Carrier für die Herstellung von Kabelbäumen

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Träger oder Carrier (10) für die Herstellung und gegebenenfalls den Transport von Kabelbäumen (1) oder Teilen von Kabelbäumen, die zumindest teilweise aus Flachbandkabeln gebildet sind.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Carrier aus miteinander bevorzugt lösbar verbundenen, länglichen Profilen (11) aufgebaut ist, dass diese Profile eine Oberseite aufweisen, auf die die Flachbandkabel im Zuge ihrer Verbindung zum Aufbau des Kabelbaumes (1) zu liegen kommen und dass zumindest in einer der anderen Seiten des Profiles (11) eine in Längsrichtung des Profils verlaufende, bevorzugt hinterschnittene Nut (12), beispielsweise eine T-Nut, vorgesehen ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Träger oder Carrier für die Herstellung und gegebenenfalls für den Transport von Kabelbäumen oder von Teilen von Kabelbäumen, die zumindest teilweise aus Flachbandkabeln gebildet sind.
Kabelbäume sind insbesondere in der Kraftfahrzeugindustrie wegen ihres hohen Anteiles manueller Arbeit sowohl bei der Herstellung als auch beim Einbau derzeit intensive Studienobjekte, wobei versucht wird, Lösungen zu finden, die es erlauben, Kabelbäume im größeren Ausmaß als bisher automatisiert herzustellen.
Im Stand der Technik werden Kabelbäume auf sogenannten Stecktischen, auch einfach Tische genannt, händisch hergestellt, wobei Kabel mit bereits richtiger Länge und zumeist den richtigen, schließlich im Kraftfahrzeug verwendeten Steckern von entsprechend geschulten Mitarbeitern sukzessive aufgebaut und mit verschiedenen Klemmen, Halterungen, od.dgl. in passender Lage zueinander fixiert werden. Schließlich wird der fertige Kabelbaum (oder auch Teil eines Kabelbaumes, im folgenden wird dies nicht mehr unterschieden) getestet und zum Transport zur Fabrik, in der er in ein KFZ eingebaut wird, zusammengefaltet oder zusammengerollt.
In einem ersten Schritt zur Erleichterung der automatischen Herstellung werden seit einiger Zeit Flachbandkabel an Stelle der seit jeher üblichen Rundkabel verwendet, wobei bisher nur Teile von Kabelbäumen durch solche Gebilde ersetzt werden, beispielsweise die Verkabelung einer Fahrertür (Steuerung des Außenspiegels, Warnlicht in der Tür bei geöffneter Tür, Betätigungselemente für Fensterheber und Zentralverriegelung etc.) in dieser neuen Technik gebaut werden. Vorteilhaft sind die Flachbandkabel einerseits in der Montage im Kraftfahrzeug wegen ihrer geringen Höhe normal zur Ebene des Flachbandkabels und wegen ihrer Steifigkeit in der Kabelebene, die die automatische Handhabung erleichtert. Dazu kommt noch, dass die einzelnen Leiter innerhalb des Flachbandkabels an genau definierter Stelle zu finden sind und nicht, wie bei verdrehten Rundkabeln, ausschließlich mittels Farbkodierung gefunden werden können.
Flachbandkabel weisen darüber hinaus noch den Vorteil auf, dass sie in einem Winkel zueinander aufeinandergelegt werden können und dass in dieser Lage einzelne oder alle der Leiter eines der Kabel mit entsprechenden Leitern des anderen Kabels mittels passender Techniken miteinander leitend verbunden, beispielsweise verschweißt, werden können. So ist es möglich, Abzweigungen od.dgl. ohne zusätzliche Stecker zu schaffen, was einerseits die Herstellungskosten, andererseits die Bauhöhe klein hält.
Es hat sich nun gezeigt, dass die zunehmend automatisierte Manipulation derartiger Flachbandkabel bei der Herstellung von Kabelbäumen, die zumindest teilweise aus derartigen Flachbandkabeln bestehen, bei den herkömmlichen Tischen, auf denen derartige Kabelbäume hergestellt werden, verschiedentlich Probleme mit sich bringt, da es notwendig oder zumindest günstig ist, dass verschiedene der automatischen Manipulationsmaschinen nicht nur von oben zu den auf dem Tisch liegenden Flachbandkabeln Zugang haben, sondern auch von der Seite oder von unten. Die im Labor durchgeführte Interimslösung durch Ausschneiden von Löchern in die Tische einen passenden Zugang zu schaffen, ist im technisch-industriellen Maßstab schon wegen der mangelnden Flexibilität dieses Verfahrens keine Lösung.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine Vorrichtung (Carrier) zu schaffen, auf der Kabelbäume hergestellt werden können, die zumindest zum Teil aus Flachbandkabeln bestehen und in einer bevorzugten Ausführungsform soll diese Vorrichtung auch in der Lage sein, die am Ende der Herstellung des Kabelbaumes oder nach einigen Schritten der Herstellung des Kabelbaumes zum Weitertransport übliche Faltung vorzunehmen.
Erfindungsgemäß werden die genannten Ziele dadurch erreicht, dass der Carrier aus miteinander bevorzugt lösbar verbundenen länglichen Profilen aufgebaut ist, dass diese Profile eine Oberseite aufweisen, auf die die Flachbandkabel im Zuge ihrer Verbindung zum Aufbau des Kabelbaumes zu liegen kommen und dass zumindest in einer der anderen Seiten des Profiles eine T-Nut oder eine hinterschnittene Nut vorgesehen ist.
Mit einem solchen System können mit einfachen Verbindungselementen rasch, leicht und flexibel die Flächen geschaffen werden, auf denen im fertigen Zustand des Kabelbaumes Flachbandkabel zu liegen kommen. Durch die zumindest eine im Profil vorhandene und vom Flachbandkabel nicht abgedeckte Nut ist es möglich, Verbindungselemente oder auch Funktionselemente, wie pneumatische Zylinder, Spannvorrichtungen, Haltevorrichtungen, Magnetventile, pneumatische oder elektrische Kupplungen, Führungselemente, Aufnahmen für Stecker, etc. an den jeweils dafür notwendigen Stellen auf einfache Weise zu befestigen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung, durch die das Falten des Kabelbaumes ermöglicht wird, ist eine Faltvorrichtung an zumindest einer Stelle des Carriers vorgesehen, durch die die Faltung des Kabelbaumes nach seiner Herstellung ohne merkliche bzw. schädliche mechanische Zug- oder Druckbelastung der im Faltungsbereich verlaufenden Flachbandkabel des Kabelbaumes erfolgt.
Diese Faltvorrichtung bewegt die beiden an der Faltung teilnehmenden Teile des Carriers entlang einer Evolvente relativ zueinander, wodurch die zug- bzw. stauchungsfreie Faltung des Kabelbaumes unter Einhaltung eines Abstandes zwischen den beiden Teilen des gefalteten Kabelbaumes im gefalteten Zustand erfolgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform dieser Faltungsvorrichtung besteht diese aus drei Zahnrädern, von denen zwei koaxial und drehfest miteinander verbunden zueinander angeordnet sind, wobei die beiden Drehachsen der Zahnräder an einer Wippe befestigt sind, die ortsfest an einer Achse zwischen den beiden Zahnrädern gelagert ist und aus zwei Zahnstangen, von denen die erste mit einem der beiden koaxial gelagerten Zahnräder zusammenwirkt und die zweite simultan mit den beiden anderen Zahnrädern, die auf unterschiedlichen Achsen sitzen, kämmt. Dabei ist die erste der beiden Zahnstangen ortsfest bezüglich des Teiles des Carriers, der sich nicht bewegt. Der eigentliche Antrieb für die Faltvorrichtung kann auf eines dieser Elemente oder auf den zu bewegenden Teil des Carriers wirken.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigt

die Fig. 1 das Prinzip der Faltung,

die Fig. 2 in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Faltungsvorrichtung im ungefalteten Zustand,

die Fig. 3 die Vorrichtung der Fig. 2 im gefalteten Zustand und

die Fig. 4 eine Draufsicht und eine Seitenansicht auf einen erfindungsgemäßen Carrier.

[0002] Fig. 1 zeigt eine theoretisch ideale Faltung eines Carriers 1, bei der die "neutrale Linie" (vorstellbar als ein unendlich dünn gedachter Kabelbaum) während des gesamten Faltvorganges weder auf Zug noch auf Druck beansprucht wird. Dabei sind dick die als undeformiert anzusehenden Teile a, b, des Kabelbaumes dargestellt, während dünn dargestellt der Teil b1 des Kabelbaumes 1 ist, der während des Faltens gebogen wird.
Fig. 2 und 3 zeigen eine Vorrichtung aus den oben besprochenen Zahnrädern und Zahnstangen, durch die die theoretisch ideale Faltung gemäß Fig. 1 erzielt werden kann. Eine um ein ortsfestes Lager drehbare Wippe 2 trägt einerends zwei Zahnräder drehfest miteinander verbundene, koaxiale Zahnräder 3,4 und andernends ein Zahnrad 5. Das Zahnrad 4 kämmt mit einer ortsfesten Zahnstange 6, die Zahnräder 3 und 5 mit einer zweiseitigen, parallel zur ersten Zahnstange 6 verschieblichen Zahnstange 8. Das Zahnrad 5 trägt den bzw. einen beweglichen Teil a des Carriers. Beim Verschieben des Lagers der Zahnräder 3,4, beispielsweise mittels einer Zylinder-Kolben-Einheit 7 wird die in Fig. 3 dargestellte Lage erreicht, ohne dass der Kabelbaum 1 gestaucht oder gedehnt worden wäre.
Fig. 4 zeigt in Draufsicht und Seitenansicht anhand eines Beispiels eines Carriers 10 auch ein Profil 11, das zum Aufbau eines erfindungsgemäßen Carriers geeignet ist, wobei nicht nur eine, sondern vier Längsnuten 12 in einem im wesentlichen quadratischen Grundkörper vorgesehen sind. Damit muß beim Aufbau des Carriers nicht auf die Orientierung der Profile geachtet werden und es können alle Arten von Vorrichtungen 13, die zur Herstellung des Kabelbaumes aus einem oder mehreren Flachbandkabeln benötigt werden, in vier zueinander orthogonalen Winkellagen an jedem der Profile befestigt werden, wodurch der Aufbau der Vorrichtungen selbst wesentlich vereinfacht wird. Es bringt dabei keinerlei Nachteile mit sich, dass das Flachbandkabel auf einer mit einer Längsnut 12 versehenen Seite des Profils 11 ruht. Diese Nut kann beispielsweise T-förmig sein oder einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt aufweisen.
Zur Illustration sind am Carrier als Beispiele für Vorrichtungen 13 Faltvorrichtungen für die Flachbandkabel, Haltevorrichtungen für die bereits gebildeten Faltungen, Zylinder/Kolben/Einheiten für die Bewegung von Vorrichtungen etc. dargestellt.
Es ist selbstverständlich möglich, die Faltbarkeit des Carriers auf andere Weise zu erreichen. So kann insbesondere bei Carriern, die nur zur Herstellung des Kabelbaumes, aber nicht zu seinem Transport verwendet werden, ein aufwändiges System angewandt werden, bei dem die beiden zu faltenden Teile mittels einer pneumatisch oder elektrisch betätigten Vorrichtung EDV-gesteuert zueinander geführt werden. Bevorzugt wird in diesem Fall der Kabelbaum über einen Transportcarrier gefaltet, der ihm die für den Transport notwendige Steifigkeit verleiht.
Es ist für den Fachmann nach den obigen Ausführungen klar, dass auch mehrfache Faltungen möglich sind, dies ändert nichts prinzipielles an den dafür notwendigen und ausreichenden erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Maßnahmen. Es ist selbstverständlich auch möglich, statt oder zusätzlich zu einer oder mehreren "Hauptfaltungen", wie sie oben beschrieben wurden, einen oder mehrere periphere Teile des Kabelbaumes, gegebenenfalls auch um unterschiedliche Achsen, ins Zentrum hin zu falten, um zu transportierbaren Gebilden zu gelangen.

[0003] Als Material für den Carrier kommen sowohl Metalle als auch Kunststoffe in Frage, sie müssen nur die notwendige mechanische Festigkeit aufweisen. Die Befestigung der Vorrichtungen 13 an den einzelnen Profilen 11 erfolgt bevorzugt durch Klemmung, doch ist es auch denkbar, dass die Profile in periodischen Abständen Vertiefungen oder Durchbrechungen an zumindest einer ihrer Seiten aufweisen, sodass eine formschlüssige Montage möglich ist.

Ansprüche

1. Träger oder Carrier (10) für die Herstellung und gegebenenfalls den Transport von Kabelbäumen (1) oder Teilen von Kabelbäumen, die zumindest teilweise aus Flachbandkabeln gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass er aus miteinander bevorzugt lösbar verbundenen, länglichen Profilen (11) aufgebaut ist, dass diese Profile eine Oberseite aufweisen, auf die die Flachbandkabel im Zuge ihrer Verbindung zum Aufbau des Kabelbaumes zu liegen kommen und dass zumindest in einer der anderen Seiten des Profiles eine in Längsrichtung des Profils verlaufende, bevorzugt hinterschnittene Nut (12), beispielsweise eine T-Nut oder eine schwalbenschwanzförmige Nut, vorgesehen ist.

2. Carrier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er aus zumindest zwei zueinander faltbaren Teilen (a, b) besteht und dass die Faltung des Kabelbaumes (1), bevorzugt nach seiner Herstellung, ohne mechanische Zug- oder Druckbelastung der im Faltungsbereich verlaufenden Flachbandkabel (bl) des Kabelbaumes erfolgt.

3. Carrier nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Faltung durch eine Faltvorrichtung erfolgt, die die beiden an der Faltung teilnehmenden Teile des Carriers entlang einer Evolvente relativ zueinander bewegt.

4. Carrier nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Faltvorrichtung drei Zahnräder (3,4,5) aufweist, von denen zwei (3,4) koaxial und drehfest miteinander verbunden sind, dass die beiden Drehachsen der Zahnräder an einer Wippe (2) befestigt sind, die ortsfest bezüglich eines der beiden Teiles (a,b) des Carriers an einer Achse zwischen den beiden Zahnrädern gelagert ist und zwei Zahnstangen, von denen die erste (6) mit einem der beiden koaxial gelagerten Zahnräder (4) zusammenwirkt und die zweite (8) simultan mit den beiden anderen Zahnrädern (3,5), die auf unterschiedlichen Achsen sitzen, kämmt, und dass die mit einem Zahnrad (4) kämmende Zahnstange (6) ortsfest bezüglich des Teiles (b) des Carriers (10) ist, der bezüglich der Drehachse der Wippe (2) ortsfest ist.

Zeichnung