DE2163793A1

DE2163793A1 - Vorrichtung zur Herstellung von Kabelbäumen

Info

Publication number: DE2163793A1
Application number: DE19712163793
Authority: DE
Inventors: John W. Malibu; Hinds Walter E. Los Angeles; Castro Rodolpho La Palma; Calif. Tarbox (V.StA.)
Original assignee: Hughes Aircraft Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1970-12-31
Filing date: 1971-12-22
Publication date: 1972-07-20
Also published as: JPS5339587B1; GB1369798A; US3699630A

Description

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Anmelderin; Stuttgart, den 17-Dezember 1971

Hughes Aircraft Company P 2430 S/kg

Centinela Avenue and

Teale Street

Culver City, Calif., V.St.A.

Vorrichtung zur Herstellung von Kabelbäumen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Kabelbäumen,aus einzelnen Strängen.

In Verbindung mit der technologischen Entwicklung der Mikroelektronik einschließlich der integrierten Schaltungen wurden erhebliche Portschritte bei der automatischen Montage elektronischer Einrichtungen erzielt. Es sind verschiedene Typen automatischer Verdrahtungsmaschinen entwickelt worden, die zur Herstellung von elektrischen Verbindungen zwischen Schaltungskreisen, beispielsweise zwischen den auf einer Kartentafel angeordneten Schaltungs-

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karten, in großem Umfange benutzt werden. Diese elektrischen Verbindungen werden zwischen Reihen von Kontaktstiften gemacht, die aus einer Seite der Kartentafel herausstehen, um eine Leistungs- und Signalverteilung zu den Schaltungsanordnungen zu bewirken, die auf der anderen Seite der Kartentafel befestigt sind. Wegen der besseren Wirksamkeit und größeren Genauigkeit, die diese Maschinen im Vergleich zu anderen Methoden zur Herstellung umfangreicher Drahtverbindungen aufweisen, wie sie bei komplizierten elektronischen Einrichtungen benötigt werden, bedeuten diese Verdrahtungsmaschinen einen erheblichen Fortschritt bei der Herstellung elektronischer Einrichtungen.

Trotz des erfolgreichen Einsatzes dieser automatischen Verdrahtungsmaschinen bei der Verdrahtung von Schaltungskartentafeln werden noch immer viele andere Arten von Verbindungen zwischen Schaltungsanordnungen von Hand hergestellt. Zu diesen von Hand hergestellten Verbindungsarten, die für elektrische oder elektronische Einrichtungen allgemein verwendet werden, gehört der Kabelbaum, der eine Leistungs- und Signalverteilung zwischen den Schaltungskartentafeln von Baugruppen sowie zwischen verschiedenen Einheiten herstellt, einschließlich entfernt voneinander angeordneter Einheiten elektronischer oder elektrischer Ausrüstungen.

Eine automatische Herstellung von Verbindungen der letztgenannten Art ist bisher nicht erfolgt, weil bei der Herstellung einer vielseitigen Maschine, die verschiedenen Anforderungen der elektrischen und elektronischen

ORIGINAL INSPECTED

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Industrie genügen muß, ohne so kompliziert zu sein wie "bekannte Drahtwickelmaschinen, viele schwierige Probleme angetroffen werden.. Auf diesem Gebiet gibt es kaum eine Normung hinsichtlich des zu verwendenden Drahtes einschließlich der Farbcodierung und der Drahtstärken, was zu schwierigen Problemen der Drahthandhabung führt, und zwar insbesondere in solchen Fällen, bei denen lange Kabel zur Verbindung entfernter Geräte benötigt werden. Weiterhin muß eine Maschine zur automatischen Herstellung von Kabelbäumen in hohem Maße zuverlässig arbeiten, damit zwischen den verschiedenen Anschlußstellen der Geräte die richtigen Verbindungen hergestellt werden.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfache und zuverlässige Vorrichtung zur Herstellung von Kabelbäumen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst,' daß eine Haltevorrichtung für die Stränge des Kabelbaumes und ein Legekopf relativ zueinander beweglich angeordnet und durch eine Antriebseinrichtung miteinander verbunden sind, mit deren Hilfe eine Relativbewegung zwischen Legekopf und Haltevorrichtung erzeugbar ist, daß der Legekopf eine Ausgabevorrichtung für die den Kabelbaum bildenden Stränge aufweist und daß mit." dem Legekopf und der Antriebseinrichtung eine mit einer Programmspeichereinrichtung gekoppelte Steuervorrichtung verbunden ist, die nach einem gespeicherten Programm ein automatisches Ablegen der Stränge längs vorbestimmter Strecken zur Erzeugung des Kabelbaumes bewirkt·

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht also gemäß einem gespeicherten Programm, das die. Daten zur Führung des Drahtes zwischen Anschlußstellen enthält, das geordnete Ausgeben von Strängen oder Draht längs vorbestimmten Strecken, um einen eine Vielzahl von Anschlußstellen verbindenden Kabelbaum herzustellen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden in Abhängigkeit von einem digital gespeicherten Programm, das Daten für die Anschlußstellen und die dazwischenliegenden Stellen umfaßt, selektiv einzelne Drähte mit Hilfe von Legeköpfen ausgelegt, die auf dem Wagen einer gesteuerten Stelleinrichtung angeordnet sind, die sich ihrerseits über einem entsprechenden Kabellegebrett befindet. Jedes Kabellegebrett enthält eine Anzahl von Anschlußstellen, die öffnungen zum Festhalten der Endabschnitte der einzelnen Drähte aufweisen, die längs vorbestimmter Strecken zwischen den bezeichneten Stellen zur Ausbildung des Kabelbaumes ausgelegt werden. Die gemeinsamen Strecken für die einzelnen Drähte bilden die Zweige und den Stamm des Kabelbaumes und es führen die Zweige zu den Anschlußstellen, an denen die einzelnen Drähte voneinander getrennt und festgehalten werden. Die Auswahl der einzelnen Drähte erfolgt durch eine Steuerung von Zuführrohren durch die ein von einem · .Vorrat zugeführter, codierter Draht hindurchläuft. Die Längen der einzelnen Drähte sind durch Marken bezeichnet, die abgetastet werden, bevor die vorderen Enden der Drähte am Anfang der entsprechenden Legestrecke abgetastet werden, damit ein Kabelbaum gebildet wird, bei

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dem Jeder Draht codiert und entsprechend dem erkannten Code angeordnet ist. Bei dem Auslegen eines einzelnen Drahtes des Kabelbaumes in einem Drahtlegezyklus der Vorrichtung wird der Draht lösbar an einem ausgewählten Haltepunkt einer Anschlußstelle befestigt und es wird die Spannung des Drahtes während der Bewegung längs einer vorbestimmten Strecke zu einer anderen Anschlußstelle mit Hilfe eines Rollenantriebes derart geregelt» daß der Drahtabschnitt längs der vorgesehenen Strecke einwandfrei ausgelegt wird, ohne dabei die Haltefähigkeit am Ausgangspunkt zu überschreiten.

In einem Arbeitszyklus wird einer von mehreren Drähten, die jedem Legekopf zugeführt werden, von dem Rollenantrieb durch ein entsprechendes Zuführrohr ausgegeben, das an der Ablaufseite des Hollenantriebes angeordnet ist. Das Zuführrohr wird abgesenkt, um das vordere Ende des Drahtes an der Anschlußstelle zu befestigen, und dann bis in die richtige Drahtlegehöhe angehoben, worauf . der Legekopf an der Legestrecke entlang bis zu der gewünschten Anschlußstelle geführt wird, wo das andere Ende des Drahtes befestigt wird. Die Spannung des Drahtes wird während des Legens durch den Rollenantrieb geregelt, der im Sinne einer Drahtzuführung arbeitet, und es wird der Draht bei der Annäherung an die Anschlußstelle abgeschnitten, so daß das Ende des Drahtes zur Befestigung an der letztgenannten Anschlußstelle aus dem Zuführrohr herausgezogen wird.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zur Formung des Kabelbaunes ein Kabellegebrett benutzt,

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das auf dem Werktisch der Vorrichtung befestigt wird und Drahtführungen und Anschlußstellen aufweist, die sich am Ende der Zweige des Kabelbaumes befinden. Jede Anschlußstelle umfaßt eine Anzahl von öffnungen zur Aufnahme des Endes eines Zuführrohres und eine elastische Schicht mit Schlitzen, die koaxial zu den entsprechenden öffnungen angeordnet sind· Die Schlitze ermöglichen einen Durchtritt des Endes eines Zuführrohre s, während das aus dem Zuführrohr herausrag8nde Drahtende beim Zurückziehen des Zuführrohres festgehalten wird· Nachdem die Drähte des Kabelbaumes ausgelegt worden sind, kann der Kabelbaum von dem Kabellegebrett abgenommen und ein weiterer Kabelbaum, hergestellt werden· Vorzugsweise wird Jede weitere gewünschte Bearbeitung des Kabelbaumes vor dessen Abnahme von dem Kabellegebrett vorgenommen. Wenn beispielsweise die Drahthalter an dem Kabellegebrett befestigt und nicht zusammen mit dem gebildeten Kabelbaum abnehmbar sind, werden die Drähte gebunden oder auf andere Weise festgelegt, damit die für den Kabelbaum gewünschte Konfiguration erhalten bleibt, einschließlicli der Zweigtrennung und der Orientierung längs zwei oder mehr Achsen. .

Die einzelnen Drähte sind zur Identifizierung Jedes Drahtes und dessen Länge vorcodiert· Demgemäß stellen Markierungs sensoren den Beginn eines ^eden Drahtabschnittes durch die körperliche Ausbildung einer Drahtmarkierung fest. Das Fehlen einer Drahtmarkierung oder 'die Erschöpfung des Vorrates eines zum Auslegen ausgewählten Drahtes wird ebenfalls festgestellt und dazu benutzt, die Auslege operation für den ausgewählten Draht zu unterbrechen·

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Auch wenn die vorstehend beschriebene, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dazu bestimmt ist, Drähte zur Herstellung eines Kabelbaumes auszulegen, soll sich die Erfindung allgemein auf solche Vorrichtungen erstrecken, die dazu-geeignet sind, Stränge beliebiger Art auszulegen, wie beispielsweise Fasern, optische Faserbündel oder Schläuche, sofern diese .Stränge nur dazu geeignet sind, zwischen verschiedenen Stellen ausgelegt zu werden· Ebenso soll der Ausdruck "Kabelbaum", wie er hier gebraucht wird, Bündel von Strängen bezeichnen, die zur Herstellung von Verbindungen zwischen Anschlußstellen ausgelegt sind und von denen gemeinsame Strecken zwischen den Anschlußstellen die Zweige des Kabelbaumes bilden.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung; Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Aus führung s formen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden· Es zeigen

Fig· 1 die perspektivische Ansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung zum Auslegen von Drähten und der Herstellung von Kabelbäumen,

Fig. 2 die Vorderansicht eines der Legeköpfe der Vorrichtung nach. Fig. 1 nach Abnahme von Deckplatten und teilweise aufgebrochen,

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Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 durch den

Legekopf nach Fig. 2 mit einem zum Befestigen des Drahtendes an der Anschlußstelle abgesenkten Zuführrohr,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus Fig. 3» jedoch mit angehobenem Zuführrohr,

Fig. 4a eine Draufsicht auf eine bevorzugte Schlitz-™ anordnung zur Befestigung des Drahtes an der

in den Fig. 3 und 4 veranschaulichten Anschlußstelle in vergrößertem Maßstab,

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Anschlußblock der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 7 durch eine Drahtführungs-Sensoranordnung der Vorrichtung nach Fig. 1 in Verbindung mit einem Blockschaltbild der mit der Sensoranordnung zusammenwirkenden Schaltungsanordnung und

Fig. 7 eine Draufsicht auf die Drahtführungs-Sensoranordnung eines Legekopfes der Vorrichtung nach Fig. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung weist eine doppelte Anordnung von Legeköpfen auf, die an entgegengesetzten Enden eines Schlittens oder Wagens 13 angebracht-sind, der einen Balken 14 umfaßt und

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mit dessen Hilfe den Legeköpfen 10- eine Bewegung erteilt wird, die dazu dienen, automatisch einzelne Drähte längs getrennter Strecken eines Kabelbaummusters abzulegen, die durch Drahthalter 17 "und Anschlußstellen 15 auf einem Kabellegebrett 18 definiert sind.

Die Stellung und die Bewegung der Legeköpfe 10 in bezug auf das Kabellegebrett 18 wird durch ein numerisch programmiertes Steuersystem bestimmt, das eine inkrementale Verschiebung der Legeköpfe 10 nach einem aus diskreten Signalen bestehenden Programm bewirkt, oder von anderen numerisch oder Rechner gesteuerten Systemen", die eine geregelte Bewegung von Punkt zu Punkt oder längs eines kontinuierlichen Weges veranlassen. In dieser Hinsicht wird zur Erläuterung eines numerischen Systems auf die US-PSen 3 252 147 und 3 262 105 verwiesen. In diesen Patentschriften wird ein Stellungssteuersystem für Werkzeugmaschinen beschrieben, mit dessen Hilfe bewegliche Tische, Spindeln und Werkstücke längs einer oder mehrerer Achsen in Übereinstimmung mit Programmen in gewünschte Positionen gebracht werden, die durch einen numerischen Code in individuell programmierten Blöcken eines Lochstreifens oder eine andere geeignete Informationseingabe bestimmt sind.

Wie in Fig. 1 durch die Pfeile X und Y angedeutet, wird durch eine Bewegung der Köpfe 10 parallel zu den Kabellegebrettern 18 ein gleichzeitiges und ausgewähltes Auslegen von Drähten 16 durch die Legeköpfe 10 längs individuell programmierter Strecken zwischen den Anschlußstellen 15 bewirkt, welche Strecken um die abstehenden Arme der

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Drahthalter 17 herumlaufen, um beispielsweise einen Kabelbaum 20 zu erzeugen. Die Kabellegebretter 18 sind auf Werktischen 19 montiert und durch geeignete Klemmen 19a oder sonstige Befestigungsmittel, gehalten, die es ermöglichen, die Kabelbretter 18 in die für ein ordnungsgemäßes Auslegen der Drähte erforderliche Lage zu bringen. Außer der Bewegung der Legeköpfe 10 über den Kabelbrettern 18 steuert das bevorzugte numerische Steuersystem auch noch gewisse Hilfsfunktionen für die interne Arbeitsweise der Legeköpfe 10, wie beispielsweise die Drahtauswahl, die Ausgabe- und Zuführintervalle für die ausgewählten Drähte,- das Abschneiden der Drähte und die Arbeitshöhen von Zuführrohren 22, wie es im folgenden noch mehr im einzelnen beschrieben werden wird.

Wie Fig. 1 zeigt, weist die Vorrichtung einen Drahtvorrat auf, der aus Gruppen codierter Spulen 11 besteht, die oberhalb von Platinen 10a angeordnet sind und von denen jede einem Legekopf 10 zugeordnet ist. Die Drähte 16 werden wahlweise von den Spulen 11 zugeordneten Antriebsrollen 25 und dann den Zuführrohren 12 zugeführt. Dabei werden die Drähte 16 von der entsprechenden Spule 11 dem zugeordneten Zuführrohr 22 durch Ringnuten im Umfang von Führungsrollen 26 und der Antriebsrollen 25 geleitet· Die Rollenantriebe der entsprechenden Legeköpfe 10 haben verschiedene Betriebsarten, einschließlich einer Ausgabe-Betriebsart, bei der die Antriebsrollen selektiv einen oder mehrere der Drähte 16 zwangsweise in das entsprechende Zuführrohr 22 einschieben, und einem geregelten Legebetrieb, bei dem die Antriebsrollen die Spannung des ausgewählten

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Drahtes 16 regeln, der längs individueller Drahtstrecken des Kabelbaumes 20 ausgelegt wird.

Zur näheren Beschreibung, des Aufbaues eines typischen der Legeköpfe 10 wird auf die Pig. 2 und 3 verwiesen, von denen Fig. 2 eine Vorderansicht ist, die den inneren Aufbau mit den Zuführrohren 22 in ihrer Ruhestellung vor dem Beginn von Legeoperationen zeigt, wogegen Fig. 3 den Legekopf 10 während einer Ausgabeoperatioii veranschaulicht, bei der ein ausgewählter Draht 16a an einem ausgewählten Platz einer Anschlußstelle 15 zu Beginn einer Legeoperation befestigt wird. Die zusammenwirkenden Glieder des Legekopfes 10, die die Drähte 16 von den Spulen 11 zur Seite hin zu den entsprechenden Nuten 27 der Führungsrollen 26 und dann vertikal zu entsprechenden Nuten 29 der Antriebsrollen 25 führen, damit sie entsprechende Markierungssensoren 60 und Führungsrohre 39 einer Schneidanordnung 32 durchlaufen, sind auf einem Rahmen 30 ber· festigt. Die Enden der Drähte 16 stehen in den Führungsronren 39 bereit, in die Zuführrohre 22 eingeführt zu werden, die zu den Achsen der entsprechenden Führungsrohre 39 koaxial angeordnet sind. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jeder Legekopf 10 dazu eingerichtet, sechs Drähte 16 von den Spulen 11 zur Antriebsrolle 25 zu führen und mit Hilfe der Nuten 27 in der Führungsrolle 26 auf gleichem Abstand zu halten. Die Spulen 11, die auf eigenen Wellen angeordnet sind, sind so ausgebildet, daß sie während der Ausgabe- und Legeoperationen einen Widerstand leisten· Jeder der Drähte ist innerhalb der entsprechenden Nut 29 mehrfach um die

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Antriebsrolle 25 herumgewickelt, um die Ausgabe des Drahtes 16 zu ermöglichen und dessen Ausgabegeschwindigkeit zu regeln. Beispielsweise wird jeder ausgewählte Draht 16 durch die Betätigung -einer entsprechenden Druckrolle 34 und dem Reibungsschluß des Drahtes 16a mit der umlaufenden Antriebsrolle 25 ausgegeben, wie es Fig. 3 deutlicher zeigt. Danach wird die Antriebskraft, die dem Draht 16a während*des geregelten Vorschubes beim Legen des Drahtes längs Strecken des Kabelbaumes 20 ausgeübt wird, von dem Ausmaß des ReibungsSchlusses zwischen dem Draht 16a und der Ringfläche bestimmt, die den Boden der Nut 29 bildet, welcher ReibungsSchluß die Drehbewegung der Antriebsrolle 25 auf die geradlinige Bewegung des Drahtes 16a überträgt, der das Zuführrohr 22a durchläuft, um die Spannung während des Auslegens des gewählten Drahtes 16a zu regeln. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Spannung beim Legen eines Drahtes 16a auf einen konstanten Wert von etwa 1 kg für einen isolierten Draht von etwa 1,2 bis 1,6 mm Durchmesser eingeregelt. Durch eine Regelung der Zuführspannung, nämlich dem Reibungsschluß ohne Druck einer Druckrolle 34» werden die Drähte 16 im Kabelbaum 20 während der Drahtzuführung aus den Zuführrohren 22 straff gehalten, um zu gewährleisten, daß die Drähte genau in Legestrecken folgen und den programmierten Kabelbaum ergeben. Gleichzeitig wird die Spannung der Drähte während des Legens durch den Rollenantrieb geregelt, um eine übermäßige Spannung und eine mögliche Beschädigung der Drähte zu verhindern, wenn sie aus den sich verjüngenden öffnungen an den unteren Enden der Zuführrohre 22 austreten, damit sie um die

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Drahthalter 17 auf dem Kabellegebrett 18 gelegt werden. Weiterhin gewährleistet die Regelung der Drahtspannung auf einen niedrigen Wert das Festhalten der Drahtenden durch Klemmlöcher 40 an individuellen Punkten der Anschlußstellen 15 des Kabellegebrettes 18 (Fig. 3).

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist der Rollenantrieb 24 eine ständig umlaufende, von einem Motor 31 mittels eines Treibriemens 31a und Riemenscheiben 31b angetriebene Antriebsrolle 25a auf. Der Motor 31 treibt die Antriebsrolle 25 ständig mit einer Geschwindigkeit an, die der gewünschten Ausgabegeschwindigkeit des ausgewählten Drahtes 16a entspricht. Wie aus Fig. 3 näher ersichtlich, wird der ausgewählte Draht 16a von der Antriebsrolle 25 in das zugeordnete Zuführrohr 22a gefördert, und zwar während eines Ausgabeintervalles. Bei einer bevorzugten Anordnung, die im einzelnen anhand Fig. 6 beschrieben wird, wird der ausgewählte Draht 16a in Abschnitten vor und nach dem Absenken des ausgewählten Zuführrohres 22a ausgegeben. Im allgemeinen muß der auszugebende Drahtabschnitt aus dem Zuführrohr 22a herausstellen, damit dessen Ende in dem Schlitzmuster des ausgewählten Klemmloches 4-0 an der Anschlußstelle 15 befestigt werden kann, wie es Fig. 3 zeigt·

Zu Beginn des Ausgabeintervalls wird das Ende des ausgewählten Drahtes 16a von seiner Stellung an der Schneidkante 33 der Schneidanordnung 32 durch den unteren Abschnitt des Führungsrohres 39 hindurch in das ausgewählte Zuführrohr 22a eingeschoben. Nachdem das Zuführrohr 22a abgesenkt worden ist, damit es in ein Klemmloch 40 eintaucht, wird eine zusätzliche Länge des Drahtes 16a vor-

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geschoben, um ein freiliegendes Ende zu schaffen, das von der Schicht 53 festgehalten wird, wenn das Zuführrohr 22a aus dem Klemmloch 40 zurückgezogen wird, wie es später mehr im einzelnen erläutert werden wird.

Das Ausgebeintervall erfolgt bei der Herstellung eines Kabelbaumes 20 zu Beginn jedes Drahtlegezyklus und wird von einem Zuführintervall gefolgt, während dem die Antriebsrolle 25 in dem ausgewählten Draht 16a eine konstante Zuführspannung aufrecht erhält. Während des Ausgabeintervalles wird dem Draht 16a infolge des von der angepreßten Druckrolle 34 ausgeübten Druckes ein Zwangsantrieb erteilt, wie es Fig. 3 zeigt. Für jeden der sechs Drähte 16 ist eine eigene, individuell betätigbare Druckrolle 34 vorhanden und es wird nur die dem ausgewählten Draht 16a zugeordnete Druckrolle 34 eingeschaltet, damit sie mit dem Draht 16a in Eingriff kommt, indem sie in die entsprechende Nut der Antriebsrolle 25 eingreift. Wenn die Druckrolle 34 am Draht 16a anliegt, bringt sie den ausgewählten Draht 16a in Reibungsschluß mit dem Boden der Nut der ständig laufenden Antriebsrolle 25, um den Draht 16a auszugeben·

Während des Ausgabeintervalls wird der Draht 16a an der Schneidanordnung 32a vorbei in das entsprechende Zuführrohr 22a eingeschoben, um einen aus dem Ende des ausgewählten Zuführrohres 22a herausstehenden Drahtabschnitt zur Verfügung zu stellen, der von dem Klemmloch 40 festgehalten wird· Demgemäß wird zu Beginn jedes Legezyklus die in Fig. 3 dargestellte Druckrolle 34·, die dem ausgewählten Draht 16a zugeordnet ist, durch Betätigen eines

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entsprechenden Gestänges 34a, das mit einem pneumatischen Stellglied 35^ verbunden ist, zur Seite bewegt. Wie aus Fig. 6 ersichtlich., sind sechs pneumatische Stellglieder 35 einzeln mit einer geregelten Luftquelle verbunden und derart elektromagnetisch betätigt, daß die Luftzufuhr zu einzelnen der Stellglieder 35 zum Andrücken der entsprechenden Druckrollen 34- geregelt werden kann.

Die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Schneidanordnung ist unterhalb des Rollenantriebes 24 angeordnet und besteht aus einem stationären unteren Abschnitt, der an einem seitlichen Vorsprung 41 des Rahmens 30 befestigt ist, und einem verschiebbaren oberen Abschnitt, der auf dem unteren Abschnitt gelagert ist und eine Schneidkante 33 bildet. An der gegenüberstehenden Wand des Rahmens ist ein Elektromagnet 4-2 befestigt, der zur Betätigung der Schneidanordnung 32 dient. Der Anker des Elektro-r magneten 42 ist mit dem beweglichen oberen Abschnitt . der Schneidanordnung 32 durch einen Arm 47a verbunden. Der Elektromagnet wird zur Erzeugung einer Relativbewegung des oberen Abschnittes der Schneidanordnung 32 erregt, wenn beispielsweise der Draht 16a an einer vorbestimmten Stelle abgeschnitten werden soll. Diese Stelle kann etwa 25 cm von dem Ende der Legestrecke entfernt sein, die durch eine der Anschlußstellen 15 für den ausgewählten Draht 16a vorbestimmt ist.

Jedes der Zuführrohre 22 ist in Vertikalrichtung verschiebbar gelagert und in verschiedene Tauch- und Arbeitshöhen zum Einführen eines der Drähte 16 in ein Klemm» loch 40 und für eine Legebewegung in verschiedenen

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Arbeitshöhen über dem Kabellegebrett 18 einstellbar. In Fig. 3 sind beispielsweise drei Drahtlegehöhen A, B und C dargestellt. Die selektive Vertikalversteilung der Zuführrohre 22 auf diese Höhen erfolgt mit Hilfe eines Stellbalkens 36. Rohrführungen 30a im unteren Abschnitt 4-3 des Rahmens 30 führen die unteren Enden der Zuführrohre 22, auf die von Schraubendruckfedern 38 welche die Zuführrohre 22 konzentrisch umgeben und sich an dem unteren Abschnitt 43 des Rahmens 30 abstützen, eine nach.oben gerichtete Kraft ausgeübt wird.

P Die Schraubendruckfedern 38 drücken die entsprechenden Zuführrohre 22 in zugeordnete Sitze 46, die sich an der "Unterseite des Vorsprunges 41 des Rahmens 30 befinden. Mit den oberen Enden der Zuführrohre 22 sind ringförmige Endstücke 37 verbunden, die so gestaltet sind, daß sie durch entsprechende, an ihren Enden aufgeweitete öffnungen 45 im Stellbalken 36 durchdringen können. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, wird das ausgewählte Zuführrohr 22a in das Klemmloch 40 einer der Anschlußstellen eingeführt, indem ein entsprechender Elektromagnet erregt wird, der das Ende des Ankers 47' in eine Ringnut 48a im Endstück 37 des Zuführrohres 22a einschiebt.

* Infolgedessen wird bei einem Absenken des Stellbalkens nur das ausgewählte Zuführrohr 22a abgesenkt, damit dessen Ende in das Klemmloch 40 eindringt.

Demnach wird zusammen mit dem Stellbalken 36 ein ausgewähltes Zuführrohr 22 abgesenkt, wenn sich der Stellbalken von seiner oberen Stellung, die durch die gestrichelte Linie 36 angedeutet ist, in die in Fig. 3

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veranschaulichte untere Stellung bewegt. In einem Legezyklus erfolgt die Auswahl des Zuführrohres vor dem Absenken des Stellbalkens 36. Infolgedessen wird nur das ausgewählte Zuführrohr 22a abgesenkt und es bleiben die übrigen Zuführrohre 22 unter der Kraft der Schraubendruckfedern 38 in ihren entsprechenden Sitzen

Wie erwähnt, wird das ausgewählte Zuführrohr 22a mit Hilfe des Stellbalkens 36 so eingestellt, daß dessen Mündung sich während der Bewegungen des Legekopfes in der X- und der Y-Richtung in einer der in Fig. 3 dargestellten Drahtlegehöhen A, B oder G befindet, und es kann auch' das Zuführrohr in die tiefste Stellung abgesenkt werden, in der sich dessen Mündung in dem Klemmloch 40 befindet, um den ausgewählten Draht 16a an der gewünschten Anschlußstelle zu befestigen. Das Einstellen des Stellbalkens 36 auf eine gewünschte Höhe wird durch pneumatisch betätigte oder andere geeignete, nicht näher dargestellte Stellglieder bewirkt, die mit den am Stellbalken 36 angreifenden Seilen 48 verbunden sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die Stellglieder für den Stellbalken 36 ein nicht näher dargestelltes, pneumatisch betriebenes Hauptstellglied, das bei seiner ' Betätigung einen Zug auf das untere Kabel 48 ausübt, um den Stellbalken 36 von seiner oberen Stellung 36' nach unten zu ziehen und dadurch das ausgewählte Zuführrohr 22a in das Klemmloch 40 einzuführen. Weitere Stellglieder werden danach erregt, um das Hauptstellglied schrittweise zurückzustellen und dadurch das ausgewählte Zuführrohr 22a;iin die gewünschte Drahtlegehöhe und am Ende des Legezyklus den Stellbalken 36 in die Ausgangsstellung 36a zurückzubringen. Wie aus der Zeichnung hervorgeht,

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entsprechen die Stellungen des Zuführrohres 22a und des Stellbalkens 36 der Stellung des HauptStellgliedes.

Bei der Ausführungsfprm nach den Pig· 2 und 3 ist der Stellbalken 36 auf Führungsrohren 49 befestigt, die auf vertikalen Führungssäulen 50 lam eine begrenzte Strecke verschiebbar gelagert sind. Wie Fig. 3 zeigt, ist die Abwärtsbewegung des Stellbalkens 36 durch einen Anschlag der Führungsrohre 49 an Schultern der Führungssäulen begrenzt. Zu beiden Seiten des Stellbalkens 36 angeordnete, durch Nocken betätigte Schalter 51 uncL 52 (Fig. 2) liefern eine Anzeige für die Extremstellungen des Stellbalkens 36. Diese Exfcremstellungen sind die in Fig. 2 dargestellte Ausgangsstellung und die in Fig. 3 dargestellte Tauchstellung, bei der die Mündung des ausgewählten Zuführrohres 22a in das Klemmloch 40 eingeführt ist, wie es Fig. 3 zeigt. Die Schalter 51 und 52 liefern den logischen Schaltungsanordnungen Signale, die beispielsweise der Bestimmung der Stellung der Zuführrohre vor Beginn eines Zuführintervalles dienen· Wenn in diesem Fall der untere Schalter 52 betätigt wäre, würde das logische Signal ein Wandern des Legekopfes während des Legezyklus verhindern, weil das Zuführrohr nicht angehoben worden ist.

An jeder der Anschlußstellen 15 des Kabellegebrettes befindet sich eine größere Anzahl von Klemmlöchern 40, die in den Fig. 4- und 4-a mehr im einzelnen dargestellt sind. Wie anhand Fig. 1 beschrieben, weist das Kabellegebrett 18 eine Anzahl von Anschlußblöcken 15& auf,

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die an den entsprechenden Anschlußstellen 15 angeordnet sind und von denen einer in Fig. 5 dargestellt ist·

Ein Anschlußblock 15a besteht aus einer Metallplatte 152, die an einer Grundplatte 54- befestigt ist und dazu dient, die ganze Flache einer Schicht 53 aus einem elastischen Werkstoff, wie beispielsweise Neopren, gleichmäßig und fest gegen die gegenüberstehende Fläche der Grundplatte 54 zu pressen. In der Metallplatte 152 ist eine Gruppe gleichmäßig verteilter öffnungen für die Klemmlöcher 40 vorhanden, die von einem Schlitzmuster in der elastischen Schicht 53 gebildet werden und koaxial über öffnungen in der Grundplatte 54 angeordnet sind, wie es die Fig. 4 und 4a zeigen. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Anschlußblock, wie in Fig. 3 dargestellt, im Abstand vom Werktisch 19 angeordnet, um Platz für ein Stück des Drahtes 16a zu schaffen, das durch die Mündung des Zuführrohres 22 nach dessen Einführen in das Klemmloch 40 ausgegeben worden ist.

Die Anbringung von Anschlußstellen 15 mit Klemmlöchern 40, von denen jedes in der Lage ist, das Ende eines Zuführrohres aufzunehmen und das Ende des Drahtes 16a nach dem Zurückziehen des Zuführrohres und gegen die Zugkraft, die auf den Draht beim Auslegen zwischen den Anschlußstellen 15 ausgeübt wird, festzuhalten, ist ein wichtiges Merkmal der dargestellten Ausführungsform der Erfindung. Während der Zuführintervalle wird die Regelung der Drahtzuführung die eine geringe, konstante Drahtspannung zur Folge hat, durch die Reibung zwischen dem Draht 16a und

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der Antriebsrolle 25 aufgrund des Zuges aufrechterhalten, der auf den Draht 16a während der Bewegung des Legekopfes beim Auslegen des Drahtes 16a gemäß dem Kabelbaummuster ,-ausgeübt wird· Verschiedene Parameter, wie die Größe und der Durchmesser der Drähte 16, die Art des' Isoliermaterials auf dem Draht und die Zusammensetzung des Materials der elastischen Schicht 53 bestimmen die Größe der von dem Klemmloch 40 ausgeübten Haltekraft. Gewöhnlich liegt der Durchmesser der Drähte, einschließlich der Isolation, zwischen 2,5 und 7>5 ™ und es sollte der Reibungskoeffizient zwischen einer Neoprenschicht 53 und. der Kunststoffisolierung der Drähte 16 ausreichend sein, um _;die Drähte in den Klemmlöchern 40 zu halten, wenn die Zuführspannung auf etwa 1 kp oder einen Bereich zwischen etwa 0,5 und 1,5 kp eingeregelt ist. Das für die Schicht 53 bevorzugte Schlitzmuster ist in Fig. 4a dargestellt. Dieses Schlitzmuster führt zu einem Auslenken der radialen Sektoren beim Einführen des Zuführrohres 22 und gewährleistet, daß diese Sektoren beim Zurückziehen des Zuführrohres 22 bestrebt sind, in ihre Ausgangslage zurückzukehren, und dabei die Kunststoffisolation der Drähte 16 ergreifen· Die radialen Sektoren der Schicht 53 halten die Enden der Drähte gegen die Spannungskräfte fest, die auf die Drähte 16 während der Zufuhr und des Auslegens in dem Kabelbaummuster ausgeübt werden.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Klemmlöcher 40 zum Einführen eines isolierten Drahtes mit einem Gesamtdurchmesser von etwa 5,2 mm ausgelegt (Drahtdurchmesser etwa 1,3 mm)· Die Zuführrohre 22 haben einen

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Außendurchmesser von etwa 6,35 mm und einen Innendurchmesser von etwa 4,75 mm. Die Mündungen der Zuführrohre sind innen und außen abgeschrägt, um die Reibung mit den Drähten und der Schicht 53 zu vermindern· Um das Eintauchen der Zuführrohre in die Klemmlöcher zu ermöglichen und das Festhalten der Drähte 16 beim Zurückziehen der Zuführrohre 16 zu gewährleisten, sind die öffnungen der Klemmlöcher wesentlich größer als die Zuführrohre 22. Die Größe dieser Zuführlöcher hängt von der Dicke und der Shore-Härte der Neoprenschicht 53 und der sich daraus ergebenden Fähigkeit ab, die Drähte 16 in den Klemmlöchern 40 durch die radialen Sektoren der Schlitzmuster in den entsprechenden Klemmlöchern festzuhalten·

Demgemäß sind für Zuführrohre mit 6,35 mm Außendurchmesser öffnungen von 12,7 mm Durchmesser in der vorzugsweise aus Aluminium bestehenden Metallplatte 152 und der Grundplatte 54 vorgesehen und es sind die Sehlitzmuster koaxial zu diesen miteinander fluchtenden öffnungen angeordnet. Die Länge der Einschnitte des Schlitzmusters kann wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gleich dem Durchmesser der öffnungen sein, so daß sich die Schlitze über die gesamte öffnung der entsprechenden Klemmlöcher 40 erstrecken. Die Schlitze können aber auch kürzer sein und bis auf etwa 7% des Durchmessers der öffnungen zurückgehen. Die Dicke und die Härte der Neoprenschicht 53 sowie die Länge der Schlitze bestimmen zum Teil die Klemmkräfte, die auf die Drähte 16 ausgeübt werden· Eine Begrenzung der von den Klemmlöchern auf die Drähte

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ausgeübten Haltekräfte ist vornehmlich, durch die Notwendigkeit begrenzt, die Zuführrohre 22 ohne Beschädigung oder Verbiegen der Zuführrohre einführen zu können· Es soll also sowohl ein leichtes Einführen und Herausziehen der Zuführrohre möglich als auch ein ausreichendes Pesthalten der Drähte 16 durch Reibungskräfte gewährleistet sein.

Das bevorzugte Schlitzmuster für die Klemmlöcher 40 ist in Fig. 4 dargestellt und weist sechs Sektoren auf, die durch drei sich kreuzende Schnitte gebildet werden, die durch das Zentrum der Greiflöcher 40 geführt sind. Andere geeignete Klemmlöcher 40 wurden beispielsweise mit Hilfe eines H-förmigen Schlitzmusters in der Neoprenschicht 53 erzielt, dessen Quersteg durch das Zentrum der Klemmlochöffnung ging. Das H-förmige Muster kann abgewandelt werden, um ein H-H-förmiges Muster zu erzielen, bei dem zusätzliche Schnitte, die senkrecht zum Quersteg verlaufen, das Einführen des Zuführrohres 22a erleichtern und ein Auslenken der einzelnen Abschnitte des Schlitzmusters je nach der Stellung und dem Durchmesser des Zuführrohres erlauben.

Im allgemeinen wird die elastische Schicht 53 eine Dicke zwischen 3i2 und 6,4 mm und eine Shore-Härte von etwa 40 haben. Eine elastische Schicht 53 aus Neopren von 3» 2 mm Dicke und mit einer Shore-Härte von 40 wurde wegen der Leichtigkeit, mit der die Zuführrohre 22 einführbar und herausziehbar waren, sowie der guten Haltekräfte für die Drähte 16 bevorzugt· Bei der Untersuchung von Klemmloch-

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Konstruktionen wurde festgestellt, daß bei Drähten, die mit dem gleichen Material isoliert sind, bei der gleichen Ausbildung des Klemmloches die Haltekräfte mit dem Drahtdurchmesser zunehmen. Weiter wurde festgestellt, daß die Haltekräfte auch mit zunehmender Dicke der elastischen Schicht 53 sowie mit zunehmender Härte ebenfalls zunehmen. Dagegen hat die Form des Schlitzmusters keinen erheblichen Einfluß auf den Wert der Haltekraft, der zwischen 1 und 2 kp für Drähte geringer Größe, also für Drähte von 3»2 mm und weniger Gesamtdurchmesser schwankt.

Weiter wurde festgestellt, daß eine Kraft von 2 kp benötigt wird, um das Ende des Zuführrohres 22a in der in Fig. 3 gezeigten Weise in ein Klemmloch 4-0 einzuführen, dessen Schicht 43 eine Dicke von. 6,4 mm und eine Shore-Härte von 40 aufweist. Bei einer Shore-Härte von 70 nahm bei einem radialen Schlitzmuster mit Schlitzen von 9»5 mm Länge bei einem üffnungsdurchmesser von 12,7 mm und einer Anordnung nach Fig. 4a die Kraft von 1,8 kp auf einen Wert im Bereich von 2,7 bis 3»6 kp zu.

Es ist weiterhin bemerkenswert, daß die von dem Klemmloch 40 auf den Draht 16a ausgeübte Haltekraft von der Richtung unabhängig ist, in der der Draht geführt wird, ob also ein Zug koaxial oder senkrecht zum Klemmloch ausgeübt wird, wie beispielsweise beim Zurückziehen des Zuführrohres 22 aus dem Klemmloch oder bei einer Bewegung parallel zur Oberfläche des Kabellegebrettes 18. Demnach steht die von dem elastischen Material der Schicht 53 ausgeübte Haltekraft

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in direkter Beziehung zu der Elastizität des Materials und zu dem Reibungskoeffizienten zwischen dem Material der Schicht 53 und dem isolierenden Kunststoff des Drahtes 16a. Vorzugsweise werden die Klemmlöcher 40 von einer öffnung mit kleinstmoglichem Durchmesser gebildet, der sich nach dem Außendurchmesser der Zuführrohre 22 und den Toleranzen richtet, die bei der koaxialen Ausrichtung der Zuführrahre zu den Öffnungen benötigt werden. Wenn diese Bedingungen eingehalten werden, ist fc die maximale Zugspannung, die auf einen ausgewählten Draht 16a ausgeübt wird, während er in dem Klemmloch 40 gehalten ist, unabhängig von der Länge des Drahtes, die

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durch das Klemmloch hindurchgeführt worden ist, so daß nur ein genügend langer Drahtabschnitt durch das Schlitz— muster der Schicht 53 hindurchgeführt zu werden braucht, um einen Eingriff des Drahtes 16a mit den Klemmflächen des Materials der Schicht 53 im Bereich des Schlitzmusters zu gewährleisten.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung gibt der Legekopf 10 ein Drahtstück durch das Ende des Zuführrohres aus, bevor dieses Ende in das Klemmloch ein-™ geführt wird. Als Ergebnis entsteht eine Drahtschleife, die von dem Klemmloch 40 festgehalten wird und bei der das Ende des Drahtes 16a oberhalb des Kabellegebrettes verbleibt. Wenn es demnach erwünscht ist, daß Enden der Drähte 16 oberhalb des Kabellegebrettes 18 bleiben, muß das Ausgeben des Drahtes aus dem Ende des Zuführrohres 22a dem Einführen dieses Endes in das Klemmloch 40 vorausgehen. Es sei bemerkt, daß bei der bisher beschriebenen Ausführungsform der Erfindung eine Drahtschleife am Ende eines jeden

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ausgelegten Drahtes 16 des Kaberbaumes gebildet wird. Drahtschleifen am Ende der ausgelegten Drähte können jedoch leicht vermieden werden, indem die Drähte 16 genauer abgeschnitten oder mittels der Zuführrohre am Ende eines jeden Legezyklus tiefer in die Klemmlöcher eingeführt werden. Es können auch beide Maßnahmen getroffen werden. Es besteht jedoch gegenwärtig kein Bedarf dafür, Drahtschleifen an den Klemmlöchern 4-0 zu vermeiden, und es ist infolgedessen die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gegenwärtig so ausgebildet, daß Drahtschleifen an den Klemmlöchern gebildet werden, die sich an den Enden der Legestrecken des Kabelbaumes befinden.

Jeder Legekopf 10 weist Markierungssensoren 60 für jeden der sechs Drähte 16 auf, wie es aus der Vorderansicht des Legekopfes 10 nach Fig. 2 und der Draufsicht auf die Markierungssensoren 60 nach Pig. 7 hervorgeht· Mit den Markierungssensoren 60 ist eine Anordnung zur Drahtüberwachung gekoppelt, die eine Anzahl mit einem Treiberverstärker 24- elektrisch verbundener Differentialverstärker 62 umfaßt, die mit je einer von sechs Sensorkammern 66 gekoppelt sind. Der Treiberverstärker 64 weist einen Gleichrichter auf, so daß er ein einsinniges Ausgangssignal liefert. Die Markierungssensoren 60 führen durch die Feststellung des Unterschiedes zwischen den Ausgangssignalen 'eines oberen und eines unteren Photodetektors bzw. 67, die beide durch eine an der anderen Seite der Sensorkammer 66 angeordneten Lichtquelle 68 beleuchtet werden, zwei verschiedene Funktionen aus· Jeder der Markierungs sensoren 60 spricht auf eine Drahtmarkierung

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an, die aus benachbarten abgeflachten Bereichen des Drahtes 16a besteht, die senkrecht aufeinanderstellen und eine Differenz der Lichtintensität an den Photodetektoren 65 und 67 erzeugen, wenn sie diese Photodetektoren passieren. Außerdem stellt jeder Markierungssensor 60 das Ende eines Drahtes fest, das die Photodetektoren 65 "und 67 passiert.

Im Betrieb wird eine Differenz in den Ausgangs Signalen der Photodetektoren 65 und 67 in der Sensorkammer 66, die beispielsweise auf eine Drahtmarkierung 63 an einem Draht 16a zurückzuführen ist, von dem Differentialverstärker 62 festgestellt, dessen Ausgangssignal dem Treiberverstärker 64 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Treiberverstärkers 64, das bei Anlegen eines Differenzsignales an seinem Eingang auftritt, ist in 3?ig. 6 durch einen Impuls MS dargestellt, der einer im unteren Teil der Fig. 6 dargestellten Logik zugeführt wird. Der Markierungsimpuls MS wird über ein UND-Glied 69 einem ODER-Glied 69c zugeführt. Das UND-Glied 69 wird von einem Signal OS^q vorbereitet, das von einer Zeitschaltung 0S,_Q geliefert wird. Das Eingangssignal ist während der Markierungsabtastperiode vorhanden, um eine Zeitschaltung OS^c an ihrem Eingang Qs auszulösen. Zeitschaltungen 0S8, 0S15,. 0S30 und 0S31» bei denen es sich um monostabile Kippstufen handeln kann, definieren das Ausgabeintervall zu Beginn eines jeden Legezyklus, bei dem die Zeitschaltung 0S8 von einem Signal gen nach der Auswahl eines Zuführrohres 22 und vor dessen Absenken getriggert wird, um beispielsweise einen Drahtabschnitt 16a von etwa 20 cm Länge in das

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Zuführrohr 22 auszugeben. Die Länge des ausgegebenen Drahtabschnittes während der durch die Zeitschaltung OSB bestimmten Zeitspanne ist kleiner als die Länge des Zuführrohres 22, jedoch größer als die maximale Abwärtsbewegung des Zuführrohres 22, damit ein Abschnitt des Drahtes 16a innerhalb des Zuführrohres 22 verbleibt.

Nachdem das Ende des Zuführrohres 22a in das Klemmloch 40 eingeführt worden ist, wie es Fig. 3 zeigt,- wird die Zeitschaltung 0S30 ausgelöst, um ein Markierungs-Abtastintervall zu definieren, während dem ein weiterer Abschnitt des Drahtes 16a ausgegeben wird. Die von der Zeitschaltung 0S30 definierte Zeitspanne ermöglicht eine maximale Ausgabe von beispielsweise 75 cm d.es Drahtes 16a, jedoch wird die Zeitschaltung 0S30 zurückgestellt, wenn die Drahtmarkierung 63 festgestellt und die Zeitschaltung 0S15 ausgelöst wird, um einen Abschnitt von maximal 38 cm von dem Zeitpunkt an auszugeben, zu dem die Zeitschaltung 0Si5 ausgelöst worden ist. Die Zeitschaltung OSi5 wird von den Markierungsimpulsen MS ausgelöst, die über das UND-Glied 69 zugeführt werden, wenn das Ausgangssignal OS^₀ der Zeitschaltung 0S30 "wahr" ist. Während der von der Zeitschaltung 0S15 definierten Zeitspanne wird der Draht 16a ausgegeben» um zu gewährleisten, daß aus der Mündung des Zuführrohres 22a ein Endabschnitt des Drahtes herausragt, dessen Länge ausreicht, um von der Schicht 53 im Klemmloch 40 ergriffen zu werden. Um Möglichkeiten für Schwankungen im Ort der Drahtmarkierung 63 auf dem Drahtabschnitt, der während der von der Zeitschaltung 0S8 defi-.nierten Zeitspanne ausgegeben wird, zu ermöglichen, ist ein Plipflop M2 vorgesehen, der die Markierungsimpulse MS

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für ein späteres Auslösen der Zeitschaltung 0S15, nämlich nach Ablauf der von der Zeitschaltung 0S8 definierten Zeitspanne, speichert· Demgemäß ermöglicht ein UND-Glied 69b, daö von dem Ausgangssignal OSg der Zeitschaltung 0S8 vorbereitet wird, die Übertragung des Markierungsimpulses MS zum Zweck der Speicherung auf das Flipflop M2, das von dem Ausgangssignal OS^,- zurückgestellt wird. Das ODER-Glied 69c führt den Markierungsimpuls MS oder das Ausgangssignal des UND-Gliedes 69a der Zeitschaltung 0S15 zu deren Auslösung zu. Die Flipflops M1 und M2 sowie die Ze it schaltungen 0S8, 0S15, 0S30 und 0S31 werden von den Vorderflanken der ihren Stell- oder Rückstelleingängen zugeführten Signale ausgelöst. Demnach wird beim Feststellen eines Markierungsimpulses MS ein Ausgangssignal OS_xJc erzeugt, welches das Ausgabeintervall um eine Zeitspanne verlängert, die ausreichend ist, um beispielsweise 38 cm des Drahtes 16a nach dem Feststellen der Drahtmarkierung 63 aus dem Zuführrohr 22a auszugeben.

Um das Fehlen eines Markierungsimpulses MS während des maximalen Ausgabeintervalles und das Ende des Drahtes 16a festzustellen, ist eine Logik 70a vorhanden, um den Legezyklus zu beenden. In dem Fall, daß ein vorbestimmtes Aus gäbe Intervall abgelaufen ist, ohne daß eine Markierung festgestellt worden ist, wird ein Flipflop M1 gestellt, so daß ein "wahr"-Ausgangssignal M_x. erzeugt wird, das den Arbeitsablauf der Vorrichtung unterbricht·

Die für das Feststellen einer Drahtmarkierung vorgesehene maximale Zeitspanne wird durch die Zeitschaltung 0S30 bestimmt· Am Ende der Abtastperiode erzeugt die Zeitschaltung OS30 ein Ausgangssignal OS ·™ Beim Fehlen eines

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Markierungsimpulses MS bewirken die Ausgangssignale OS¹^c und OS,,. das Zuführen des Ausgangssignales OS¹™ zum Flipflop M1. Eine Zeitschaltung 0S31 bewirkt eine Überlappung in der Markierungs-Abtastperiode zur Übertragung des Ausgangssignales OS ¹^q und wird zusammen mit der Zeitschaltung 0S30 von dem Steuersignal g58 zu Beginn der Drahtabtastperiode ausgelöst.

Außerdem sind die logischen Glieder 73 und 73a vorge- * sehen, die ein Ausgangssignal des Treiberverstärkers 64 feststellen, das das Ende des beispielsweise durch die Sensorkammer 66 laufenden Drahtes 16a feststellen, da eine Drahtmarkierung 63 außerhalb des Markierungs-Abtast— intervalles, das von den AusgangsSignalen OS™ und 0S_Q definiert wird, nicht erwartet wird. Wie oben angegeben, definiert die Zeitschaltung 0S15 das Ausgabeintervall nach dem Feststellen einer Drahtmarkierung 63 und es gibt ein Ausgangsimpuls des Treiberverstärkers 64 während der von der Zeitschaltung 0S15 bestimmten Zeitspanne das Ende eines Drahtes oder das fälschliche Auftreten einer zweiten Drahtmarkierung 63 an. Vorzugsweise wird das Ausgangssignal 0S15 in Abhängigkeit von einem Markierungsimpuls MS verzögert, um das Feststellen eines ausgedehnten oder doppelten Impulsausgangssignales von den Verstärkern 62 zu vermeiden, wenn eine einzige Drahtmarkierung die Photpdetektoren 65 und 67 passiert. Die Ausgangssignale der UND-Glieder 73 und 73a werden über ein ODER-Glied dem Flipflop M1 zugeführt, damit dieses Flipflop ein Ausgangssignal M^ erzeugt, um den Drahtlegevorgang zu unterbrechen. Demnach wird das Flipflop M1 von den Ausgangssignalen der logischen Glieder 71· 73 oder 73a dazu

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veranlaßt, den Drahtlegevorgang wegen Fehlens einer Drahtmarkierung während der Abtastperiode oder wegen des Durchlaufens eines Drahtendes durch die Sensorkammer 66 zu unterbrechen.

Um den Draht 16a in der Sensorkammer 66 in der gewünschten Lage zu halten, ist eine in Fig. 6 dargestellte Draht führungsanordnung vorgesehen, die ein mit einem Flansch versehenes Führungsrohr 74· umfaßt, das in einer öffnung am oberen Ende des Gehäuses der Sensorkammer eingesetzt ist. Die obere Stirnfläche des FührungsrohVres 74 ist unter einem Winkel von 20° eingesenkt, um einen Sitz für eine Membran 76 zu bilden, die aus einem elastischen Material, wie beispielsweise Neopren, besteht, und mit dem Draht 16a elastisch unter Reibung in Eingriff steht, wenn der Draht durch das Führungsrohr 74- in die Sensorkammer 66 einläuft. Eine beispielsweise aus Nylon bestehende Scheibe 75 wird in der gezeigten Stellung von einer Kappe 77 gehalten, die eine Ringnut zur Aufnahme des äußeren Randes der Scheibe 75 aufweist, damit die Membran 76 zwischen den einander gegenüberstehenden Kegelflächen des Führungsrohres 74· und der Scheibe gehalten wird. Eine zentrale öffnung in der Drahtführung bildet einen koaxialen Durchgang für den Draht und ent= hält einen vorspringenden Rand der Membran 76, die mit dem Umfang des Drahtes 16a unter Reibung in Eingriff kommt, wenn der Draht diese Drahtführung durchläuft. Die öffnung der Membran 76 ist in bezug auf deren Achse und vor deren Deformation unter einem Winkel von 50° geschnitten und es hat die gebildete öffnung einen kleinsten

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Durchmesser, der etwa 2ΌΡ/Ό kleiner ist als der Außendurchmesser des das Führungsrohr durchlaufenden Drahtes. Diese Drahtführungsanordnung gewährleistet eine genaue Ausrichtung des Drahtes 16a im Inneren der Sensorkammer 66, so daß der Draht 16a genau in der Längsachse der Kammer und damit genau konzentrisch zu der Achse gehalten wird, die zwischen den Photodetektoren 65 und 67 einerseits und der Lichtquelle 68 andererseits verläuft·

Der Reibungsschluß der Membran 76 mit dem Umfang des hindurchlaufenden Drahtes 16a ist "bei einer Bewegung des Drahtes in die Kammer hinein nur gering, während eine Bewegung in umgekehrter Richtung öden?- ein Spiel des Drahtes verhindert wird, um eine gleichförmige Bewegung des Drahtes durch die ßensorkammer 66 zu gewährleisten. Infolgedessen ist der Markierungssensor für den Draht 16a keinen seitlichen Bewegungen oder Ablenkungen des sich in der Sensorkammer enthaltenen Drahtabschnittes ausgesetzt, die sonst zu unerwünschten Differenzen in den Aus gangs Signalen der Fhotodetektoren und 67 führen könnten.

Fig. 7 ist eine Draufsicht auf die sechs Markierungssensoren 60 für die sechs Drähte 16 des in den Fig. 2 und 3 dargestellten Legekopfes, während eine typische Drahtführungsanordnung anhand Fig. 6 beschrieben worden ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Drahtführungsanordnungen für die Markierungssensoren 60 auswechselbar, um Drähte 16 verschiedener Stärke verarbeiten zu können und gewährleistet ist, daß die Membran 76 einen Innendurchmesser aufweist,

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der um etwa 20% kleiner ist als der mittlere Durchmesser des Drahtes. Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung wurden zwei Sätze von Drahtführungsanordnungen als ausreichend angesehen, um Drähte verschiedener Stärke für alle Kabelbäume bei einer speziellen industriellen Anwendung verarbeiten zu können, bei welcher am häufigsten ein isolierter Draht von 3»2 mm Gresamtdurchmesser bei einer Drahtstärke von 1,3 mm verwendet wurde. Für die Neopren-Membran 76 wurde eine Shore-Härte von 60 bevorzugt, obwohl auch Membranen mit einer Shore-Härte im Bereich zwischen 4-0 und 80 die für die erfindungsgemäße Vorrichtung erwünschten Eigenschaften hatten. Die Dicke der Membran 76 betrug etwa 3f2 mm und sollte zweckmäßig im Bereich zwischen 2,5 "und 4,0 mm liegen. Eine andere, weniger häufige Drahtgröße in einem kleineren Bereich ist ein Draht von 0,4 mm Durchmesser, der einschließlich Isolationen einen Außendurchmesser von etwa 0,65 mm hat. Im Bereich dieser dünneren Drähte liegt der Drahtdurchmesser gewöhnlich im Bereich-zwischen 0,6 und 0,8 mm.

Der Leiter der Drähte 16 kann entweder als Litze oder massiv ausgebildet sein und aus Kupfer, Aluminium oder einem anderen elektrisch leitenden Material bestehen, das geeignet ist, in die für den Kabelbaum benötigte Form gebracht zu werden. Die Isolation besteht gewöhnlich aus einer gleichförmigen Schicht eines festen Kunststoffes, obwohl gewobene Glasfaden oder andere isolierende Fäden, die eine gewebte Isolierung bilden, geeignet sind. Eine übliche Isolierung, die den Vorteil

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der Wärmebeständigkeit hat, ist Tetrafluoräthylen.

Bei der Inbetriebnahme der erfindungsgemäßen Vorrichtung geht dem Auslegen der Drähte zur Bildung des gewünschten Kabelbaumes das Laden der entsprechenden Köpfe 10 mit codierten Drähten 16 von den Spulen 11 und das Einführen der Drähte von diesen Spulen bis zu der Schneidkante 33 der Schneidanordnung 32 voraus. Die einzelnen Drähte werden durch die Nuten in den Führungsroilen 26 und die Antriebsrolle 25 geführt und dabei in einer oder mehreren Windungen um die Antriebsrolle 25 gelegt. Nachdem die Drähte 16 in die entsprechenden Legeköpfe 10 eingeführt und die Kabellegebre1iter"18 auf den entsprechenden Werktischen 19 in die richtige Lage gebracht worden sind, wie es Fig. 1 zeigt, werden die Legeköpfe 10 in eine solche Stellung gebracht, daß sich die entsprechenden Zuführrohre 22a für die ausgewählten Drähte 16a über den Klemmlöchern befinden, die als die ersten Klemmlöcher für das Legen des Kabelbaumes programmiert worden sind. Die erste Stellung der Legeköpfe 10 und der ausgewählten Zuführrohre 22 ist gemäß dem Band oder der anderen Aufzeichnung programmiert, die von dem numerisch oder von einem Rechner programmierten Steuersystem geliefert wird. Wenn das Band oder die andere Aufzeichnung ordnungsgemäß in das Steuersystem eingebracht worden ist, braucht der Benutzer nur noch den Startknopf zu drücken, der das Band in die zum' Lesen des ersten Programmblockes erforderliche Stellung bringt. Nachdem die Legeköpfe über die ersten Klemmlöcher ^:4·0 des auszulegenden Musters gebracht worden sind, wird das Band weiterbewegt, damit der nächste Programmblock gelesen wird, der die Auswahl beispielsweise

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der Zuführrohre 22a durch Betätigen der entsprechenden Elektromagnete 47 umfaßt, wie es in Fig. 3 für einen der Legeköpfe 10 dargestellt ist. Bevor das Zuführrrohr 22a in das Klemmloch 40 abgesenkt wird, wird der Draht 16a in das Zuführrohr 22a durch Erregen des pneumatischen Stellgliedes 35 ausgegeben, der die Druckrolle 24 in Eingriff bringt, welche den Draht 16a in die Nut und gegen die ständig rotierende Antriebsrolle 25 drückt. Das Stellglied 35 hebt die Druckrolle 34 ab, wenn eine genügende Länge des Drahtes 16a in das Zuführrohr 22a P ausgegeben worden ist, um zu gewähr leisten, daß der Draht in dem Zuführrohr 22a verbleibt, wenn das Zuführrohr in das Klemmloch 40 abgesenkt wird. Gemäß der vorstehenden Beschreibung der Steuerung durch die in Fig. 6 dargestellte Logik beträgt diese Länge etwa 20 cm.

Anschließend wird dann der Stellbalken 36 nach unten bewegt, der das ausgewählte Zuführrohr 22a in dessen tiefste Stellung mitnimmt, in der das untere Ende dieses Zuführrohres in das Klemmloch 40 eingreift, wie es Fig. zeigt. Dann wird der Draht 16a erneut ausgegeben, bis eine Drahtmarkierung 63 die in Fig. 6 gezeigt ist, von fc dem entsprechenden Markierungssensor 60 festgestellt wird, oder bis das Ende einer Markierungs-Abtastperiode erreicht ist, wie es mehr im einzelnen bei der Beschreibung der Markierungssensoren 60 anhand Fig. 6 erläutert " worden ist. Wenn eine Drahtmarkierung 63- festgestellt worden ist, wird der Draht 16a erneut während einer bestimmten Zeitspanne ausgegeben, die beispielsweise einer Länge von etwa 38 cm entspricht, wodurch gewährleistet ist, daß das Ende des Drahtes 16a aus dem in das Klemm-

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loch 40 eingeschobenen Ende des Zuführrohres 22a hinausragt. Dann wird das Zuführrohr 22a Ms in eine der ausgewählten Drahtlegehöhen zurückgezogen, wie sie in Fig· 3 beispielsweise dargestellt sind, indem der Stellbalken 36 mit Hilfe der Seile 48, die mit einem nicht dargestellten Stellglied verbunden sind, in eine entsprechende Stellung gebracht wird.

Nachdem das ausgewählte Zuführrohr 22a in die gewünschte Drahtlegehöhe gebracht worden ist, die von dem Abstand abhängt, der zum Hinwegführen des Drahtes über das Kabellegebrett oder bereits ausgelegte Drähte benötigt wird, wird der Legekopf 10 längs einer gewünschten Strecke in Richtung auf eine Anschlußstelle 15 bewegt, so daß der ausgewählte Draht 16 längs der programmierten Strecke des Kabelbaumes ausgelegt wird. Wie in Fig. 1 dargestellt, folgt die Bewegung des Legekopfes 10 parallel zu dem Kabellegebrett 18 einer Strecke von einer Anschlußstelle 15 über Drahthalter 17 zu einem der Klemmlöcher 40 einer der Anschlußstellen 15 am anderen Ende des Kabellegebrettes. Demgemäß wird der Legekopf 10 so gesteuert, daß er in der gewählten Drahtlegehöhe von Punkt zu Punkt oder längs einer Kontur bewegt wird, um den vorbestimmten Weg zwischen den Klemmlöchern 40 der Anschlußstellen 15 für den ausgewählten Draht 16a zu folgen.

Während des Zuführintervalles werden die Legeköpfe 10 so gesteuert, daß eine Zuführspannung in einer Höhe aufrechterhalten wird, die nicht die Haltekraft der Klemmlöcher 40 überschreitet· Weiterhin wird die geregelte Spannung ausreichend niedrig gehalten, um zu

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gewährleisten, daß die Drähte keine Beschädigung erfahren, wenn sie aus der abgerundeten oder abgeschrägten Mündung des Zuführrohres austreten. Die Regelung der Zuführspannung auf einen konstanten Wert erfolgt mittels der Drahtwindungen, welche die rotierenden Antriebsrollen 25 der entsprechenden Legeköpfe 10 umgebem Wenn die Zugspannung den gewünschten Wert überschreitet, werden die Drahtwindungen um die Antriebsrollen 25 eng, so daß sie mit der geriffelten Oberfläche am Boden der Nuten 26 in den Antriebsrollen- 25 in Eingriff kommen und einen Zwangsantrieb erfahren, der die Bewegung der Drähte in Richtung von den Antriebsrollen 25 in die Zuführrohre 22a unterstützt. Es ist wichtig festzuhalten, daß die Antriebsrollen 25 im Zuführbetrieb arbeiten, wenn die Drähte während des Zuführintervalls zwangsweise angetrieben werden, im Gegensatz zu dem Ausgabeintervall, während dem die Druckrollen 34· in eine Betriebsstellung gebracht werden, in der sie die ausgewählten Drähte 16a mit den entsprechenden, geriffelten Oberflächen der Antriebsrollen 25 im Ausgabeintervall zu Beginn eines Drahtlegezyklus in Eingriff bringen. Weiterhin ist eine geriffelte Oberfläche nur·, eine Form zur Herstellung eines ausreichenden Reibungsschlusses zwischen dem Draht 16a und dar Antriebsrolle 25, um eine zwangsweise Zufuhr oder Ausgabe des Drahtes 16a im Ausgabeintervall oder zur Herstellung einer geregelten Spannung zu erzeugen. Es sind auch andere Oberflächen geeignet, die einen Reibungsschluß erzeugen und abriebfest genug sind, um den Beanspruchungen über lange Zeiten hinweg standzuhalten·

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Am Ende eines jeden Drahtlegezyklus wird das dem ausgelegten Draht 16a zugeordnete Zuführrohr 22a erneut in ein Klemmloch 40 der sich am Ende der Legestrecke befindenden Anschlußstelle 15 abgesenkt, um das Ende des Drahtes 16a in·diesem Klemmloch 40 zu befestigen, damit beide Enden des Drahtes und das ganze Drahtstück in dem Kabelbaum festgehalten werden. Uach dem Einführen des Drahtes 16a in das letztgenannte Klemmloch 40 wird das Zuführrohr 22a mit Hilfe des Stellbalkens 36 bis in die in Pig· 3 durch die gestrichelte Linie 36' veranschaulichte Stellung angehoben. Endlich wird dann noch der Elektromagnet 4? abgeschaltet, wodurch der Drahtlegezyklus abgeschlossen ist. Anschließend wird dann der Legekopf 10 zum nächsten Klemmloch 40 gebracht und es wird das nächste ausgewählte Zuführrohr 22 in das als nächstes programmierte Klemmloch 40 abgesenkt, um den nächsten Draht 16 dem Kabelbaum hinzuzufügen. Die anhand der bevorzugten Ausführungsform erläuterten Lehren zeigen, daß die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern Abweichungen davon möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen· So sind beispielsweise bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel zwei Legeköpfe 10 vorhanden, die gleichzeitig parallel betrieben werden, um zwei Kabelbäume in einem einzigen Arbeitszyklus herzustellen. Statt dessen kann das Programm zur Herstellung spezieller Kabelbäume auch dazu benutzt werden, um Kabellegebretter 18 herzustellen, indem an einem Ende des Balkens 14 der Legekopf durch ein Werkzeug ersetzt wird, das öffnungen für die Klemm-

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löcher 40 und auch für die Anbringung der Drahthalter auf dem Kabellegebrett erzeugt. Da die Stellung der Klemmlöcher 40 auf dem Programmstreifen aufgezeichnet sind, können die Kabellegebretter 18.leicht auf den gleichen Werktischen und mit Hilfe der gleichen Steuereinrichtungen erstellt werden. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Kabelbäume in drei Dimensionen herzustellen, indem eine Steuereinrichtung für eine Bewegung längs drei Achsen oder sogar fünf Achsen vorgesehen wird, obwohl eine solche Notwendigkeit wegen der Flexibilität der Kabel für elektronische und elektrische Ausrüstungen kaum besteht· Weiterhin ist leicht erkennbar, daß die Erfindung nicht auf das Legen von Drähten beschränkt ist, sondern zum Auslegen von beliebigem Strangmaterial dienen kann, wie beispielsweise von Fasern, optischen Faserbündeln, Schläuchen und dergleichen.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Herstellung von Kabelbäumen aus einzelnen Strängen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Haltevorrichtung (18) für die Stränge des Kabelbaumes (20) und ein Legekopf (10) relativ zueinander beweglich angeordnet und durch eine Antriebseinrichtung (13) miteinander verbunden sind, mit ä&ieen Hilfe eine Relativbewegung zwischen l>5«kopf (it© und Haltevorrichtung (18) erzeugbar ist, daß der -Legekopf (10) eine Ausgabevorrichtung (22, 24) für die den Kabelbaum (20) bildenden Stränge (16) aufweist und daß mit dem Legekopf ^(10) und der Antriebseinrichtung (13) eine mit einer Programmspeichereinrichtung gekoppelte Steuereinrichtung verbunden ist, die nach einem gespeicherten Programm ein automatisches Ablegen der Stränge (16) längs vorbestimmter Strecken zur Erzeugung des Kabelbaumes (20) bewirkt.

2· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Legekopf (10) selektiv betätigbare Zuführrohre (22) und die Haltevorrichtung (18) Anschlußstellen (15) mit Klemmen (4-0) aufweist, in die ein betätigtes Zuführrohr (22) mit einem aus dessen Ende herausstehendem Strang (16) einführbar ist und die den Strang beim Zurückziehen des Zuführrohres festhalten«

3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemme (40) von hinter einer Öffnung angeordnetem und mit Schlitzen versehenem elastischem .. Material (53) gebildet wird.

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4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Legekopf (10) eine mit dem Strang (16) unter Reibung in Eingriff stehende Antriebsrolle (25) zur Regelung' der Strangspannung aufweist·

5· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Legekopf (10) eine Schneidanordnung (32) aufweist, mit deren Hilfe die Stränge (16) in Abschnitte zerschneidbar sind, deren Länge gleich der Länge der vorbestimmten Strecken des Kabelbaumes (20) sind.

6· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Legekopf (10) eine Steuervorrichtung zur Ausgabe ausgewählter Stränge von einer Anzahl von Vorratsspulen aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Legekopf (1O) einen Sensor (60) zum Feststellen der Länge eines wahlweise von einem'fortlaufenden Strang (16) ausgegebenen Strangabschnittes aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Strang (16) auf seiner Länge an vorbestimmten Stellen deformiert ist und der Sensor (60) zur Steuerung der Ausgabe des ausgewählten Stranges auf die Deformationen (63) anspricht.

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