der Stützsäule 94 eingestellt werden, wobei die Ausrichtung durch das Schwenkgelenk 104 unterstützt wird. Sobald der Großkarton 10 in Pfeilrichtung in Anlage an die Stützsäule 94 und die Auflage 88 gebracht ist, wird der Niederhalter 100 entlang der Führungsnut 98 der Stützsäule 94 in Pfeilrichtung nach unten verschoben, so dass er die Umfangskante des Großkartons 10 hintergreift und diesen somit an der Stützsäule 94 und somit auf der Auflage 88 lagefixiert.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Transportwagen 86 manuell bewegbar. Bei einer vollautomatischen Fertigung kann der Transportwagen 86 auch als FTS oder dergleichen ausgeführt sein und über eine zentrale Steuereinheit des Kabelverarbeitungszentrums 1 gesteuert werden.

Das erfindungsgemäße Konzept ermöglicht somit ein störungsfreies Ab- oder Aufwickeln von Kabeln oder sonstigen Filamentstrukturen von Ringen mit vergleichsweise variierenden Windungen. Offenbart ist eine Wickeleinrichtung mit einem Standfuß und einer drehbar gelagerten Wickelwelle, an der Führungen für eine ab- oder aufzuwickelnde Filamentstruktur, insbesondere Kabel oder dergleichen, ausgebildet sind.

Bezuqszeichenliste:

1 Kabelverarbeitungszentrum

2 Kabel

4 Mehrfachzuführung

6 Ablängautomat

8 Ring

10 Großkarton

12 Dom

14 Abwickeleinrichtung

15 Umlenkrolle

16 Standfuß

17 Bodenplatte

18 Wickelwelle

19 Magnet

20 Stirnfläche

22 Führungselement

24 Zwischenführung

26 Wickelarm

29 Vorsprung

28 Bodenplatte

30 Buchse

32 Lasche

34 Schraube

36 Sicherungsring

38 Stellring

40 Rändelschraube

42 Gewindeöse

43 Sicherungsmutter

44 Öse

46 Flansch

48 Stellbolzen

50 Gewindeöse

52 Sicherungsmutter

54 Rändelschraube Öse

Kleinkarton

Auflagefläche Ausnehmung Zylinderstift Teleskopstange Rändelschraube Sicherungsmutter

Winkelstrebe

Winkelstrebe abgewinkelter Endabschnitt abgewinkelter Endabschnitt Vertikalfläche Vertikalfläche Vertikalfläche

Vertikalfläche Transportwagen

Auflage

Rad

Bremse

Stützsäule

Konsole

Führungsnut Niederhalter

Umlenkhalter Schwenkgelenk

Claims

Patentansprüche

1 . Wickeleinrichtung zum Ab- oder Aufwickeln von Filamentstrukturen, insbesondere von Kabeln oder Drähten für elektrische Schaltungen, mit einem Standfuß (16), der vorzugsweise ausgelegt ist, von einem aus mehreren Windungen der Filamentstruktur gebildeten Ring (8) umgriffen zu werden und an dem eine Wickelwelle (18) drehbar gelagert ist, die aus einer Stirnfläche (20) des Standfußes (16) auskragt, wobei an einem vom Standfuß (16) entfernten Endabschnitt der Wickelwelle (18) ein inneres Führungselement (22) für die Filamentstruktur und benachbart zur Stirnfläche (20) ein den Ring (8) zumindest abschnittsweise übergreifender Wickelarm (26) mit einer von der Filamentstruktur durchsetzten Führung ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich zwischen dem Wickelarm (26) und dem inneren Führungselement (22) eine Zwischenführung (24) für die Filamentstruktur an der Wickelwelle (18) gehalten ist, wobei der Radialabstand der Zwischenführung (24) zur Wickelwelle (18) größer ist als der Radialabstand des inneren Führungselementes (22) und kleiner als der Radialabstand der Führung des Wickelarms (26) zur Wickelwelle (18) ist.

2. Wickeleinrichtung nach Patentanspruch 1 , wobei die Radiallänge des Wickelarms (26) und/oder der Zwischenführung (24) und/oder des inneren Führungselementes (22) verstellbar ist.

3. Wickeleinrichtung nach Patentanspruch 2, wobei die Verstellung über einen Gewindeeingriff oder eine Klemmung erfolgt.

4. Wickeleinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, wobei das innere Führungselement (22) und/oder die Führung des Wickelarms (26) und/oder die Zwischenführung (24) mit einer Öse (44, 56) bzw. einer Buchse (30) ausgeführt ist, die jeweils von der Filamentstruktur durchsetzt ist.

5. Wickeleinrichtung nach Patentanspruch 4, wobei die Radialposition der Öse (44, 56) oder der Buchse (30) mittels einer Gewindestange oder einer Klemmung verstellbar ist.

6. Wickeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das innere Führungselement (22) und/oder der Wickelarm (26) und/oder die Zwischenführung (24) mittels eines Flansches (46) oder eines Stellringes (38) an der Wickelwelle (18) festgelegt ist.

7. Wickeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, mit einer Bodenplatte (28), die auflageseitig am Standfuß (16) befestigt ist.

8. Wickeleinrichtung nach Patentanspruch 7, wobei an der Bodenplatte (28) Haltewinkel zur Lagepositionierung des Ringes (8) oder zur Lagepositionierung des Standfußes (16) mit Bezug zu einem diesen aufnehmenden Behältnis ausgebildet sind.

9. Wickeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Wirklänge der Wickelwelle (18) und/oder die Position des Wickelarms (26) und/oder der Zwischenführung (24) auf der Wickelwelle (18) verstellbar sind.

10. Wickeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei deren Kinematik derart ausgelegt ist, dass ein Abwickelvorgang durch Zugbelastung eines über das innere Führungselement (22) weg von der Wickelwelle (18) geführten Teils der Filamentstruktur gesteuert ist.

11 . Wickeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei im Abstand zum inneren Führungselement (22) eine Umlenkung für das Kabel (2) derart positioniert ist, dass dieses zwischen der Umlenkung und dem inneren Führungselement (22) etwa parallel zur Achse der Wickelwelle (18) geführt ist.

12. Wickeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei in oder an einer Bodenplatte (17) des Standfußes (16) zumindest ein Magnet (19) angeordnet ist.

13. Wickeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, mit einem Transportwagen (86), auf dem ein den Ring (8) aufnehmendes Behältnis und der Standfuß (16) mittelbar oder unmittelbar abgestützt sind, wobei der Transportwagen (86) eine Auflage (88) für das Behältnis und/oder für den Standfuß (16) sowie eine Stützsäule (94) hat, die über das Behältnis in Abführrichtung des Kabels (2) hinaussteht und an der eine, vorzugsweise verschwenkbare, in Längsrichtung der Stützsäule (94) und in Radialrichtung mit Bezug zu dem im Behältnis aufgenommenen Ring (8) verstellbare Umlenkung sowie ein zwischen dieser und der Auflage (88) positionierter, vorzugsweise höhenverstellbarer, Niederhalter (100) befestigt sind.

14. Kabelverarbeitungszentrum mit einer Wickeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche und mit einem Zuführ- und Ablängautomaten (4, 6) und vorzugsweise einem Handlingsgerät zur Zuführung des abgewickelten und abgelängten Kabels (2) zu weiteren Bearbeitungseinheiten.