[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Greifer für elektrische oder optische Leitungen,
wie Drähte, Kabel, Leitungsbündel, Lichtleitfaser, mit zumindest einer relativ zu
einem Widerlager mittels einer Antriebsanordnung bewegbaren Greiferbacke, vorzugsweise
zwei relativ zueinander bewegbaren Greiferbacken, einen Verdrillkopf zum Verdrillen
von elektrischen oder optischen Leitungen, wie Drähte, Kabel, Leitungsbündel, Lichtleitfaser,
mit einem um die Achse der Leitungen drehbaren Greifer, sowie auf eine Verdrillvorrichtung
zum Verdrillen von elektrischen oder optischen Leitungen, wie Drähten, Kabeln, Leitungsbündel,
Lichtleitfasern, etc., mit zumindest einem durch einen zweiten Antrieb drehbaren Verdrillkopf.
[0002] Die
DE 10 2010 017981 A1offenbart eine Einrichtung zum Zusammenführen von Leitern zur Herstellung einer Doppelcrimpverbindung.
Die darin zur Anwendung kommende (Doppel-)Greifer besitzen Greiferarme, die vertikal
zur Greiferebene in einer Führung gehalten verfahrbar sind.
[0003] Die
EP 1 032 095 A1 bezieht sich auf eine Bearbeitung und Verdrillung eines Leiterpaares. Im Zusammenhang
mit einer Schwenkeinheit sind die Greifer als Ganze über einen Hebelmechanismus einzeln
schwenkbar. Durch den dargestellten Hebelmechanismus wird jedoch nicht das Greifen
des Drahtes bewirkt.
[0004] Die
EP 1 691 457 A1 offenbart im Zusammenhang mit einer Kabelbearbeitungseinrichtung eine Entdrilleinheit.
Ein Greifer wird pneumatisch angetrieben (zum Beispiel pneumatisch geschlossen und
mittels Federkraft geöffnet).
[0005] Die
US 4,272,951 A offenbart eine Verdrillvorrichtung, bei der das Verdrillen durch eine Rollen- bzw.
Bandanordnung bewirkt wird, die die zu verdrillenden Drähte von zwei Seiten umfasst.
Dabei sind diese Rollen bzw. Bandanordnung verdrehbar. Es handelt sich hier um ein
gänzlich anderes Prinzip.
[0006] Die
US 5605181 A offenbart ein tragbares Verdrillwerkzeug, wobei die zu verdrillenden Drähte in der
Mitte ihrer Länge durch eine Vorrichtung eingeklemmt werden. An ihren Enden sind die
Drähte mittels Befestigungsvorrichtungen stationär fixiert. Die Verdrillvorrichtung
besteht aus einer Hülse mit einem länglichen Ausschnitt, in die ein Teil eingeschoben
wird, der auf einer zweiten Hülse sitzt und zwischen die zwei Drähte hineinragt.
[0007] Allen im Stand der Technik bekannten Lösungen ist gemein, dass sie mechanisch aufwändig
sind und ein hohes Gewicht aufweisen. Verdrillvorrichtungen sind dadurch sehr teuer
und der Antriebsbedarf ist hoch. Überdies ist die Haltekraft für Leitungsenden nicht
einstellbar.
[0008] Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Greifer, einen Verdrillkopf
und eine Verdrillvorrichtung bereitzustellen, die diese Nachteile nicht aufweist und
die es erlaubt, zwei oder mehrere, gegebenenfalls kontaktierte Leitungsenden automatisch
zu greifen, sicher zu halten und die Leitungen mit hoher Drehzahl ineinander zu verdrillen.
Dabei soll insbesondere die Problematik gelöst werden, die Verdrillfunktion mit allen
Automatismen zu realisieren, bei gleichzeitig geringer Masse des Verdrillkopfes und
einfachem und kostengünstigem Aufbau. Die Greifermechanik soll ohne aufwändige Austausch-
oder Adaptierungsarbeiten die Leitungen unabhängig von auftretenden Fliehkräften sicher
mit einer einstellbaren Haltekraft halten.
[0009] Die Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den Figuren und in den jeweils abhängigen Patentansprüchen
dargelegt.
[0010] Die Erfindung erreicht dieses Ziel bei einem Greifer erfindungsgemäss dadurch, dass
die Antriebsanordnung des eingangs beschriebenen Greifers zumindest einen Antrieb
mit einstellbarer Kraft umfasst, der über eine vorzugsweise mechanische Gelenkkette
auf die oder jede Greiferbacke einwirkt. Das Verhältnis von Antriebskraft zu Haltekraft
ist durch die festgelegten Hebelverhältnisse der Gelenkkette genau definiert. Damit
ist auch die Haltekraft auf die Leitung durch Einstellung der Antriebskraft, die mittelbar
über die Gelenkkette mit genau bestimmbarer Weise auf die Haltebacken übertragen wird,
genau einstellbar, so dass die für das sichere Greifen und Halten der Leitungsenden
in Abhängigkeit von Leitungsquerschnitt und Leitungsqualität optimale Greiferschliesskraft
eingestellt werden kann. Der programmierbare Wert der Einstellparameter kann dem jeweiligen
Anwendungsfall zugeordnet und jederzeit wieder aufrufbar abgespeichert werden, was
ein automatisches Einrichten des Verdrillprozesses ohne manuelles Rüsten/Einrichten
von Bauteilen des Greifers oder des diesen Greifer nutzenden Verdrillkopfes ermöglicht.
Insbesondere kann die Antriebskraft per Programm vorgewählt, zu Fertigungsparametern
passend abgespeichert und jederzeit wieder aufgerufen werden. Es sind keine Energie-
oder Signalleitungen zum Greifer, der typischerweise Teil eines rotierenden Verdrillkopfes
ist, erforderlich.
[0011] Ein bevorzugtes Beispiel für einen Antrieb mit einstellbarer Kraft ist ein fluidischer
Arbeitszylinder, vorzugsweise ein Pneumatikzylinder mit programmierbarem Versorgungsdruck.
Der Versorgungsdruck eines Pneumatikzylinders, und damit dessen Antriebskraft, ist
durch ein geeignetes ansteuerbares Stellventil einstellbar programmierbar. Damit ist
auch über die Gelenkkette mit genau definiertem Kraftübertragungsverhältnis die Haltekraft
der Greiferbacken genau einstellbar.
[0012] Bevorzugt weist zum Zweck einer guten Haltewirkung und Kraftrichtung die Bewegungrichtung
der Greiferbacken eine überwiegende Komponente radial in Bezug auf die Leitung auf,
vorzugsweise verläuft die Bewegungsrichtung genau radial in Bezug auf die Leitung.
Eine Bezugnahme auf "die Leitung" hier und auch durchgängig im nachfolgenden Text
ist eine Bezeichnung jener Stelle der Vorrichtung und jener Richtung, in der bei bestimmungsgemässer
Verwendung des Greifers bzw. der durch diesen Ausdruck näher bestimmten Vorrichtungen
oder Teilen von Vorrichtungen, an der die zu greifenden Leitung liegt oder in welcher
Richtung diese Leitung orientiert ist.
[0013] Eine vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Greifers ist weiters dadurch
gekennzeichnet, dass die Wirkrichtung des Antriebs überwiegend parallel in Bezug auf
die Leitung erfolgt, wobei über die vorzugsweise mechanische Gelenkkette eine Kraftumlenkung
in eine Wirkrichtung in Richtung der Bewegungsrichtung der Greiferbacken vorgesehen
ist. Mit diesem Merkmal ist eine sehr kompakte Anordnung von Greifer und Antrieb möglich,
die dadurch parallel und nahe beieinander liegend positioniert sein können.
[0014] Vorzugsweise weist die vorzugsweise mechanische Gelenkkette einen Abschnitt parallel
zum Antrieb und vorzugsweise mit entgegengesetzter Bewegungsrichtung auf, welches
Merkmal ebenfalls zur kompakten Anordnung von Greifer und Antrieb durch parallele
und nahe beieinander liegende Positionierung beiträgt.
[0015] Für einen Verdrillkopf wird die eingangs gestellte Aufgabe durch die erfindungsgemässen
Merkmale gelöst, dass der Greifer nach einem der vorhergehenden Absätze gestaltet
ist, wobei der Antrieb ortsfest angeordnet ist und wobei die Gelenkkette zumindest
einen mitdrehenden Abschnitt aufweist. Neben der Ausgestaltung des Greifers wie zuvor
schon erläutert, trägt der ortsfeste Antrieb zu einem sehr einfachen, kompakten und
auch leichten Aufbau des Verdrillkopfes bei. Der schwere Antrieb muss nicht mit dem
Verdrillkopf und/oder dem Greifer mitbewegt werden, was auch dessen Energie- und Betriebsmittelversorgung
wesentlich vereinfacht.
[0016] Vorteilhafterweise ist der mitdrehende Abschnitt der Gelenkkette durch parallel zum
Antrieb, vorzugsweise jeweils entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Antriebs bewegbare
Elemente und durch die oder jede Greiferbacke gebildet. Diese Merkmale gewährleisten
einen kompakten, platzsparenden und sicheren Aufbau des Verdrillkopfes. Durch die
Umlenkung der Antriebswirkung vom Antrieb auf den Greifer um im Wesentlichen 180°
können der Antrieb und ein langer Abschnitt der Gelenkkette parallel angeordnet sein.
Eine derartige parallele Anordnung erlaubt eine kurze Baulänge der Anordnung.
[0017] Bevorzugt ist für einen einfachen, kompakten und funktionssicheren Aufbau bei beiden
Varianten des Verdrillkopfes vorgesehen, dass die Gelenkkette einen ortsfesten Umlenkhebel,
vorzugsweise einen Gabelhebel, umfasst, über welchen der Antrieb auf die bewegbaren
Elemente der Gelenkkette einwirkt, vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines Axial-Wälzlagers
und/oder eines koaxial zur Leitung positionierbaren Druckringes.
[0018] Die bewegbaren Elemente und die oder jede Greiferbacke sind an einer mitdrehenden,
vorzugsweise topfartigen Tragestruktur montiert, welche zumindest eine sich parallel
zur Richtung der Leitungen erstreckende Ausnehmungen in einer Dimension und Form aufweist,
dass die Leitungen entnommen werden kann. Eine derartige Konstruktion erlaubt einen
grossen, weitgehend zylindrischen Kammerinnenraum mit relativ dünnem Aussenmantel
des Verdrillkopfes im Vergleich mit dem relativ klein bemessenen Aufnahmevolumen bisheriger
Greifer bzw. Verdrillköpfe.
[0019] Dabei ist es besonders von Vorteil, wenn koaxial zur Tragestruktur eine Rohrhülse
als Abdeckung vorgesehen ist, welche zumindest eine sich parallel zur Richtung der
Leitung erstreckende Ausnehmung zur Entnahme der Leitungen hat, und die entweder mit
dem Verdrillkopf mitdreht oder in einer drehfesten Stellung arretiert ist. Die mitdrehende
Rohrhülse kann zusammen mit einer topfartigen Tragestruktur eine optimale, umfangsmässig
geschlossene Abschirmung des Verdrillbereiches bilden. Bei Arretierung in einer drehfesten
Stellung können durch Relativverdrehung von Tragestruktur und Rohrhülse die Ausnehmungen
in Überlappung gebracht und damit eine Belade- und Entnahmeöffnung freigegeben werden.
Damit können Bauteile vermieden werden, die im geöffneten Zustand der Greifer nach
aussen sehr weit abgespreizt sind, so dass Kollisionsgefahr beim versehentlichen Anlauf
der Rotationsbewegung bestand, insbesondere bei der Referenzierungsfahrt des Systems.
Durch das Öffnen und Schliessen der Aufnahmekammer für die Leitungen mittels der Rohrhülse
ist durch eine kompakte und einfache Konstruktion eine sichere Bearbeitung und einfaches
Laden und Auswerfen der Leitung gewährleistet.
[0020] Eine erfindungsgemässe Ausführungsform des Verdrillkopfs ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Greiferbacken aus einem metallischen Material, vorzugsweise harteloxiertem
Aluminium, mit einer Riffelung oder Aufrauhung der Greiferflächen, allenfalls einer
plasmabeschichteten Oberfläche oder anderen Oberflächenstrukturen, oder zumindest
teilweise aus einem elastischen Material, besonders bevorzugt aus einem Elastomer,
gebildet sind, wobei vorzugsweise zumindest die mit den zu greifenden Leitungen in
Berührung kommenden Oberflächen mit Hartstoffpartikeln, wie z.B. Korund, besetzt sind.
Durch Verschleiss in Mitleidenschaft gezogene Greiferbacken können dadurch einfach
und unabhängig von den übrigen Elementen des Verdrillkopfes ausgetauscht werden. Durch
die Hartstoffpartikel wird das bereits durch die oben genannten Merkmale sehr gut
fixierende Halten der zu verdrillenden Leitungen noch weiter verbessert.
[0021] Gemäss einer vorteilhaften Variante dieser Ausführungsform des Verdrillkopfs ist
auf dem Grundkörper ein elastischer Träger, vorzugsweise ein Textil, befestigt, wobei
der Träger vorzugsweise auf dem elastischen Material befestigt ist und bei vorhandenen
Hartstoffpartikeln sich diese auf dem Träger befinden. Dadurch kann bei optimaler
Haltewirkung und verschleissarmem Aufbau durch den elastischen Träger kostensparend
nur die oberste, mit den Leitungsenden in Berührung kommende Schicht mit die Haftung
fördernden Partikeln besetzt werden.
[0022] Das eingangs genannte Ziel wird auch durch eine Verdrillvorrichtung erreicht, welche
erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass der Verdrillkopf nach zumindest
einem der vorhergehenden, auf einen Verdrillkopf bezogenen Absätze gestaltet ist,
wobei der zweite Antrieb ein Drehantrieb ist, der das Antriebsmoment über ein vorzugsweise
ringförmiges Antriebsmittel auf eine Welle des Verdrillkopfes überträgt.
[0023] Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Abtriebswelle, vorzugsweise auch die Motorwelle,
des zweiten Antriebs seitlich beabstandet und parallel zur Drehachse des Verdrillkopfes
angeordnet ist bzw sind.
[0024] Insgesamt lässt sich durch die einzelnen Merkmale ein sehr kompakter Aufbau des Greifers,
damit auch des Verdrillkopfes sowie der gesamten Verdrillvorrichtung erzielen. Die
geringe Teileanzahl und/oder die geringe bewegte Masse ermöglicht hochdynamische Prozesse,
wobei durch den weitgehend rotationssymmetrischen Aufbau der drehenden Teile diese
einfach für den schwingungsarmen Betrieb ausgewuchtet werden können. Überdies reduziert
der vorzugsweise zylinderförmige Aufbau der rotierenden Baugruppe von Greifer und
Verdrillkopf ohne nach aussen überstehende Bauteile die Kollisionsgefahr mit benachbarten
Bauteilen erheblich und reduziert auch den Steuerungsaufwand, der sonst zur Beseitigung
von Kollisionsgefahren notwendig wäre. Auch sind keine aussen an der drehenden Baugruppe
montierten Bauteile vorhanden, die bei hohen Drehzahlen und Fliehkräften eine Gefährdung
durch Wegschleudern erzeugen können.
[0025] Der sehr kompakte Aufbau mit vorzugsweise rohrförmigem Gehäuse des Verdrillkopfes
lässt sehr viel Raum für das automatische Einführen bzw. Auswerfen der Leitungsenden
bzw. aus in einer im Wesentlichen zylinderförmig aufgebauten Verdrillkammer zu, die
ein grosses Aufnahmekammer-Volumen für die mit Dichtung und Kontakten bestückten Leitungsenden
aufweist.
[0026] Die Greiferbacken sind sehr einfach wechselbar und an der Abschlussplatte des Verdrillrotors
ist vorzugsweise ein grosser Fangbereich für Leitungen integriert. Dabei können die
Kanten des Fangbereiches am Verdrillkopf, insbesondere an der stirnseitigen Abschlussplatte
des Verdrillkopfes als Abstreiferkanten wirken, um Leitungsenden sicher von den Greiferbacken
abzustreifen.
[0027] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der
Erfindung beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung
erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich
sein.
[0028] Die Bezugszeichenliste ist Bestandteil der Offenbarung. Die Figuren werden zusammenhängend
und übergreifend beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Bauteile, Bezugszeichen
mit unterschiedlichen Indices geben funktionsgleiche oder ähnliche Bauteile an.
[0029] Es zeigen dabei:
- Fig. 1
- einen erfindungsgemässen Verdrillkopf in einer perspektivischen Gesamtansicht, mit
geöffneter Einführ- bzw. Auswurfbereich,
- Fig. 2
- den Verdrillkopf der Fig. 1 in einer teilweise aufgeschnittenen Gesamtansicht im Längsschnitt,
- Fig. 3
- einen Längsschnitt durch den Verdrillkopf der Fig. 1 und 2, in einer gegenüber der
Fig. 2 um die Längsachse verdrehten Ebene, und
- Fig. 4
- den Verdrillkopf der Fig. 1 bis 3 mit nach unten gerichtetem, doch geschlossenem Einführ-
bzw. Auswurfbereich.
[0030] Eine erfindungsgemässe Verdrillvorrichtung besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel
der Fig. 1 bis 4 aus einem Grundgestell 1, an dem zumindest ein Antriebsmotor 2, der
vorzugsweise ein Servoantrieb ist, für den Verdrillkopf 4 angebracht ist. Über beispielsweise
einen Antriebsriemen 3, vorzugsweise einen Zahnriemen, treibt der Antriebsmotor 2
den Verdrillkopf 4 mit dem eigentlichen, mehrere Baugruppen umfassenden Greifer 11,
15, 16, 17, 19, 19', 20, 20', 22, 22' (siehe dazu insbesondere Fig. 2) an. Im Rahmen
der Erfindung können auch andere Antriebe oder andere Übertragungselemente zwischen
Antriebsmotor 2 und Verdrillkopf 4 vorgesehen sein. Alternativ kann zusätzlich ein
zweiter Verdrillkopf vorgesehen sein und vorzugsweise vom gleichen Antriebsmotor 2
betätigt werden.
[0031] Eine an der Motorwelle (nicht sichtbar) des Antriebsmotors 2 befestigte erste Zahnscheibe
9 überträgt über den Antriebszahnriemen 3 die Drehbewegung über eine zweite Zahnscheibe
10 auf den drehbar gelagerten und vorzugsweise parallel zum Antriebsmotor 2 positionierten
Verdrillkopf 4, der auch das drehbar gelagerte Verdrillkopfgehäuse 8 umfasst. Ebenfalls
in Fig. 1 sichtbar sind eine Greiferbacke 22 der beiden vorhandenen Greiferbacken
22, 22' sowie auch zwei zu verdrillende Leitungen 24,24' mit unterschiedlich langen
freien Überstandslängen 32, 33. Alternativ ist auch eine koaxiale Anordnung des Antriebsmotors
2 und des Verdrillkopfes 4 möglich. Die Dehmomenten-Übertragung vom Antriebsmotor
2 zum Verdrillkopf 4 erfolgt dann vorzugsweise über eine drehwinkelstabile Kupplung.
[0032] Die zweite Greiferbacke 22' ist in Fig. 1 nicht erkennbar, da durch eine stirnseitige
Abschlussplatte 25 verdeckt, befindet sich - wie beispielsweise in Fig. 2 erkennbar
ist - in Bezug auf die Leitungen 24, 24' gegenüber der ersten Greiferbacke 22. Die
Leitungen 24, 24' werden zum Verdrillen zwischen den Greiferbacken 22 und 22' eingespannt.
Der Hub der Greiferbacken 22, 22' ist ausreichend zum Spannen und sicheren Halten
des gesamten Leitungsquerschnittsbereiches für welchen die Verdrillvorrichtung ausgelegt
ist.
[0033] Die Greiferbacken 22, 22' sind in Linearführungen 23, 23' im vorderen Bereich des
Verdrillkopfgehäuses 8 geführt. Zum Wechseln der Greiferbacken 22, 22' kann die stirnseitige
Abschlussplatte 25 des Verdrillkopfes 4 sehr einfach durch Lösen der Schrauben 35
demontiert werden. Die Abschlussplatte 25 enthält ebenfalls entlang zumindest eines
Teils ihres Umfanges umlaufende Führungsnuten 36 für eine Rohrhülse 26, welche über
einen Teil des Umfanges des Verdrillkopfgehäuses 8 diesen aussen umgibt. Dargestellt
ist auch ein Arretierungsring 27 der Rohrhülse 26, an deren dem Grundgestell 1 zugewandten
Seite, und einer von zwei ortsfest relativ zum Grundgestell 1 angebrachten Verriegelungsstösseln
28. Diese am Umfang vorhandenen Verriegelungsstössel 28 können automatisch verschoben
werden, vorzugsweise pneumatisch betätigt, und in einer Verriegelungsstellung in Strukturen
des Arretierungsringes 27 eingreifen und derart die Rohrhülse 26 in ihrer Position
gegen Verdrehen relativ zum Grundgestell 1 fixieren. In der zurückgezogenen Stellung
der Verriegelungsstössel 28 ist die Rohrhülse 26 frei mit dem Verdrillkopfgehäuse
8 mitdrehbar.
[0034] Figur 2 zeigt den Verdrillkopf 4 in einer teilweise entlang der mit einer gestellfesten
Achse 5 zusammenfallenden Rotationsachse aufgeschnittenen Gesamtansicht. Hier ist
erkennbar, wie das Verdrillkopfgehäuse als topfartige Tragestruktur 8 mittels eines
ersten Wälzlagers 6 und eines zweiten Wälzlagers 7 auf der gestellfesten Achse 5 gelagert
ist. Mittels der Halterung 18 ebenfalls gestellfest befestigt ist vorzugsweise ein
Pneumatikzylinder 17 als Antrieb für die den Greifer 11, 15, 16, 17, 19, 19', 20,
20', 22, 22' des Verdrillkopfes 4 bildenden Baugruppen. Die Kolbenstange dieses Pneumatikzylinders
17 betätigt über das Schwenklager 16 einen gabelförmig gestalteten Hebel 15, der an
einer Schwenkachse 14 schwenkbar gelagert ist. An den Gabelenden des Hebels 15 sind
jeweils Bolzen 30 und 30' (in Fig. 2 nicht dargestellt, siehe dazu Fig. 3) befestigt.
[0035] Die Bolzen 30 und 30' tauchen, wie im vergrösserten Längsschnitt der Fig. 3 zu sehen
ist, in den Bereich zwischen einem Axial-Wälzlager 13 und einem Ring 31 ein. Dieses
Axial-Wälzlager 13 ist einseitig auf einem Druckring 11 montiert. Die gegenüberliegende
Seite des Axial-Wälzlagers 13, auf welche Seite die Bolzen 30, 30' einwirken können,
ist frei drehbar. Der Druckring 11 ist mittels eines Gleitlagers 12 auf einem rohrförmig
verlängerten Bereich des Verdrillkopfgehäuses 8 axial verschiebbar verlagert.
[0036] Der Druckring 11 befindet sich - wie wieder in der Fig. 2 zu erkennen ist - im Eingriff
mit zwei Stäben 19, 19', welche im Verdrillkopfgehäuse 8 axial verschiebbar gelagert
sind, sich entlang der Länge des Verdrillkopfgehäuses 8 erstrecken und sich auf der
dem Druckring 11 gegenüberliegenden Seite des Verdrillkopfgehäuses 8 im Eingriff mit
Formzapfen von Winkelhebeln 20, 20' befinden. Die Winkelhebel 20, 20' sind an Schwenkachsen
21, 21' schwenkbar gelagert und greifen an ihrem zweiten Ende wiederum mit Formzapfen
in die Greiferbacken 22, 22' ein.
[0037] Die Greiferbacken 22, 22' werden in ihrer Längsrichtung in Linearführungen 23, 23'
des Verdrillkopfgehäuses 8 geführt. Die Greiferbacken 22, 22' greifen und halten die
Leitung 24, 24', wenn die Kolbenstange des Pneumatikzylinders 17 ausgefahren ist und
über das Schwenklager 16 der an der Schwenkachse 14 gelagerte gabelförmige Hebel 15
über die an den Gabelenden befestigten Bolzen 30, 30' auf das Axial-Wälzlager 13 und
damit auf den Druckring 11 drückt. Der Druckring 11 übt eine Druckkraft auf die im
Verdrillkopfgehäuse 8 verschiebbar gelagerten Stäbe 19, 19' aus, die über die auf
den Schwenkachsen 21, 21' schwenkbar gelagerten Winkelhebel 20, 20' eine entsprechende
Kraft auf die Greiferbacken 22, 22' in deren Längsrichtung, d.h. im Wesentlichen radial
zu den Leitungen 24, 24' übertragen. Somit werden die Leitungen 24, 24' zwischen den
Greiferbacken 22, 22' eingespannt. Dabei ist die Greiferkraft über den gesamten Greifbereich
des Paares aus den Greiferbacken 22, 22' annähernd gleichbleibend, da diese durch
den Druck des Pneumatikzylinders 17 bestimmt wird. Dadurch ist das Einrichten des
Verdrillprozesses relativ leicht möglich, bevor die Parameter für den Verdrillprozess
gespeichert werden.
[0038] Figur 3 zeigt im Schnitt die an den Gabelenden des Hebels 15 befestigten Bolzen 30,
30' in ihrer Position zwischen dem Axial-Wälzlager 13 und einem am Druckring 11 befestigten
Ring 31. Zum Schliessen der Greiferbacken 22, 22' drückt der Hebel 15 über die Bolzen
30, 30' auf den frei drehbaren Ring des Axial-Wälzlagers 13. Der Verdrillkopf 4 wird
nur bei geschlossenen Greiferbacken 22, 22' in Rotation versetzt, was über eine entsprechende
Steuerung/Sensorik sichergestellt wird.
[0039] Zum Öffnen der Greiferbacken 22, 22' drücken die Bolzen 30, 30' gegen den Ring 31
des am Verdrillkopfgehäuse 8 verschiebbar gelagerten Druckringes 11. Auch diese Bewegung
wird durch den Pneumatikzylinder 17 bewirkt. Dessen Arbeitshübe in zumindest eine
Richtung kann auch allenfalls durch ein elastisches Element, beispielsweise ein Federelement,
unterstützt werden. In dieser Position sind die Greiferbacken 22, 22' geöffnet und
es findet kein Verdrillprozess statt. Ausserdem zeigt Figur 3 die gefederten Druckbolzen
29, 29', welche die Rohrhülse 26 in den beiden Rotations-Winkelstellungen gegenüber
dem Verdrillkopfgehäuse 8 seitlich geöffnet bzw. geschlossen gegen Verdrehen sichert.
[0040] Figur 4 zeigt den Verdrillkopf 4 wieder in einer perspektivischen Gesamtansicht mit
einem nach unten gerichtetem Einführ- bzw. Auswurfbereich 34 der Abschlussplatte 25
und mit Leitungen 24, 24'. Die Rohrhülse 26 verschliesst in dieser Position den Innenraum
des Verdrillkopfgehäuses 8 an dessen Umfang. Diese geschlossene Position des Verdrillkopfes
4 wird vor dem Verdrillprozess angefahren. Danach werden die Verriegelungsstössel
28 zurückgezogen und der Verdrillprozess mit dem geschlossenen Verdrillkopfgehäuse
8 wird durchgeführt. Zum Auswerfen der Leitungen 24, 24' nach dem Verdrillprozess
wird der Verdrillkopf 4 bei einem Winkel von 90° vor der Auswerf-Position gestoppt.
Danach wird die Rohrhülse 26 über die Verriegelungsstössel 28 und den Arretierungsring
27 fixiert und der Verdrillkopf 4 wird dann um 90° weitergedreht. Durch diesen Vorgang
wird die Rohrhülse 26 gegenüber dem Verdrillkopfgehäuse 8 um ebenfalls 90° verdreht,
so dass nun die Seitenöffnungen des Verdrillkopfgehäuses 8 wieder offen sind. Nun
können die z.B. paarweise verdrillten Leitungen 24, 24' nach dem Öffnen der Greiferbacken
22, 22' durch die Schwerkraft nach unten aus dem Verdrillkopfgehäuse 8 z.B. auf eine
Sammelfläche fallen.
[0041] Vorteilhafterweise können Spannflächen der Greiferbacken 22, 22' beim Öffnen hinter
die Kanten des Einführbereiches 34 zurückgezogen werden, so dass diese Kanten als
Zwangsauswerfer der Enden der Leitungen 24, 24' wirken. Eventuell an den Greiferbacken
22, 22' mit ihrer Isolation anhaftende Leitungen 24, 24' werden dabei sicher zum Auswerfen
abgestreift und damit können eventuelle Störungen im Prozess verhindert werden. Die
Antriebsmechanik der Greiferbacken 22, 22' ist so ausgeführt, dass sie beim Öffnen
sicher hinter die Kanten des Leitungs-Fangbereiches, insbesondere der Abschlussplatte
25, zurückgezogen werden und dadurch die Leitungen 24, 24' zum Entnehmen/Auswerfen
sicher von den Greiferbacken 22, 22' abgehoben werden. Einige Leitungsisolations-Materialien
können erfahrungsgemäß sporadisch an den Greiferbacken haften bleiben. Das führt dann
zu Störungen im Ablauf.
[0042] Die vorzugsweise austauschbaren Greiferbacken 22, 22' bestehen vorzugsweise aus einem
Elastomer und sind an der Oberfläche, oder auch homogen im Material, zur Erhöhung
der Reibkraft mit Hartstoffpartikeln (z.B. Korund) besetzt. Die Hartstoffpartikel
können direkt auf dem Elastomer aufgebracht sein, z.B. durch Anschmelzen oder Anlösen
des Elastomers; oder sie sind direkt aufgeklebt; oder befinden sich auf einem elastischen
Zwischenträger (Textil), der wiederum mit dem Elastomer verklebt ist.
[0043] Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Die
diversen Antriebe der bewegten Teile können auf verschiedenste Art und Weise realisiert
sein, beispielsweise über pneumatische oder hydraulische Arbeitszylinder, über Elektromotoren,
Magnetantriebe, od. dgl. Auch die Kraftübertragung kann über verschiedenste endlose
und geschlossene Kraftübertragungsmittel wie Riemen, Zahnriemen, Ketten, etc. erfolgen.
Bezugszeichenliste
1 |
Grundgestell |
23,23' |
Linearführung |
2 |
Antriebsmotor |
24,24' |
Leitung |
3 |
Antriebszahnriemen |
25 |
Stirnseitige Abschlussplatte |
4 |
Verdrillkopf |
26 |
Rohrhülse |
5 |
Gestellfeste Achse |
27 |
Arretierungsring |
6 |
Erstes Wälzlager |
28,28' |
Verriegelungsstössel |
7 |
Zweites Wälzlager |
29,29' |
Gefederte Druckbolzen |
8 |
Topfartiges Verdrillkopfgehäuse |
30,30' |
Bolzen |
8' |
Rohrförmige Verlängerung |
31 |
Ring |
9 |
Erste Zahnscheibe |
32 |
Leitungsende |
10 |
Zweite Zahnscheibe |
33 |
Leitungsende |
11 |
Druckring |
34 |
Einführ- und Auswurfbereich |
12 |
Gleitlager |
35 |
Schrauben |
13 |
Axial-Wälzlager |
36 |
Führungsnuten |
14 |
Schwenkachse |
|
|
15 |
Hebel |
|
|
16 |
Schwenklager |
|
|
17 |
Pneumatikzylinder |
|
|
18 |
Halterung |
|
|
19,19' |
Druckstab |
|
|
20,20' |
Winkelhebel |
|
|
21,21' |
Zweite Schwenkachse |
|
|
22, 22' |
Greiferbacken |
|
|
1. Greifer für elektrische oder optische Leitungen (24, 24'), wie Drähten, Kabeln, Leitungsbündeln,
Lichtleitfasern, mit zumindest einer relativ zu einem Widerlager mittels einer Antriebsanordnung
bewegbaren Greiferbacke, vorzugsweise zwei relativ zueinander bewegbaren Greiferbacken
(22, 22'), dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsanordnung zumindest einen Antrieb (17) mit einstellbarer Kraft umfasst,
der über eine vorzugsweise mechanische Gelenkkette (15, 19, 19', 20, 20') auf die
oder jede Greiferbacke (22, 22') einwirkt.
2. Greifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb mit einstellbarer Kraft ein fluidischer Arbeitszylinder, vorzugsweise
ein Pneumatikzylinder (17), mit programmierbarem Versorgungsdruck ist.
3. Greifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungrichtung der Greiferbacken (22, 22') eine überwiegende Komponente radial
in Bezug auf die Leitung (24, 24') aufweist, vorzugsweise verläuft die Bewegungsrichtung
genau radial in Bezug auf die Leitung.
4. Greifer nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkrichtung des Antriebs (17) überwiegend parallel in Bezug auf die Leitung
(24, 24') erfolgt, wobei über die vorzugsweise mechanische Gelenkkette (15, 19, 19',
20, 20') eine Kraftumlenkung in eine Wirkrichtung in Richtung der Bewegungsrichtung
der Greiferbacken (22, 22') vorgesehen ist.
5. Greifer nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugsweise mechanische Gelenkkette (15, 19, 19', 20, 20') einen Abschnitt (19,
19') parallel zum Antrieb (17) und vorzugsweise mit entgegengesetzter Bewegungsrichtung
aufweist.
6. Verdrillkopf (4) zum Verdrillen von elektrischen oder optischen Leitungen (24, 24'),
wie Drähten, Kabeln, Leitungsbündeln, Lichtleitfasern, mit einem um die Achse der
Leitungen (24, 24') drehbaren Greifer, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer nach einem der Ansprüche 1 bis 5 gestaltet ist, wobei der Antrieb (17)
ortsfest angeordnet ist und wobei die Gelenkkette (15, 19, 19', 20, 20') zumindest
einen mitdrehenden Abschnitt (19, 19', 20, 20') aufweist.
7. Verdrillkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mitdrehende Abschnitt (19, 19', 20, 20') der Gelenkkette (15, 19, 19', 20, 20')
durch parallel zum Antrieb (17), vorzugsweise jeweils entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung
des Antriebs bewegbare Elemente (19, 19') und durch die oder jede Greiferbacke (22,
22') gebildet ist.
8. Verdrillkopf nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkkette (15, 19, 19', 20, 20') einen ortsfesten Umlenkhebel, vorzugsweise
einen Gabelhebel (15), umfasst, über welchen der Antrieb (17) auf die bewegbaren Elemente
(19, 19') der Gelenkkette (15, 19, 19', 20, 20') einwirkt, vorzugsweise unter Zwischenschaltung
eines Axial-Wälzlagers (13) und/oder eines koaxial zur Leitung positionierbaren Druckringes
(11).
9. Verdrillkopf nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegbaren Elemente (19, 19') und die oder jede Greiferbacke (22, 22') an einer
mitdrehenden, vorzugsweise topfartigen Tragestruktur (8) montiert sind, welche zumindest
eine sich parallel zur Richtung der Leitungen (24, 24') erstreckende Ausnehmungen
in einer Dimension und Form aufweist, dass die Leitungen (24, 24') entnommen werden
kann.
10. Verdrillkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass koaxial zur Tragestruktur (8) eine Rohrhülse (26) als Abdeckung vorgesehen ist, welche
zumindest eine sich parallel zur Richtung der Leitung (24, 24') erstreckende Ausnehmung
zur Entnahme der Leitungen (24, 24') hat und die entweder mit dem Verdrillkopf (4)
mitdreht oder in einer drehfesten Stellung arretiert ist.
11. Verdrillkopf nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Greiferbacken (22, 22') aus einem metallischen Material, vorzugsweise harteloxiertem
Aluminium, mit einer Riffelung oder Aufrauhung der Greiferflächen, allenfalls einer
plasmabeschichteten Oberfläche oder anderen Oberflächenstrukturen, oder zumindest
teilweise aus einem elastischen Material, besonders bevorzugt aus einem Elastomer,
gebildet sind, wobei vorzugsweise zumindest die mit den zu greifenden Leitungen (24,
24') in Berührung kommenden Oberflächen mit Hartstoffpartikeln, wie z.B. Korund, besetzt
sind.
12. Verdrillkopf nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Grundkörper ein elastischer Träger, vorzugsweise ein Textil, befestigt ist,
wobei der Träger vorzugsweise auf dem elastischen Material befestigt ist und bei vorhandenen
Hartstoffpartikeln sich diese auf dem Träger befinden.
13. Verdrillvorrichtung zum Verdrillen von elektrischen oder optischen Leitungen (24,
24'), wie Drähten, Kabeln, Leitungsbündel, Lichtleitfasern, etc., mit zumindest einem
durch einen zweiten Antrieb (2) drehbaren Verdrillkopf (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrillkopf (4) nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 12 gestaltet ist, wobei
der zweite Antrieb (2) ein Drehantrieb ist, der das Antriebsmoment vorzugsweise über
ein ringförmiges Antriebsmittel (3) auf eine Welle (5) des Verdrillkopfes (4) überträgt.
14. Verdrillvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle, vorzugsweise auch die Motorwelle, des zweiten Antriebs (2) seitlich
beabstandet und parallel zur Drehachse (5) des Verdrillkopfes (4) angeordnet ist bzw
sind.