DE102018209728A1

DE102018209728A1 - Vorrichtung sowie Verfahren zur Herstellung einer konfektionierten Leitung

Info

Publication number: DE102018209728A1
Application number: DE102018209728.3A
Authority: DE
Inventors: Horst Pröschel; Paulo Martins; Gerd Bräumer; Volodymyr Pasemko
Original assignee: Leoni Bordnetz Systeme GmbH
Current assignee: Leoni Bordnetz Systeme GmbH
Priority date: 2018-06-15
Filing date: 2018-06-15
Publication date: 2019-12-19

Abstract

Es werden eine Vorrichtung (2) sowie ein Verfahren zur Herstellung einer konfektionierten Leitung (4) mit zumindest zwei miteinander verdrillten Leitungselementen (6), die sich von einem ersten Ende (8) in Längsrichtung (L) zu einem zweiten Ende (10) erstrecken angegeben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer konfektionierten Leitung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen konfektionierten Leitung.
Elektrische Leitungen, insbesondere verdrillte elektrische Leitungen sind heutzutage vielseitig eingesetzt, beispielsweise in Kraftfahrzeugen. Derartige Leitungen sind üblicherweise für einen Einbau und/oder zu einer elektrischen Anschließbarkeit an elektrische Komponenten beispielsweise ein- oder beidendseitig mit einem Anschlusselement, z.B. einem Stecker versehen. Häufig wird als Leitung lediglich eine sogenannte UTP-Leitung speziell als Datenleitung eingesetzt (unshielded twisted pair), also eine Leitung, die lediglich aus einem ungeschirmten, verdrillten Adernpaar besteht.
Um das Anschlusselement an den Leitungsenden anzuschließen ist es notwendig, eine Verdrillung der Leitungen in einem Endbereich aufzulösen, um die Leitungsenden in vorgesehene Anschlussstellen im Anschlusselement anzuschließen. Ein derartiges Entdrillen der Leitungselemente ist zum Einen mit einem hohen Montageaufwand verbunden und führt zum Anderen oftmals zu einer Beeinträchtigung der Datenübertragung, wie z.B. ungewünschten Übertagungsverlusten, da sich über die Leitung übertragene Störsignale in dem Bereich, der entdrillt ist, nicht mehr aufheben.
Für eine hohe Übertragungsqualität der elektrischen Leitung ist zudem von Vorteil, wenn die einzelnen verdrillten Leitungselemente, aus denen die Leitung ausgebildet ist nicht in sich tordiert sind.
Die DE 196 31 770 A1 beschreibt ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung einer verdrillten Leitung aus mindestens zwei Leitungselementen. Hierbei werden die Leitungsenden der mindestens zwei Leitungselemente in dafür vorgesehenen Spannaufnahmen gehalten. Während des Verdrillprozesses, drehen sich beide Spannaufnahmen in Verdrillrichtung, um eine Torsion der Leitungselemente zu verhindern.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren anzugeben, mit deren Hilfe eine konfektionierte Leitung, die eine hohe Übertragungsqualität aufweist, einfach hergestellt werden kann.
Die auf die Vorrichtung gerichtete Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Herstellung einer konfektionierten Leitung mit zumindest zwei miteinander verdrillten Leitungselementen. Die Leitungselemente erstrecken sich von einem ersten Ende in Längsrichtung zu einem zweiten Ende. Es handelt sich also bei der Leitung vorliegend um eine beispielsweise von einer Leitungstrommel abgelängten Leitung. Bei den Leitungselementen handelt es sich vorliegend in einem einfachsten Fall um einzelne Adern. Eine solche besteht aus einem zentralen Leiter und einem diesen umgebenden Adermantel. Bei der Leitung handelt es sich vorliegend insbesondere um eine ungeschirmte Leitung, speziell um eine UTP-Leitung.
Die Vorrichtung weist zur Herstellung der konfektionierten Leitung einen um eine Verdrillachse in eine Verdrillrichtung drehbaren Drehkopf auf. Der Drehkopf ist derart ausgebildet, dass er die zumindest zwei Leitungselemente im Betrieb um eine Verdrillachse dreht. Hierdurch wird unmittelbar oder mittelbar die gewünschte Verdrillung der Leitungselemente erzeugt.
Der Drehkopf weist weiterhin zumindest zwei zueinander beanstandete Halteaufnahmen auf. Die Halteaufnahmen dienen einer Befestigung der zweiten Enden der zumindest zwei Leitungselemente, wobei die Halteaufnahmen um eine eigene Längsachse rotierbar sind. Die Längsachse der Halteaufnahmen erstreckt sich vorliegend parallel zu der Verdrillachse. Bei den zweiten Enden kann es sich hierbei entweder um bloße Enden oder auch um bereits mit Kontaktelementen (z.B. Crimp-Kontakten) vorkonfektionierte Enden handeln.
Die Vorrichtung weist zudem eine Steuereinheit auf, die zur Ansteuerung des Drehkopfes und der Halteaufnahmen ausgebildet ist. Im Betrieb der Vorrichtung erfolgt eine Ansteuerung durch die Steuereinheit dabei derart, dass der Drehkopf um die Verdrillachse rotiert, um die Leitungselemente miteinander zu verdrillen. Eine Verdrillgeschwindigkeit wird hierbei beispielsweise durch die Steuereinheit vorgegeben. Die Halteaufnahmen werden im Betrieb derart angesteuert, dass sie um ihre eigene Längsachse rotieren, um einer Torsion der Leitungselemente entgegenzuwirken. D.h. die Halteaufnahmen rotieren während des Verdrillprozesses derart mit, dass sich die Leitungselemente nicht in sich verdrehen.
Weiterhin weist die Vorrichtung eine drehfeste Halteeinrichtung auf, die in Längsrichtung gegenüberliegend zum Drehkopf angeordnet ist. Die Halteeinrichtung ist zur drehfesten gemeinsamen Halterung der Leitungselemente am ersten Ende ausgebildet. Mit anderen Worten: Die zumindest zwei Leitungselemente sind während des Verdrillprozesses in der Halteeinrichtung derart angeordnet, dass sie sich im Bereich der Halteeinrichtung nicht um ihre eigene Längsachse verdrehen können.
Hierdurch ist eine einfache Herstellung einer verdrillten konfektionierten Leitung ermöglicht. Diese Ausgestaltung speziell mit der drehfesten Halterung am ersten Ende beruht auf der Überlegung, das Verdrillen der Leitungen erst vorzunehmen, nachdem die Leitungselemente an ihrem ersten Ende an einer Anschlusseinheit angeschlossen sind. D.h. die zumindest zwei Leitungselemente können bereits vor dem Verdrillprozess konfektioniert werden. Die drehfeste Anordnung der Leitungselemente in der Halteeinrichtung übt hierbei keinen negativen Einfluss auf die Verdrillung der Leitungselemente aus. Die Ausgestaltung erlaubt daher beispielsweise zunächst die Leitungselemente anzuschließen und erst dann zu verdrillen. Durch diese Ausgestaltung entfällt daher das bisher erforderliche Entdrillen der Leitung zum Anschließen der Anschlusseinheit. Hierdurch ist die Herstellung einfacher und kostengünstiger. Zudem ist die Verdrillung prozesssicher nach dem Anschließen erzeugt, so dass keine Beeinträchtigung der Übertragungsqualität z.B. infolge eines Entdrillens zu befürchten ist.
Ein weiterer Vorteil ist, dass im Gegensatz zu bekannten, herkömmlichen Verdrillprozessen kein Überdrillen erforderlich ist. Unter Überdrillen wird hierbei verstanden, dass bewusst eine höhere Anzahl an einzelnen Verdrillumdrehungen (auch als Twists bezeichnet) eingestellt wird, als gefordert. Beispielsweise ist bei einer geforderten Anzahl von 100 Twists einer zu verdrillenden Leitung ein Verdrillen mit 120 Twists erforderlich. Diesem Überdrillen liegt der Gedanke zugrunde, dass sich eine verdrillte Leitung aufgrund von Rückdrehmomenten um eine bestimmte Anzahl an Twists wieder aufdrillt, was durch das Überdrillen ausgeglichen wird.
Durch die torsionsfreie Verdrillung der Leitungselemente treten keine derartigen Rückdrehmomente auf, weshalb kein Überdrillen der Leitungselemente erforderlich ist.
Bevorzugt ist die drehfeste Halteeinrichtung derart ausgebildet, dass in einem Endbereich die Leitungselemente verdrillfrei gehalten sind. Der Endbereich erstreckt sich vorzugsweise über einen Bereich zwischen 10mm und 40mm und insbesondere zwischen 15mm und 30mm. Eine Verdrillung der Leitungselemente zu der Leitung - ausgehend von dem ersten Ende in Längsrichtung betrachtet - startet somit erst nach dem Endbereich. Die Leitungselemente weisen also im Endbereich bevorzugt keine Verdrillung auf. Hierdurch wird ein gewünschter Mindestabstand beispielsweise zwischen einem Steckergehäuse oder einem Kontaktelement und dem Beginn der Verdrillung sichergestellt. Der Endbereich erstreckt sich weiterhin im Falle eines Verdrillens lediglich zumindest zweier noch nicht an einem Steckerelement (vorkonfektionierter) Leitungselemente in Längsrichtung ausgehend von der gemeinsamen drehfesten Halterung der Leitungselemente. D.h. der Endbereich beginnt vorzugsweise nicht unmitelbar (in Längsrichtung betrachtet) nach dem ersten Ende der jeweiligen Leitungselemente. Vielmehr ist bevorzugt ein Teil der jeweiligen Leitungselemente, insbesondere der Teil zwischen dem ersten Ende des jeweiligen Leitungselements und dem Beginn des Endbereiches (in Längsrichtung betrachtet) innerhalb der Halteeinrichtung angeordnet.
Zweckdienlicherweise weist die Halteeinrichtung zur Einstellung des Endbereiches zumindest ein Fixierelement für das jeweilige Leitungselement auf. Die Fixierelemente sind zur Einstellung von unterschiedlichen Endbereichen, insbesondere zur Einstellung unterschiedlicher Endbereichslängen, in und entgegen der Längsrichtung verstellbar.
Zur Konfektionierung der Leitung, insbesondere zur Endkonfektionierung der Leitung ist die Halteinrichtung entsprechend auch bevorzugt zur Aufnahme einer Anschlusseinheit, insbesondere zur Aufnahme eines Steckers ausgebildet. Die Anschlusseinheit ist dabei derart ausgebildet, dass die ersten Enden in dieser in festen, unveränderlichen Relativpositionen zueinander angeordnet sind. Ein Verdrehen der ersten Enden um ihre Längsachse oder um die Verdrillachse ist nicht möglich. Bei der Anschlusseinheit handelt es sich beispielsweise um einen Kontaktblock, der beispielsweise noch im Laufe der weiteren Konfektionierung in ein (Stecker-) Gehäuse eingesetzt wird. Alternativ oder ergänzend weist die Halteeinrichtung Halter für die Leitungselemente und/oder für mit Kontaktelementen vorkonfektionierte Leitungselemente auf, sodass auch bloße Leitungselemente und vorkonfektionierte Leitungselemente verdrillt werden können. Die Halteeinrichtung ist insbesondere lediglich für die Aufnahme der Anschlusseinheit, besonders bevorzugt zur Aufnahme eines Steckers oder eines Kontaktblocks ausgebildet. Insbesondere weist die Halteeinrichtung auch keine drehbaren Halterungen auf. Somit ist gewährleistet, dass vorzugsweise endkonfektionierte, also beispielsweise mit einer Anschlusseinheit versehene Leitungselemente verdrillt werden können.
Die Anschlusseinheit ist im Betrieb an der Halteeinrichtung befestigt, wobei die ersten Leitungsenden mit fester Relativposition zueinander an der Anschlusseinheit angeordnet sind. Unter der festen Relativposition wird vorliegend speziell verstanden, dass die Leitungselemente einen festen, vorgegebenen Abstand zueinander aufweisen und insbesondere, wie bereits beschrieben drehfest an der Anschlusseinheit angeordnet sind.
Gemäß einer zweckdienlichen Ausgestaltung weist der Drehkopf einen Antriebsmechanismus auf, über den die Halteaufnahmen in Rotation versetzbar sind. Über den Antriebsmechanismus ist eine Rotation der Halteaufnahmen um die Verdrillachse und / oder einer eigenen Längsachse der Halteaufnahmen ermöglicht.
Speziell dient der Antriebsmechanismus für eine Rotation um die eigene Längsachse. Die Halteaufnahmen rotieren im Betrieb der Vorrichtung insbesondere in Verdrillrichtung und verhindern somit, dass die Leitungselemente während des Verdrillens in sich tordieren. Mit anderen Worten: Die Leitungselemente drehen sich aufgrund der Rotierbarkeit der Halteaufnahmen um ihre Längsachse mit und wirken somit einer durch die Verdrillung bedingten Torsion entgegen.
Gemäß einer Ausführungsvariante sind für die Drehung des Drehkopfes um die Verdrillachse und für die der Halteaufnahmen um deren eigene Längsachsen unterschiedliche Antriebe vorgesehen.
Gemäß einer bevorzugten Alternative hierzu ist über den Antriebsmechanismus eine mechanische Zwangskopplung mit einem Antriebselement für die Rotation des Verdrillkopfes um die Verdrillachse ausgebildet. D.h., dass über den Antriebsmechanismus ein gemeinsamer, zwangsgekoppelter Antrieb für den die Drehung des Drehkopfes um die Verdrillachse und für die Drehung der Halteaufnahmen um deren eigene Längsachsen ausgebildet ist, sodass die Halteaufnahmen zwangsgeführt in Verdrillrichtung rotieren. Hierdurch ist erreicht, dass die Rotation der Halteaufnahmen mit der Rotation des Verdrillkopfes gekoppelt ist. Durch die Zwangskopplung wird eine Drehgeschwindigkeit der Halteaufnahmen automatisch an die Drehgeschwindigkeit des Drehkopfes angepasst, so dass ein Tordieren der Leitungselemente unabhängig von einer Verdrillgeschwindigkeit verhindert ist.
Vorzugsweise ist der Antriebsmechanismus als ein Drehradmechanismus, insbesondere als ein Zahnradmechanismus ausgebildet. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist in der einfachen mechanischen Realisierbarkeit zu sehen. Zudem ist durch die insbesondere Ausgestaltung als Zahnradmechanismus eine einfache mechanische Zwangskopplung realisierbar. Alternativ ist der Drehradmechanismus als ein Walzen- oder Riemenantrieb ausgebildet, sodass sich die einzelnen Räder beispielsweise durch eine reibbehaftete Kämmung gegenseitig in Rotation versetzen.
Gemäß einer zweckdienlichen Ausgestaltung sind die zwei Halteaufnahme jeweils Teil eines Drehrades, insbesondere Teil eines Zahnrades. Die Halteaufnahmen sind hierbei jeweils vorzugsweise koaxial zur Zahnradachse an dem jeweiligen Drehrad angeordnet. Das jeweilige Drehrad, insbesondere das Zahnrad kämmt vorzugsweise mit zumindest einem Ausgleichsrad. Aufgrund dessen, dass, insbesondere bei Zahnrädern, unmittelbar miteinander kämmende Zahnräder in entgegengesetzte Richtungen rotieren, ist vorliegend das Ausgleichsrad „zwischengeschaltet“. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Halteaufnahmen in Verdrillrichtung, also mit dem Verdrillkopf rotieren. Vorzugsweise ist zur Sicherstellung einer gleichsinnigen Rotation der Halteaufnahmen in Verdrillrichtung eine ungeradzahlige Anordnung von Ausgleichsrädern vorgesehen.
Vorzugsweise wird das zumindest eine Ausgleichsrad im Betrieb mittelbar oder unmittelbar von einem insbesondere um die Verdrillachse rotierbaren Antriebsrad für den Drehkopf angetrieben. Das Antriebsrad für den Drehkopf ist vorzugsweise mit einem Antriebsrad für den Verdrillkopf verbunden. Hierdurch wird generell ein Antrieb und speziell eine gleichsinnige Rotation der mit dem zumindest einen Ausgleichsrad mechanisch verbundenen Halteaufnahmen in Verdrillrichtung ermöglicht.
Um eine Anpassung der Vorrichtung hinsichtlich einer während der Verdrillung kürzer werdenden Leitung zu realisieren, ist der Drehkopf in Längsrichtung relativ zur Halteeinrichtung verfahrbar.
Der Drehkopf ist gemäß einer ersten Variante nach Art eines Kombinationskopfes ausgebildet, welcher alleine sowohl für das Verdrillen sorgt als auch dem Tordieren entgegenwirkt. für
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist zusätzlich ein Verdrillkopf angeordnet, der zum Drehkopf beabstandete und zwischen diesem und der gegenüberliegenden Halteeinrichtung angeordnet ist. Der Verdrillkopf ist ebenfalls um die Verdrillachse rotierbar und dreht im Betrieb die Leitungselemente um die Verdrillachse. Hierzu weist er beispielsweise Mitnehmer auf, die die Leitungselemente in Verdrillrichtung mitnehmen.
Verdrillkopf und Drehkopf bilden insbesondere getrennte Baueinheiten aus, die vorzugsweise jeweils in Längsrichtung relativ zueinander verfahrbar sind. D.h. sowohl der Verdrillkopf als auch der Drehkopf sind in und entgegen der Längsrichtung verfahrbar. Im Betrieb wird der Verdrillkopf vorzugsweise ausgehend von einer Position nahe der Halteeinrichtung in Richtung zum Drehkopf verfahren. Hierdurch wird daher die Verdrillung ausgehend von den zweiten Enden kontrolliert ausgebildet. Zudem besteht die Möglichkeit, durch die Geschwindigkeit des Verfahrens des Verdrillkopfes eine gewünschte Schlaglänge einzustellen. Unter Schlaglänge wird allgemein die Länge in Längsrichtung verstanden, die für eine vollständige Drehung des jeweiligen Leitungselements um die Verdrillachse benötigt wird.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit zum Antrieb des Verdrillkopfes derart ausgebildet, dass im Betrieb die Drehzahl des Verdrillkopfes der Drehzahl des Drehkopfes entspricht. Beide Köpfe (Verdrillkopf und Drehkopf) rotieren mit der gleichen Drehzahl um die Verdrillachse. Hierdurch ist die gleichsinnige und gleich schnelle Rotation des Verdrillkopfes und des Drehkopfes erreicht, so dass die Leitungselemente im Abschnitt zwischen den beiden Köpfen parallel geführt sind und nicht verdrillen.
Weiterhin ist die Steuereinheit derart ausgebildet, dass sie im Betrieb den Verdrillkopf derart ansteuert, dass dieser - wie bereits weiter oben beschrieben - in Längsrichtung von der Halteeinheit zum Drehkopf verfährt. Hierdurch ist mittels der Steuereinheit die Schlaglänge der verdrillten Leitung einstellbar.
Die auf das Verfahren gerichtete Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer konfektionierten Leitung mit zumindest zwei miteinander verdrillten Leitungselementen, die sich von einem ersten Ende in Längsrichtung zu einem zweiten Ende erstrecken. Die Leitungselemente werden zunächst in einem unverdrillten Zustand bereitgestellt, wobei die Leitungselemente am zweiten Ende an einem um eine Verdrillachse in einer Verdrillrichtung drehbaren Drehkopf angeordnet, insbesondere befestigt werden. Der Drehkopf rotiert in Verdrillrichtung um die Verdrillachse.
Zusätzlich wird jedes Leitungselement um eine eigene Längsachse rotiert, um einer Torsion der Leitungselemente entgegenzuwirken. Die Leitungselemente werden zudem am ersten Ende gemeinsam drehfest gehalten.
Die im Hinblick auf die Vorrichtung aufgeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß auf das Verfahren zu übertragen und umgekehrt.
Bevorzugt werden die beiden Leitungsenden vor dem Verdrillen mit ihren ersten Enden an einer Anschlusseinheit, insbesondere an einen Stecker angeordnet. Hierbei weisen die Leitungsenden eine feste Relativposition zueinander auf.
In bevorzugter Weiterbildung werden Adern verwendet, auf deren Adermantel bereits eine Haft- oder Klebeschicht angeordnet ist, die vorzugsweise erst nach einer Aktivierung klebfähig ist und beispielsweise als eine reaktive Beschichtung ausgeführt ist, wie dies beispielsweise aus der DE 10 2014 201 992 A1 zu entnehmen ist. Die Klebfähigkeit wird vorzugsweise nach dem Verdrillen aktiviert. Durch die Klebeschicht werden die Adern zueinander fixiert, was u. A. für die vorgesehene Datenübertragung von Vorteil ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen teilweise in stark vereinfachten Darstellungen:

1 eine skizzierte Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung einer konfektionierten Leitung,
2a eine skizzierte Darstellung einer Halteeinrichtung mit darin angeordneter Anschlusseinheit,
2b eine skizzierte Darstellung der Halteeintrichtung mit Haltern zur Aufnahme von Leitungselementen,
3 eine perspektivische Darstellung eines Drehkopfes gemäß einer ersten Ausgestaltungsvariante sowie
4 eine perspektivische Darstellung des Drehkopfes gemäß einer zweiten Ausgestaltungsvariante.

In den Figuren sind gleichwirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen dargestellt.
Die in 1 gezeigte Vorrichtung 2 dient einer Herstellung einer konfektionierten Leitung 4. Im Ausführungsbeispiel weist die Leitung 4 zwei miteinander verdrillte Leitungselemente 6 auf. Die Leitung 4 erstreckt sich dabei von einem ersten Ende 8 in einer Längsrichtung L zu einem zweiten Ende 10. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Leitungselementen 6 um Einzeladern und bei der Leitung 4 um eine ungeschirmte Leitung 4, beispielsweise zur Ansteuerung von Kleinverbrauchern in einem Kraftfahrzeug, z. B. Lautsprecher.
Die Vorrichtung 2 weist einen um eine Verdrillachse 12 in eine Verdrillrichtung V rotierbaren Verdrillkopf 14 auf. Der Verdrillkopf 14 ist derart ausgebildet, dass er die Leitungselemente 6 im Betrieb der Vorrichtung 2 miteinander in Verdrillrichtung V verdrillt.
Weiterhin weist die Vorrichtung 2 einen Drehkopf 16 mit zueinander beabstandeten Halteaufnahmen 18 auf. Die Mindestanzahl an Halteaufnahmen 18 entspricht hierbei der Anzahl an zu verdrillenden Leitungselementen 6. Somit weist der Drehkopf 16 im Ausführungsbeispiel zwei Halteaufnahmen 18 auf. An jeweils einer Halteaufnahme 18 ist jeweils ein Leitungselement 6 mit seinem zweiten Ende 10 angeordnet, insbesondere reversibel befestigt. Die Halteaufnahmen 18 sind jeweils um ihre eigene Längsachse 20 rotierbar ausgebildet. Im Betrieb rotieren die Halteaufnahmen 18 und somit auch die daran angeordneten Leitungselemente 6 während des Verdrillprozesses in Verdrillrichtung V.
Hierzu ist eine Steuereinheit 22 vorgesehen, die derart zur Ansteuerung des Verdrillkopfes 14 ausgebildet ist, dass dieser 14 im Betrieb um die Verdrillachse 12 in Verdrillrichtung V rotiert, um die Leitungselemente 6 miteinander zu der Leitung 4 zu verdrillen. Weiterhin ist die Steuereinheit 22 derart ausgebildet, dass im Betrieb die Halteaufnahmen 18 derart angesteuert werden, dass sie, wie bereits erwähnt, ebenfalls in Verdrillrichtung V um ihre eigene Längsachse 20 rotieren, um einer Torsion der Leitungselemente 6 entgegenzuwirken.
Die Vorrichtung 2 weist weiterhin eine drehfeste Halteeinrichtung 24 auf, die in entgegen der Längsrichtung L betrachtet gegenüberliegend zum Drehkopf 16 angeordnet ist. Die Halteinrichtung 24 ist zur drehfesten gemeinsamen Halterung der ersten Enden 8 der Leitungselemente 6 ausgebildet. Die Halteeinrichtung 24 ist weiterhin zur Aufnahme einer Anschlusseinheit 26, im Ausführungsbeispiel ein Stecker, ausgebildet. im Betrieb ist die Anschlusseinheit 26 an der Halteeinrichtung 24 reversibel angeordnet, wobei die ersten Enden 8 der Leitungselemente 6 mit einer festen Relativposition zueinander an der Anschlusseinheit angeordnet, insbesondere befestigt sind. Es handelt sich vorliegend im Ausführungsbeispiel also um bereits an einen Stecker konfektionierte Leitungselemente 4, die zur Ausbildung der Leitung 4 verdrillt werden. Der Verdrillprozess findet also vorzugsweise nachgeschaltet an eine Konfektionierung mit einer Anschlusseinheit, insbesondere mit einem Stecker statt.
Um durch das Verdrillen bedingte Längenunterschiede, insbesondere eine Verkürzung der verdrillten Leitung 4 im Vergleich zu einer Länge der Leitungselemente 6 auszugleichen, ist zumindest eine der Baueinheiten ausgewählt aus Halteeinrichtung 24, Verdrillkopf 12 und Drehkopf 16 in und entgegen der Längsrichtung L verfahrbar. Eine derartige Verfahrbarkeit ist im Ausführungsbeispiel mittels der Steuereinheit 22 steuerbar.
Um die Halteaufnahmen 18 in Rotation zu versetzen, weist der Drehkopf 16 einen Antriebsmechanismus 28 (vgl. 3 und 4) auf.
In 2a ist eine skizzierte Darstellung der Halteeinrichtung 24 gezeigt. in der Halteeinrichtung 24 ist im Ausführungsbeispiel gemäß 2a eine Anschlusseinheit 26, vorzugsweise ein Stecker angeordnet. Die Anschlusseinheit 26 weist jeweils einen Anschluss 25 für ein Leitungselement 6 auf. Aus Gründen der Vereinfachung ist in 2a lediglich ein Leitungselement 6 und ein Anschluss 25 dargestellt. Das Leitungselement 6 ist mit seinem ersten Ende 8 im Anschluss 25 der Anschlusseinheit 26 drehfest angeordnet. Um eine Bewegung der Anschlusseinheit 26 in Längsrichtung L während des Verdrillvorgangs zu vermeiden, weist die Halteeinrichtung 24 beispielsweise einen Haltevorsprung 27 auf, an dem die Anschlusseinheit 26 während des Verdrillvorgangs anliegt.
Zur Ausbildung eines Endbereiches 19 zwischen - in Längsrichtung betrachtet - einem Ende der Anschlusseinheit 26 und einem Beginn der Verdrillung der zumindest zwei Leitungselemente 6, weist die Halteeinrichtung 24 ein Fixierelement 21 auf. Das Fixierelement 21 ist zur Einstellung unterschiedlicher Endbereiche 19 vorzugsweise in und entgegen der Längsrichtung L verstellbar, beispielsweise durch einen Steuerbefehl der Steuereinheit 22. Der Endbereich 19 erstreckt sich beispielsweise über eine Länge mit einem Wert im Bereich von 15mm bis 30mm und dient zur Ausbildung eines gewünschten Mindestabstands beispielsweise zwischen einem Steckergehäuse oder einem Kontaktelement und dem Beginn der Verdrillung. Die eigentliche Verdrillung der zumindest zwei Leitungselemente 6 startet also - in Längsrichtung betrachtet - erst nach dem Fixierelement 21. Zusätzlich sind die zumindest zwei Leitungselemente 6 in dem Fixierelement 21 drehfest angeordnet, sodass über die zumindest zwei Leitungselemente 6 keine Zug- und/oder Torsionskräfte auf die Anschlusseinheit 26 wirken können. Dieser drehfesten Halterung liegt der Gedanke zugrunde, dass, wenn z. B. die Anschlusseinheit 26 als ein Stecker ausgebildet ist, die darin angeordneten Kontaktelemente der zumindest zwei Leitungselemente 6 keiner Zug- und/oder Torsionskräfte erfahren, die zu einer Beschädigung führen könnten.
In 2b ist eine alternative Ausgestaltung der Halteeinrichtung 24 gezeigt. Hierbei handelt es sich um eine Halteeinrichtung 24, mittels der noch unkonfektionierte Leitungselemente 6 während des Verdrillprozesses drehfest gehalten werden können. Unter unkonfektionierten Leitungselementen 6 werden hierbei speziell Leitungselemente 6 verstanden, die zwar bereits an ihren Enden angeordnete Kontaktelemente aufweisen können, jedoch noch nicht innerhalb einer Anschlusseinheit 26 angeordnet sind.
Zur drehfesten Halterung derartiger Leitungselemente 6 weist die Halteeinrichtung 24 für jeweils ein zu haltendes Leitungselement 6 einen Halter 23 auf. Im Ausführungsbeispiel gemäß 2b ist der Einfachheit halber lediglich ein Halter 23 mit einem darin gehaltenen Leitungselement 6 gezeigt. Der Halter 23 ist beispielsweise nach Art einer Zange ausgebildet.
Weiterhin weist die Halteeinrichtung 24 im Ausführungsbeispiel gemäß 2b auch ein Fixierelement 21 zur Einstellung des Endbereiches 19 auf. Der Endbereich 19 erstreckt sich in diesem Ausführungsbeispiel - in Längsrichtung betrachtet - von einem Ende des jeweiligen Halters 23 des Leitungselements 6 bis zum jeweiligen Fixierelement 21 des jeweiligen Leitungselements 6.
Der bereits beschriebene Antriebsmechanismus 28 ist an dem in 3 gezeigten Drehkopf 16 gezeigt. Der Drehkopf 16 gemäß 3 entspricht einer ersten Ausgestaltungsvariante.
Der Antriebsmechanismus 28 des Drehkopfes 16 gemäß der ersten Ausgestaltungsvariante ist als ein Zahnradmechanismus ausgebildet. Der Antriebsmechanismus 28 weist eine im Ausführungsbeispiel nicht gezeigte Zwangskopplung mit einem ebenfalls nicht dargestellten Antriebselement auf. Mittels des Antriebselements ist die Rotation des Verdrillkopfes 14 um die Verdrillachse 12 ausgebildet. Hierdurch ist eine aufeinander abgestimmte Rotation um die Verdrillachse 12 zwischen Verdrillkopf 14 und Halteaufnahmen 18 gewährleistet, um der Torsion der Leitungselemente 6 entgegenzuwirken.
Die Halteaufnahmen 18 sind bei dem Drehkopf 14 gemäß 3 jeweils Teil eines Drehrades 30, welches im Ausführungsbeispiel jeweils mit einem Ausgleichsrad 32 kämmt. Weiterhin wird das jeweilige Ausgleichsrad 32 im Betrieb mittelbar oder unmittelbar von einem um die Verdrillachse 12 rotierbaren Antriebsrad 34 für den Drehkopf 16 angetrieben.
Der Drehkopf 16 gemäß 3, insbesondere die Räder 30,32,34 sind nebeneinander angeordnet. Ihre Dreh- oder Längsachsen liegen dabei vorzugsweise auf einer geraden Verbindungslinie. Die Räder 30,32,34 sind daher linear in einer Art Linientopologie angeordnet.
In 4 ist ein Drehkopf 16 gemäß einer zweiten Ausgestaltungsvariante gezeigt. Der Drehkopf 16 gemäß 4 weist im Wesentlichen die gleichen Komponenten sowie die gleiche Funktion auf wie der Drehkopf 16 gemäß 3. Aus diesem Grund wird im Folgenden lediglich auf Unterschiede des Drehkopfes 16 zum Drehkopf 16 gemäß 3 eingegangen.
Die einzelnen Räder 30,32,34 sind auf einer gemeinsamen Drehscheibe 36 angeordnet, und zwar jeweils um eine Achse 12,20 rotierbar. Die Drehscheibe 36 rotiert um die Verdrillachse 12. Ein Antriebsrad 34 (in 4 durch die weiteren Räder 30,32 verdeckt) treibt wiederum die Ausgleichsräder 32 an. Das Antriebsrad 34 ist vorzugsweise konzentrisch zur Verdrillachse 12 angeordnet.
Ein Wesentlicher Unterschied des Drehkopfes 16 gemäß 4 im Vergleich zu der Ausgestaltung gemäß 3 ist eine kompaktere Bauart. Diese wird im Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dadurch erreicht, dass die jeweiligen Räder 30,32,34 - im Gegensatz zu der linearen Anordnung gemäß 3 - nach Art einer eingeklappten Anordnung angeordnet sind. Die Drehachsen der Ausgleichsräder 32 sind daher nicht mehr auf einer Linie mit den beiden Längsachsen 20 der Halteelemente 18 angeordnet. D.h. ausgehend von der Linientopologie gemäß 3 sind hinsichtlich des Antriebsrads 34 die jeweils äußeren Drehräder 30 um eine Längsachse der Ausgleichsräder 32 in Richtung zum Antriebsrad 34 gedreht. Eine Kämmung und eine damit verbundene gegenseitige Richtungsgebung hinsichtlich der Rotationsrichtung der einzelnen Räder 30,32,34 ist durch diese Anordnung nicht beeinflusst.
Weiterhin unterscheiden sich die Längen der Räder 30,32,34. Insbesondere die Ausgleichsräder 32 weisen vorzugsweise eine Länge auf, die dem Doppelten der Länge der Drehräder 30 und/oder dem Doppelten der Länge des Antriebsrades 34 entspricht.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

2: Vorrichtung
4: konfektionierte Leitung
6: Leitungselemente
8: erstes Ende
10: zweites Ende
12: Verdrillachse
14: Verdrillkopf
16: Drehkopf
18: Halteaufnahmen
19: Endbereich
20: Längsachse
21: Fixierelement
22: Steuereinheit
23: Halter
24: Halteeinrichtung
25: Anschluss
26: Anschlusseinheit
27: Haltevorsprung
28: Antriebsmechanismus
31: Kontaktelement
30: Drehrad
32: Ausgleichsrad
34: Antriebsrad
36: Drehscheibe
L: Längsrichtung
V: Verdrillrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19631770 A1 [0005]
DE 102014201992 A1 [0034]

Claims

Vorrichtung (2) zur Herstellung einer konfektionierten Leitung (4) mit zumindest zwei miteinander verdrillten Leitungselementen (6), die sich von einem ersten Ende (8) in Längsrichtung zu einem zweiten Ende (10) erstrecken, wobei die Vorrichtung (2) aufweist - einen um eine Verdrillachse (12) in Verdrillrichtung (V) drehbaren Drehkopf (16), der derart ausgebildet ist, dass er die zumindest zwei Leitungselemente (6) im Betrieb um die Verdrillachse (12) dreht, - wobei der Drehkopf (16) zwei zueinander beabstandete Halteaufnahmen (18) zum Befestigen der zweiten Enden (10) der Leitungselemente (6) aufweist und die Halteaufnahmen (18) um eine eigene Längsachse (20) rotierbar sind, - eine Steuereinheit (22), die zur Ansteuerung des Drehkopfes (16) und der Halteaufnahmen (18) derart ausgebildet ist, dass im Betrieb der Drehkopf (16) um die Verdrillachse (12) rotiert, um die Leitungselemente (6) miteinander zu verdrillen und dass die Halteaufnahmen (18) jeweils um ihre eigene Längsachse (20) rotieren, um einer Torsion der Leitungselemente (6) entgegenzuwirken, gekennzeichnet durch eine drehfeste Halteeinrichtung (24), die in Längsrichtung (L) gegenüberliegend zum Drehkopf (16) angeordnet ist und die zur drehfesten gemeinsamen Halterung der Leitungselemente (6) am ersten Ende (8) ausgebildet ist.
Vorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die drehfeste Halteeinrichtung (24) derart ausgebildet ist, dass in einem Endbereich (19) die Leitungselemente verdrillfrei gehalten sind, wobei der Endbereich sich vorzugsweise über einen Bereich zwischen 10 bis 40mm und insbesondere zwischen 15mm und 30mm erstreckt.
Vorrichtung (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung zur Einstellung des Endbereichs (19) zumindest ein Fixierelement (21) für das jeweilige Leitungselement (6) aufweist, wobei das zumindest eine Fixierelement (21) vorzugsweise in Längsrichtung (L) verstellbar ist zur Einstellung von unterschiedlichen Endbereichen (19).
Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die drehfeste Halteeinrichtung (24) zur Aufnahme einer Anschlusseinheit (26), insbesondere eines Steckers ausgebildet ist, die im Betrieb an der Halteeinrichtung (24) befestigt ist, oder dass die drehfeste Halteeinrichtung (24) für jedes der ersten Leitungsenden (8) einen Halter (23) aufweist, wobei die ersten Leitungsenden (8) mit fester Relativposition zueinander an der Anschlusseinheit (26) bzw. den Haltern (23) angeordnet sind.
Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkopf (16) einen Antriebsmechanismus (28) aufweist, über den die Halteaufnahmen (18) in Rotation versetzbar sind.
Vorrichtung (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass über den Antriebsmechanismus (28) eine mechanische Zwangskoppelung mit einem Antriebselement für die Rotation des Drehkopfes (16) um die Verdrillachse (12) ausgebildet ist.
Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus (28) als ein Drehradmechanismus, insbesondere Zahnradmechanismus ausgebildet ist.
Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Halteaufnahmen (18) jeweils Teil eines Drehrades (30) sind, welches mit zumindest einem Ausgleichsrad (32) kämmt.
Vorrichtung (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsrad (32) im Betrieb mittelbar oder unmittelbar von einem insbesondere um die Verdrillachse (12) rotierbaren Antriebsrad (34) für den Drehkopf (16) angetrieben wird.
Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkopf (16) in Längsrichtung (L) relativ zur Halteeinrichtung (18) verfahrbar ist.
Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein Verdrillkopf (14) angeordnet ist, der von dem Drehkopf (16) beabstandet ist und der zur Drehung der beiden Leitungselemente (6) um die Verdrillachse (12) ausgebildet ist.
Vorrichtung (2) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrillkopf (14) und der Drehkopf (16) zwei voneinander beabstandete Baueinheiten ausbilden, die in Längsrichtung (L) relativ zueinander verfahrbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12 dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (22) zum Antrieb des Verdrillkopfs (14) derart ausgebildet ist, dass im Betrieb die Drehzahl des Verdrillkopfes (14) der Drehzahl des Drehkopfes (16) entspricht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (22) im Betrieb den Verdrillkopf (14) derart ansteuert, dass dieser in Längsrichtung (L) von der Halteeinrichtung (24) zum Drehkopf (16) verfährt.
Verfahren zur Herstellung einer konfektionierten Leitung (4) mit zumindest zwei miteinander verdrillten Leitungselementen (6), die sich die von einem ersten Ende (8) in Längsrichtung (L) zu einem zweiten Ende (10) erstrecken, wobei die Leitungselemente (6) zunächst in unverdrilltem Zustand bereitgestellt werden, wobei - die Leitungselemente (6) am zweiten Ende (10) an einem um eine Verdrillachse (12) in Verdrillrichtung (V) drehbaren Drehkopf (16) beabstandet zueinander befestigt werden, - die Leitungselemente (6) mittels des Drehkopfes (16) um die Verdrillachse (12) gedreht werden, sowie -jedes Leitungselement (6) um eine eigene Längsachse (20) rotiert wird, um einer Torsion der Leitungselemente (6) entgegenzuwirken dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungselemente (6) am ersten Ende (8) gemeinsam drehfest gehalten werden.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verdrillen die beiden Leitungsenden (6) mit ihren ersten Enden (8) an einer Anschlusseinheit (26), insbesondere ein Stecker, mit fester Relativposition zueinander angeordnet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass beabstandet zum Drehkopf (16) ein Verdrillkopf (14) angeordnet ist, welcher mit einer gleichen Drehzahl wie der Drehkopf (16) um die Verdrillachse (12) rotiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrillkopf (14) in Längsrichtung (L) von der Halteeinrichtung (18) zum Drehkopf (16) verfahren wird.