Beschreibung

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Verarbeitung von elektrischen Kontakten durch eine Quetschvorrichtung gemäß des unabhängigen Anspruchs 1 . Weiterhin geht die Erfindung aus von einem Werkzeug zur Durchführung eines derartigen Verfahrens. Weiterhin geht die Erfindung aus von einer Quetschvorrichtung zur Aufnahme eines verfahrensgemäßen Werkzeuges zur Durchführung des Verfahrens.

Derartige Quetschvorrichtungen und dazugehörige Werkzeuge werden benötigt, um elektrische Kontakte mit elektrischen Leitern irreversibel zu verbinden. Quetschvorrichtungen, wie Crimpmaschinen und/oder Crimpautomaten, dienen zur (teil-)automatischen, fremdkraftbetätigten Durchführung einer Quetschung, vorwiegend als Crimpung bekannt, von elektrischen Kontakten auf einen elektrischen Leiter, üblicherweise einem (teilweise abisolierten) Kabel.

Stand der Technik

Im Stand der Technik sind eine Vielzahl cleverer und hilfreicher

Quetschvorrichtungen bekannt. Allerdings sind die meisten (teil) automatisierten Quetschvorrichtungen auf den gebracht von Stanzkontakten ausgelegt. Diese werden von einem Coil gestanzt und geformt, wobei ein kleines Band des Coils verbleibt und verwendet wird, um so geformte Kontakte als Trägerband miteinander zu verbinden. Diese Trägerbänder werden mit den daran befindlichen Kontakten auf eine Rolle für den einfachen Transport und die einfache Verarbeitung gewickelt.

Jedoch besteht eine derart vorteilhafte Einrichtung nicht für Kontakte, welche durch ein spanendes Verfahren hergestellt wurden, beispielsweise durch Drehbearbeitung. Für derartige Kontakte müssen üblicherweise Sortiervorrichtungen in eine Quetschvorrichtung integriert, oder an eine Quetschvorrichtung angeordnet werden.

Die DE 6803967 U eröffnet eine pneumatisch betätigte Crimpvorrichtung für Steckkontaktelemente, mit einem Sortierbehälter , der die Steckkontaktelemente in der geeigneten Lage mit der zur Aufnahme der Leitungsader bestimmten Öffnung voraus in den Zuführungsstutzen der druckluftbetriebenen Zuführungseinrichtung eintreten lässt und mit einem durch Fußventil gesteuerten, druckluftbetriebenen Crimpzangenteil, wobei das an eine Druckluftzuführungsleitung angeschlossene Fußventil über eine weitere Druckluftleitung mit dem Druckluftzylinder verbunden ist.

Die US 3460230 A zeigt eine Vorrichtung zum Befestigen eines elektrischen Kontakts an einem elektrischen Leiter, umfassend einen Trichter, der eine Vielzahl von elektrischen Kontakten enthält und geeignet ist, die Kontakte von einer vorbestimmten Stelle am Umfang des Trichters und mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit auszugeben und eine Schienenanordnung, die mit dem Trichter zusammenwirkt und angrenzend an die vorbestimmte Stelle positioniert ist, um die Kontakte in einer Reihe und in einer vorbestimmten Ausrichtung aufzunehmen, wenn sie aus dem Trichter ausgegeben werden, um anschließend in der Vorrichtung mit einem Leiter verbunden werden zu können.

Nachteilig am Stand der Technik sind die platzvergeudenden Sortiervorrichtungen, welche nicht ohne Aufwand an existierende Quetschvorrichtungen angeordnet werden können.

Aufgabenstellung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu eröffnen, welches die Verarbeitung von spanend gefertigten Kontakten in (teil-) automatisierten Quetschvorrichtungen ohne Sortiervorrichtung ermöglicht. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Werkzeug für eine Quetschvorrichtung anzubieten, welche ein verfahrensgemäßes Verbinden von Kontakt und Leiter ermöglicht.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Quetschvorrichtung anzubieten, welche ein erfindungsgemäßes Werkzeug aufnimmt und das erfindungsgemäße Verfahren ausführt.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung angegeben.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zur irreversiblen Verbindung eines elektrischen Kontaktes mit einem elektrischen Leiter durch eine fremdkraftbetätigte Quetschvorrichtung, insbesondere eine fremdkraftbetätigte Crimpmaschine, vorgeschlagen. Der Kontakt ist mittels eines spanenden Verfahrens hergestellt, weist zumindest einen elektrischen Verbindungsbereich und zumindest einen Quetschbereich auf und ist in einer gurtähnlichen Trägereinheit eingebracht. Die Trägereinheit weist mehrere, aufeinander folgende Kontaktaufnahmen auf, welche je einen Kontakt in identischer Orientierung und grundsätzlich parallel zueinander aufnehmen. Die Quetschvorrichtung betätigt mittels zumindest einem fremdkraftbetätigten Aktuator zumindest ein Werkzeug, um eine Quetschung des Quetschbereichs auf den elektrischen Leiter durchzuführen.

Das Werkzeug der Quetschvorrichtung löst den elektrischen Kontakt aus der Trägereinheit und führt die Quetschung des Quetschbereiches des Kontakts an dem elektrischen Leiter durch.

Bei der Herstellung von Kontakten durch spanende Verfahren wird meistens das Maschinendrehen genutzt. Die durch Drehen hergestellten Kontakte bieten üblicherweise durch das im Verbindungsbereich befindliche Vollmaterial eine verbesserte Stromtragkraft, sodass höhere Ströme übertragen werden können. Als Quetschbereich des Kontaktes ist der Bereich gemeint, welcher einen elektrischen Leiter, üblicherweise eine Ader eines Kabels, aufnimmt und durch wirken einer Kraft derart verquetscht, also vercrimpt werden, dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Kontakt und dem elektrischen Leiter hergestellt wird.

Analog dazu ist der Verbindungsbereich des Kontaktes der Bereich, welcher zur Verbindung mit einem korrespondierenden Kontakt ausgelegt ist. Also im Falle eines gedrehten Stiftkontaktes ist der Verbindungsbereich ein (aus Vollmaterial) geformter Stiftbereich, welcher beispielsweise mit einem Buchsenkontakt in elektrisch leitende Verbindung gebracht wird.

Als Trägereinheit ist eine kontakttragende Vorrichtung zu verstehen, welche es der Quetschvorrichtung ermöglicht, nach einem Quetschvorgang eines Kontaktes einen nächsten Kontakt zu fördern, wobei keine gesonderte Sortiervorrichtung eingesetzt werden muss. Im Wesentlichen ersetzt die Trägereinheit ein Trägerband, wie es bei gestanzten Kontakten zu finden ist. Die in der Trägereinheit angeordneten, gedrehten Kontakte werden also vorsortiert und mit der Trägereinheit verbunden. Dadurch lässt sich der Einsatz für verschiedene Ausführungen von Quetschvorrichtungen vereinfachen. Die Trägereinheit kann aus einem textilen Gewebe gefertigt sein. Vorteilhafterweise ist die Trägereinheit aus einem flexiblen und/oder elastischem Kunststoff gefertigt. Geschickter Weise sind die Kontaktaufnahmen der Trägereinheit als hohle Teilzylinder ausgeformt. Besonders bevorzugt wird eine Trägereinheit, welche je Kontaktaufnahme zwei teilringförmige Elemente aufweist. Die teilringförmigen Elemente nehmen die Kontakte idealerweise an einem Ende des Quetschbereichs, wobei das Ende eine Öffnung zu einem Quetschbereich des Kontakts eröffnet und einem Übergangsbereich zwischen dem Quetschbereich und dem Kontaktbereich auf. Zwischen den Kontaktaufnahmen sind vorteilhafterweise Verbinderelemente vorgesehen. Die Verbinderelemente halten beispielsweise die Kontaktaufnahmen in Form, wodurch die Kontakte sicher aufgenommen bleiben. Darüber hinaus kann durch Kraftaufwand an diesen Verbinderelementen ein Kontakt aus den Kontaktaufnahmen gelöst werden. Als fremdkraftbetätigter Aktuator sind im allgemeinen Aktuatoren gemeint, welche durch mechanische Energie, elektrische Energie, pneumatische Energie, hydraulische Energie oder einer Kombination der genannten Kräfte, die nicht von einem die Quetschvorrichtung zugewiesenem und/oder bedienendem Nutzer generiert sind, gemeint. Im Stand der Technik werden besonders pneumatische Quetschvorrichtungen eingesetzt, da diese durch Druckregulierung schnell und sicher Quetschungen von Kontaktelementen vornehmen können.

Als Werkzeug sind im Rahmen der Erfindung sowohl ein Druckelement, beispielsweise ein Gesenk und/oder ein Stempel gemeint, sowie ein Gegendruckelement, also ein Amboss oder eine Matrize. Durch den fremdkraftbetätigten Aktuator wird dabei das Druckelement in Richtung des Gegendruckelements verfahren, wobei der zu quetschende Kontakt, sinnvoller Weise gemeinsam mit dem zu verbindenden Leiter, mit dem Quetschbereich zwischen dem Druckelement und dem Gegendruckelement befindet und derart von diesen gequetscht, bzw. vercrimpt wird, dass Leiter und Kontakt irreversibel und elektrisch leitend verbunden sind.

Erfindungsgemäß löst das Werkzeug vor, während und/oder nach dem Quetschvorgang den Kontakt aus der Trägereinheit.

In einer Ausführungsform überführt der fremdkraftbetätigte Aktuator das Werkzeug zumindest in eine Ausgangsposition, in eine Löseposition und in eine Quetschposition.

Als Ausgangsposition sei die Position gemeint, welche bei ruhendem, aktiviertem Zustand der Quetschvorrichtung eingenommen wird.

Unter Löseposition sei die Position zu verstehen, in welcher das Werkzeug den zu quetschenden Kontakt aus der Trägereinheit löst.

Die Quetschposition ist folglich eine Position, in welcher das Druckelement und das Gegendruckelement des Werkzeugs derart zusammengeführt sind, dass eine Quetschung des Kontakts im Quetschbereich stattfindet, also eine plastische Verformung des Kontakts, wodurch die irreversible Verbindung zwischen Kontakt und Leiter hergestellt wird. Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass der Aktuator zumindest einen Exzenter aufweist und das Werkzeug in einer grundsätzlich zyklischen Weise in dessen verschiedene Betriebspositionen überführt.

Die Quetschvorrichtung fördert in einer geschickten Ausführungsform nach dem Quetschvorgang die Trägereinheit derart, dass ein weiterer Kontakt mit einem weiteren elektrischen Leiter durch die Quetschvorrichtung verbindbar ist.

Durch diese Ausgestaltung wird zumindest ein halbautomatischer Prozess ermöglicht, welcher durch einfache Anpassungen vollständig automatisiert werden kann. Cleverer Weise kann hierbei eine Steuerung derart implementiert werden, dass bei Erreichen eines Endes der Trägereinheit der halbautomatische und/oder der automatische Prozess unterbrochen wird.

Eine sinnvolle Ausführungsform schlägt vor, dass die Quetschvorrichtung folgende Schritte ausführt; a) Fördern des Kontakts zum Werkzeug, b) Fixieren des Kontaktes durch das Werkzeug, c) Lösen des Kontaktes aus der Trägereinheit, d) Quetschen des Kontaktes entlang des Quetschbereiches e) Freigeben des Kontaktes.

Erfindungsgemäß werden die Schritte in der genannten Reihenfolge ausgeführt. Es kann allerdings auch sinnvoll sein, die Schritte c) und d) zu tauschen.

In einer cleveren Ausführungsform löst das Werkzeug den Kontakt durch zumindest eine im Wesentlichen orthogonal zur Trägereinheit ausgerichtete Kraft aus der Trägereinheit heraus.

Als orthogonale Kraft zur Trägereinheit ist ganz spezielle eine Kraft gemeint, welche zusätzlich orthogonal zur Längsachse eines Kontakts ausgerichtet ist. Alternativ kann ein Kontakt in Richtung seiner Längsachse aus der Trägereinheit gelöst werden, jedoch scheint die hierfür notwendige

Ausgestaltung des Werkzeugs und/oder der Quetschvorrichtung aufwändig.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung wird durch ein Werkzeug für den Einsatz in einer fremdkraftbetätigten Quetschvorrichtung, insbesondere einer fremdkraftbetätigten Crimpmaschine, aufweisend ein Druckelement, beispielsweise ein Gesenk und ein Gegendruckelement, beispielsweise einen Amboss gelöst, wobei das Druckelement zumindest zweiteilig ausgeführt ist. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass das Druckelement aus zumindest einem Quetschelement und zumindest einem

Löseelement aufgebaut sind. Besonders bevorzugt wird ein Werkzeug, aufweisend ein Quetschelement mit zumindest einer Quetschform und zwei

Löseelementen, wobei das Quetschelement zwischen den zwei Löseelementen angeordnet ist. Auf diese Weise ermöglicht das Werkzeug die Ausführung der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte in besonders vorteilhafter Weise.

In einer weiterentwickelten Ausführungsform befördert das Werkzeug, betätigt durch die Quetschvorrichtung und dessen fremdkraftbetätigten Aktuator, zunächst das Quetschelement zur Fixierung des Kontaktes.

Dieser Weiterentwicklung folgend sieht eine Ausführungsform vor, dass das Werkzeug durch die Quetschvorrichtung und dessen fremdkraftbetätigten Aktuator nach der Fixierung des Kontaktes den fixierten Kontakt mittels dem Löseelement aus der Trägereinheit löst. Die Löseelemente werden abgesenkt und Lösen den Kontakt aus der Trägereinheit. Schließlich wird das Quetschelement final abgesenkt, wobei der Kontakt in seinem Quetschbereich gequetscht und so mit einem Leiter verbunden wird.

Schließlich eröffnet die Anmeldung eine Quetschvorrichtung, insbesondere fremdkraftbetätigte Crimpmaschine, welche zumindest halbautomatisch elektrische Kontakte mit elektrischen Leitern durch Quetschung in irreversible Verbindung bringt. Die Quetscheinrichtung ist zur Aufnahme eines zuvor beschriebenen Werkzeugs ausgelegt, um das eingangs beschriebene Verfahren auszuführen.

Ausführungsbeispiel

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 Ein Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Quetschvorrichtung mit einem Werkzeug in einer Ausgangsposition;

Fig. 2 Ein Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Quetschvorrichtung mit einem Werkzeug in einer Fixierposition;

Fig. 3 Ein Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Quetschvorrichtung mit einem Werkzeug in einer Löseposition.

Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein. Richtungsangaben wie beispielsweise „links“, „rechts“, „oben“ und „unten“ sind mit Bezug auf die jeweilige Figur zu verstehen und können in den einzelnen Darstellungen gegenüber dem dargestellten Objekt variieren.

Die Figur 1 zeigt eine Detailansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeugs 1 , eingesetzt in einer erfindungsgemäßen Quetschvorrichtung 10. Quetschvorrichtung 10 und das darin befindliche Werkzeug 1 befinden sich dabei in einer Ausgangsposition. Die Ausgangsposition ist idealerweise dann eingenommen, wenn die Quetschvorrichtung 10 einsatzbereit, aber noch nicht aktiviert ist. Damit ist gemeint, dass die Quetschvorrichtung 10 mit Energie versorgt ist, ein Quetschvorgang aber noch nicht ausgelöst ist. Die Quetschvorrichtung 10 nimmt ein Druckelement, bestehend aus einem Quetschelement 14 und zwei das Quetschelement 14 flankierende

Löseelemente 12 und 12' auf, wobei die Löseelemente 12 und 12' in der dargestellten Position des Werkzeugs 1 nicht erkennbar sind. Dabei weist das Quetschelement 14 eine Quetschform 16 auf, welche den Quetschvorgang positiv beeinflusst. Die Quetschform 16 kann also derart eingesetzt werden, dass eine Quetschung nicht übermäßig mit Kraft beaufschlagt wird, was eine Beschädigung und/oder Zerstörung von Leiter und/oder Kontakt zur Folge haben kann. Ein weiterer Bestandteil des Werkzeugs 1 , das Gegendruckelement 11 , ausgeführt als Amboss, beziehungsweise Matrize, ist zu erkennen. Weiterhin ist eine Aufnahme 13 für die Aufnahme einer

Trägereinheit 2 zu erkennen. Die Trägereinheit 2 weist Kontaktaufnahmen 20 auf, welche aus zwei, durch Verbinderelemente 21 , dargestellt als Stabelemente oder Stege, verbundenen Teilringen bestehen. Die Trägereinheit 2 nimmt gleiche oder zumindest gleichartige Kontakte 3 auf. Die Kontakte 3 sind mit einem Quetschbereich 30 ausgeführt, welchem ein Verbindungsbereich 31 angeordnet ist. Zu erkennen ist hierbei deutlich, dass die Kontaktaufnahmen 20 die Kontakte 3 an dessen Quetschbereich 30 aufnehmen, beziehungsweise in der Trägereinheit fixieren.

In der Figur 2 wird die Ausgestaltung des Werkzeugs 1 deutlich. Das Werkzeug 1 weist zwei Löseelemente 12 und 12' auf, zwischen denen das Quetschelement 14 angeordnet ist. Die dargestellte Position des Werkzeugs 1 ist die Fixierposition, in welcher das Quetschelement 14 den Kontakt 3 fixiert. Die Löseelemente 12 und 12' verbleiben leicht über, oder auf den Verbinderelementen 21 seitlich des zu quetschenden Kontakts 3. Im Falle eines halbautomatischen Betriebs der Quetschvorrichtung 10 kann nun ein elektrischer Leiter in den Quetschbereich 30 des Kontakts 3 eingeführt werden.

In der Figur 3 wird eine Löseposition des Werkzeugs 1 dargestellt. Hierbei bleibt der Kontakt 3 zunächst zwischen dem Quetschelement 14 des Druckelements und dem Gegendruckelement 11 fixiert. Die Trägereinheit 2 wird von den Löseelementen 12 und 12' in Vorschubrichtung der Löseelemente 12 und 12' verschoben und vom fixierten Kontakt 3 gelöst. Die finale Quetschung des Kontaktes 3 kann wahlweise bereits ausgeführt sein. Alternativ kann eine finale Quetschung nach dem Lösen des Kontaktes 3 durch das Quetschelement 14 vorgenommen werden. In einer Ausführungsform kann die Trägereinheit 2 in der Aufnahme 13 durch einen Niederhalter 15 in Position gehalten werden.

- 11 -

Bezugszeichenliste

1 Werkzeug

10 Quetschvorrichtung

11 Gegendruckelement

12 Löseelement

13 Aufnahme

14 Quetschelement

15 Niederhalter

16 Quetschform

2 Trägereinheit

20 Kontaktaufnahme

21 Verbinderelement

3 Kontakt

30 Quetschbereich

31 Verbindungsbereich