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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vercrimpen eines elektrischen
Verbindungselementes gemäss
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, eine dafür vorgesehene Crimpmaschine
sowie ein Abisolierverfahren.
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Eine
derartige Crimpmaschine ist bspw. in den Patenten
DE 3508354 C1 und
DE 4318326 C1 der
Anmelderin offenbart. Diese Maschinen werden in der Produktion eingesetzt,
um Kabelenden mit elektrischen Verbindungselementen, bspw. Aderendhülsen zu
verbinden. Dabei wird das Kabelende in eine Zuführöffnung eingeführt, von
einer Halteeinrichtung fixiert und anschliessend mittels einer Abisoliereinrichtung
die Isolierung des Kabelendes eingeschnitten und abgezogen. Anschliessend
wird eine Aderendhülse
auf das abisolierte Kabelende aufgesetzt und mittels einer Crimpeinrichtung
vercrimpt.
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Mit
diesen bekannten Crimpmaschinen – auch Anschlagmaschinen genannt – lassen
sich Vercrimpungen für
Aderendhülsen
mit einer äusserst
hohen Taktfrequenz und somit mit hoher Produktivität herstellen.
Es zeigte sich jedoch, dass die Verarbeitung von bestimmten Verbindungselementen,
wie bspw. Kabelschuhen erhebliche Schwierigkeiten bereitet. Derartige
Kabelschuhe sind aus einem Blechteil gestanzt und gebogen, wobei
der Kontaktbereich einen etwa rechteckförmigen Querschnitt aufweist, während der
mit dem Kabelende zu vercrimpende, rohrförmige Endabschnitt, der üblicherweise
von einer Isolation überdeckt
ist, durch Biegen des Blechmantels hergestellt ist und somit an
seiner Innenumfangswandung Störkanten
aufweist, die durch die Umfangskanten des gebogenen Blechmantels
gebildet sind. Anstelle des vorbeschriebenen offenen Endabschnittes
können
die Verbindungselemente auch mit verlöteten oder hülsenförmigen geschlossenen Rohrabschnitten
ausgeführt
sein. Aufgrund der bei offenen rohrförmigen Endabschnitten vorhandenen Störkanten
ist es sehr wichtig, dass das Verbindungselement in einer genau
definierten Lagepositionierung dem Crimpkopf zugeführt wird,
so dass das abisolierte Kabelende in den Rohrabschnitt eingesetzt werden
kann, ohne dass einzelne Litzen des Kabels auf die Störkanten
auflaufen und umgebogen werden und somit das Einführen erschweren
oder gar verhindern, so dass es zu Störungen der Crimpmaschine kommt.
Diese exakte Lagepositionierung wird bei Kabelschuhen oder ähnlichen
asymmetrischen Bauelementen weiter erschwert, da die Mittelachse
des rechteckförmigen
Kontaktbereichs gegenüber
der Mittelachse des Rohrabschnittes versetzt ist, so dass sichergestellt
sein muss, dass die Verbindungselemente nur in einer Lageposition
dem Crimpkopf zugeführt
werden. Bei einer Verdrehung gegenüber der vorbestimmten Lageposition
ist ein Einführen
des Kabelendes in den Rohrabschnitt praktisch unmöglich.
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In
der
DE 29 01 289 A1 ist
ein Verfahren zum Abisolieren eines Endes einer elektrischen Leitung mit
zumindest einem von einer Isolierung umgebenen Leiter offenbart,
bei dem ein Teil der Isolierung durchtrennt und von dem Leiter abgezogen
wird, wobei zusätzlich
zu dem abgezogen Isolierungsteil ein Isolationsring von der Isolierung
abgetrennt wird, der unter Freilassung der Leiterspitze zu einem
Endabschnitt des Leiters verschoben und auf diesem belassen wird.
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Die
Kontaktierung des so vorbereiteten Leitungsendes erfolgt über ein
elektrisches Kontaktelement Beim Aufschieben des Kontaktelements
wird der Isolationsring auf dem Leiter zurückgeschoben, so dass er in
seiner Endposition wieder an der verbliebenen Isolierung des Leiters
anliegt. In dieser Endposition erstreckt sich das abisolierte Ende
des Leiters vollständig
in das Kontaktelement hinein. Anschließend wird das Kontaktelement
durch Quetschen an dem Leiter festgelegt. Nachteilig bei dieser Lösung ist,
dass beim Einführen
der Litzen in das Kontaktelement aufgrund des Überstandes der Leiterspitze über den
Isolierring einzelnen Litzen umgebogen werden können, so dass ein exaktes Einführen des
Kabelendes und eine sichere Kontaktierung nicht gewährleistet
ist, oder einen hohen vorrichtungstechnischen Aufwand erfordert.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Crimpverfahren und eine
dafür geeignete
Crimpmaschine zu schaffen, mit denen sich auch komplex ausgestaltete
Verbindungselemente, wie bspw. Kabelschuhe auf einfache Weise maschinell
verarbeiten lassen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Vercrimpen eines elektrischen
Verbindungselementes mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine
Crimpmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 2 sowie ein
Abisolierverfahren gemäss Patentanspruch
9 gelöst.
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Erfindungsgemäss verbleibt
bei der Abisolierung des Kabelendes ein Isolationsring auf dem abisolierten
Teil, der die einzelnen Litzen des Kabelendes zusammen hält. Dadurch
wird verhindert, dass beim Einführen
des abisolierten Kabelendes in den Crimpkopf einzelne Litzen umgebogen
werden. Beim Aufsetzen des zu vercrimpenden elektrischen Verbindungselementes,
bspw. des Kabelschuhs, wird der Isolationsring nach hinten geschoben,
so dass ein exaktes Einführen
des Kabelendes ohne Umbiegen der Kabellitzen und gleichzeitig eine
sichere Kontaktierung gewährleistet
ist, da der Isolationsring aus dem Crimpbereich herausgeschoben
ist. Durch diese äussert
einfache Massnahme ist eine störungsfreie
automatisierte Vercrimpung auch komplexer elektrischer Verbindungselemente
gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird nach
dem teilweisen Abziehen der Isolierung ein Referenzschicht durchgeführt.
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Prinzipiell
lässt sich
das vorgeschriebene Verfahren mit dem Abtrennen eines Isolationsrings zum
Sichern des Kabelendes auch bei Abisoliermaschinen einsetzen, die
lediglich zum Abisolieren von Kabelenden vorgesehen sind, wobei
der Crimpprozess in einem getrennten Arbeitsschritt mit einer eigenen
Maschine durchgeführt
wird. Ein derartiges Abisolierverfahren ist Gegenstand des nebengeordneten
Patentanspruchs 9.
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Das
Herstellen des Isolationsringes erfolgt vorzugsweise indem die Isolierung
in einem ersten Arbeitsgang eingeschnitten, dann der entsprechende Teil
der Isolierung soweit vom Kabelende abgezogen wird, bis nur noch
ein den Isolationsring entsprechender Teil auf den Litzen aufsitzt
und dann in einem abschliessenden Arbeitsgang dieser Isolationsring
vom restlichen Teil der abgezogenen Isolierung abgeschnitten wird.
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Die
erfindungsgemässe
Crimp-Maschine muss entsprechend derart ausgestaltet sein, dass
sie das zweistufige Abschneiden – Einschneiden der Isolierung
und Abschneiden des Isolationsringes – sowie das besondere Abziehverfahren,
bei dem ein Isolationsring auf dem Kabelende verbleibt, durchführen kann,
so dass die Steuerung entsprechend ausgelegt sein muss. Für das zweistufige
Abschneiden der Isolierung wird vorzugsweise eine Schnitttiefenbegrenzung
eingesetzt, die eine erste Einschneidebegrenzung zum Einschneiden
der Isolation und eine Abschneidbegrenzung zum Abschneiden des Isolationsringes
hat. Die Abschneidbegrenzung lässt
dabei eine grössere
Schnitttiefe als die Einschneidbegrenzung zu.
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Die
Abisoliereinrichtung ist so ausgebildet, dass in Achsrichtung des
Kabels unterschiedliche Positionen mit den Schneidmessern erreichbar
sind, so dass mehrere Varianten zur Erzeugung des Isolationsringes
realisierbar sind.
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Die
Abisoliereinrichtung hat bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
zwei diametral zueinander angeordnete, aufeinander zu bewegbare Schneidmesser,
die über
Schneidbacken auf einer gemeinsamen Querführung gelagert sind. Als Einschneidbegrenzung
wirkt bei diesem Ausführungsbeispiel
ein Einschneidanschlag, auf den die Schneidbacken beim Einschneiden
der Isolierung auflaufen und der beim Abtrennen des Isolationsringes
aus der Bewegungsbahn der Schneidbacken heraus gefahren wird. Bei
diesem Abtrennen wird dann die Abschneidbegrenzung wirksam, durch
die die weitere Bewegung der Schneidbacken zur Begrenzung der Schnitttiefe
begrenzt ist.
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Wie
eingangs erwähnt,
ist die exakte Lagepositionierung der elektrischen Verbindungselemente äussert wichtig.
Bei einer vorteilhaften Variante der Erfindung wird eine Zuführeinrichtung
für die
Verbindungselemente eingesetzt, bei der diese über eine Zuführbahn zugeführt werden.
Die Geometrie der Bahn ist so gewählt, dass die Verbindungselemente einen Übergabepunkt
nur lagerichtig erreichen können.
Anschliessend wird das lagepositionierte Verbindungselement mittels
einer Übergabeeinrichtung dem
Crimpkopf zur weiteren Verarbeitung zugeführt. Auf diese Weise ist mit
minimalem vorrichtungstechnischem Aufwand gewährleistet, dass auch hochkomplexe
Verbindungselemente mit asymmetrischen Profilen lagepositioniert
dem Crimpkopf zuführbar sind.
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Die
Flexibilität
der erfindungsgemässen Crimpmaschine
lässt sich
weiter verbessern, wenn diese mit einem Sensor zur Erfassung des
Kabeldurchmessers ausgeführt
ist. Aufgrund des Sensorsignals kann dann die Einschnitttiefe der
Abisoliereinrichtung geändert
werden.
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Sonstige
vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren
Unteransprüche.
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Im
folgenden wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
schematische Draufsicht auf eine Abisoliereinrichtung einer erfindungsgemässen Crimpmaschine;
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2 eine
Pneumatikzylinderanordnung zur Betätigung eines Schlittens der
Abisoliereinrichtung aus 1;
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3 eine
Einrichtung zur Begrenzung der Schnitttiefe der Abisoliereinrichtung;
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4 eine
Prinzipdarstellung einer Verfahrensvariante die mit der erfindungsgemäßen Crimpmaschine
durchführbar
ist;
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5 eine
Zuführeinrichtung
der Crimpmaschine;
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6 eine Übergabeeinrichtung
zur Übergabe
eines zur vercrimpenden Bauelementes von der Zuführeinrichtung gemäß 5 an
eine Crimpeinrichtung gemäß 7;
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7 eine
Crimpeinrichtung mit dem Crimpwerkzeug und dessen Betätigungseinrichtung;
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8 eine
Einrichtung zur Einstellung der Crimphöhe eines Crimpwerkzeuges mit
mehreren Matrizen;
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9 eine
Einrichtung zur Einstellung der Größe des zu vercrimpenden Verbindungselementes;
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Im
folgenden werden Details einer erfindungsgemässen Crimpmaschine erläutert, die üblicherweise
mit einer Zuführeinrichtung,
einer Abisoliereinrichtung und einer Crimpeinrichtung ausgeführt ist.
Die Crimpmaschine enthält
geeignete Führungseinrichtungen,
um die Crimpeinrichtung oder die Abisoliereinrichtung in die Arbeitsposition
mit Bezug zu einer zentralen Einführeinrichtung für ein Kabelende
12 zu
bringen. Die Führungseinrichtungen
können
Linearführungen,
oder – wie
bei der
DE 35 08 354
C1 – ein
schwenkbarer Block sein, der stirnseitig einen Crimpkopf bzw. die
Abisoliereinrichtung trägt
oder es kann sich um eine Schwenkplatte gemäss der
DE 43 18 326 C1 handeln,
auf der die genannten Baueinheiten gelagert sind. Da derartige Führungseinrichtungen
aus dem Stand der Technik bekannt sind, werden im folgenden nur
die erfindungswesentlichen Bauelemente, d.h. die Abisoliereinrichtung
1 gemäss
1 und
eine Zuführeinrichtung
2 zur
Zuführung von
elektrischen Bauelementen, im vorliegenden Fall von Kabelschuhen
74 gemäss
5 erläutert.
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1 zeigt
eine stark vereinfachte Draufsicht auf eine Abisoliereinrichtung 1 der
Crimpmaschine. Die Abisoliereinrichtung 1 hat eine Längsführung 20,
auf der ein in Axialrichtung 8 verschiebbarer Schlitten 26 geführt ist.
Die Verschiebung des Schlittens 26 erfolgt über Pneumatikzylinder,
die im folgenden anhand 2 beschrieben werden.
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Auf
dem Schlitten 26 ist eine Querführung 22 angeordnet,
auf der zwei Schneidbacken 28, 30 gelagert sind,
die jeweils ein Schneidmesser 32 bzw. 34 tragen.
Diese sind mit V-förmigen
Schneiden versehen, die beim Zusammenfahren der Schneidbacken 28, 30 den
Aussenumfang eines abzuisolierenden Kabelendes 12 praktisch
vollständig
umgreifen, wobei die beiden Schneidmesser 32, 34 einander
abschnittsweise überlappen.
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Die
Betätigung
der Schneidbacken 28, 30 erfolgt über zwei
auf dem genannten Schlitten 26 gelagerte Schwenkhebel 36, 38,
deren einer Endabschnitt gelenkig mit den Schneidbacken 28 bzw. 30 verbunden
ist. Der andere Endabschnitt der Schwenkhebel 36, 38 ist
jeweils mit einer schräg
angestellten Steuernut 40, 42 versehen. In den
Steuernuten 40, 42 sind zwei Steuerkörper 44, 46 geführt, die
an einer die beiden Schwenkhebel 36, 38 überstreckenden
Steuertraverse 45 ausgebildet sind. Diese ist am Endabschnitt
einer nicht dargestellten Vorschubspindel oder eines Betätigungszylinders
gelagert. Durch eine Vorschubbewegung in Achsrichtung 8 gleiten
die Steuerkörper 44, 46 in
den Steuernuten 40, 42 ab und entsprechend werden
die Schwenkhebel 36, 38 zum Schliessen oder Öffnen der
Schneidbacken 28, 30 verschwenkt.
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Der
Schlitten 26 trägt
des weiteren eine Anschlageinrichtung 50. Diese ist mit
einem stirnseitigen Anschlag 52 versehen, der die Einschubtiefe
des abzuisolierenden Kabelendes 12 begrenzt. Dieser Stirnanschlag 52 kann
manuell oder automatisch verstellbar ausgeführt sein, um eine einfache
Anpassung an unterschiedliche Kabeldurchmesser zu ermöglichen.
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Die
Anschlageinrichtung 50 ist auf einer Längsführung 24 axial verschiebbar
gelagert. Die Betätigung
dieser Anschlageinrichtung 50 erfolgt über einen Pneumatikzylinder 48,
dessen Hub so gewählt ist,
dass die Anschlageeinrichtung 50 aus einem Bereich zwischen
den beiden Schneidbacken 28, 30 herausfahrbar
ist.
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In 1 ist
eine Haltezange 54 angedeutet, über die das in die Crimpmaschine
eingeführte
Kabelende 12 während
des Abziehens der Isolierung und während der Vercrimpung in Axialrichtung 8 fixiert
ist.
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2 zeigt
eine schematische Darstellung einer Pneumatikzylinderanordnung 56, über die
der Schlitten 26 entlang der Längsführung 20 axial verschiebbar
ist. D.h. durch geeignete Ansteuerung dieser Pneumatikzylinderanordnung 56 läßt sich
die Axialposition des Schlittens 26 und damit die Wirkposition
der Schneidmesser 32, 34 einstellen. Die Pneumatikzylinderanordnung 56 hat
drei Zylinder 57, 58, 59, wobei der Zylinder 57 den
größten Hub,
der Zylinder 58 einen wesentlich geringeren Hub und der
Zylinder 59 den kürzesten
Hub hat. Bei der dargestellten Anordnung ist der Zylinder 57 an
einer gehäusefesten
Konsole 98 der Crimpmaschine befestigt. Eine Kolbenstange 100 des
Zylinders 57 ist mit dem Zylinder 58 verbunden,
dessen Kolbenstange 102 wiederum mit dem Kurzhub-Zylinder 59 verbunden
ist. Eine Kolbenstange 104 dieses Zylinders greift an einer
am Schlitten 26 befestigten Stirnplatte 106 an.
Durch die drei Zylinder 57, 58 und 59 wird
somit eine Reihenschaltung gebildet, wobei der maximal einstellbare Hub
durch Ausfahren der drei Zylinder 57, 58, 59 einstellbar
ist, während
durch geeignete Ansteuerung eines oder mehrerer der Zylinder geeignete
Zwischenpositionen anfahrbar sind.
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Die
Einfahrposition der drei Zylinder 57, 58, 59 ist
jeweils durch Anschläge 108, 110 bzw. 112 begrenzt,
wobei der Anschlag 108 am Zylinder 58, der Anschlag 110 am
Zylinder 59 und der Anschlag 112 an der Stirnplatte 106 angeordnet
ist. Beim Einfahren der Kolbenstangen 100, 102, 104 laufen
diese Anschläge 108, 110 bzw. 112 auf
den benachbarten Zylinder 57, 58, 59 auf,
so dass die Einfahrposition entsprechend begrenzt ist. Die Anschläge 108, 110 112 sind
einstellbar ausgeführt,
so dass sich die vorgenannte Einfahrposition verstellen läßt. Entsprechend kann
auch die Verbindung zwischen den Kolbenstangen 100, 102, 104 und
den benachbarten Zylindern 58, 59 bzw. der Stirnplatte 106 justiert
werden.
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Ein
weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Crimpmaschine besteht darin,
dass diese sich über
die Maschinensteuerung automatisch auf unterschiedliche Größen von
Verbindungselementen und Kabelquerschnitten einstellen läßt.
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D.h.
es sind keine Umbauten erforderlich, um die Wirkpositionen und Betreibsparameter
der Abisoliereinrichtung und der Crimpeinrichtung zu verstellen.
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3 zeigt
eine schematische Darstellung einer Schnitttiefenbegrenzung 114, über die
die Schnitttiefe der Schneidmesser 32, 34 (1)
einstellbar ist.
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Diese
Schnitttiefenbegrenzung 114 kann beispielsweise in die
Anschlageinrichtung 50 gemäß 1 integriert
sein. Die Schnitttiefenbegrenzung 114 hat zwei in Querrichtung
verschiebbare Anschlagbacken 116, 118, die beispielsweise
parallel oder koaxial zur Querführung 22 verschiebbar
geführt
sind. Jeder Anschlagbacken 116 hat einen gemäß 3 zum
Betrachter hin vorstehenden Bolzen 120, 122, der
jeweils mit einem ebenfalls in Querrichtung verschiebbaren Prisma 124 bzw. 126 zusammenwirkt.
An den von den Bolzen 120, 122 entfernten Endabschnitten
der Prismen 124, 126 ist jeweils eine Schrägfläche ausgebildet,
an denen die Seitenflächen
eines Keils 128 anliegen. Dieser ist in Axialrichtung 8 verschiebbar
in der Schnitttiefenbegrenzung 114 geführt und mittels eines nicht
dargestellten Stellmotors betätigbar.
Die Prismen 124, 126 sind mittels Federn oder ähnlichen
Einrichtungen gegen die Keilflächen
des Keils 128 vorgespannt.
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Die
anhand von 1 beschriebenen Schneidbacken 28, 30 laufen
bei der Betätigung
der Abisoliereinrichtung auf die Anschlagbacken 116, 118 auf,
so dass diese die Einschneidtiefe begrenzen. Durch Axialverschiebung
des Keils 128 lässt
sich der Abstand der Prismen 124, 126 und damit
die Anschlagposition der Anschlagbacken 116, 118 einstellen.
D.h., die Schnitttiefe der Abisoliereinrichtung ist durch die Axialposition
des Keils 128 bestimmt.
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Mit
Variante 1 ist ein bevorzugtes Verfahren dargestellt.
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Das
Kabelende wird in der in 1 dargestellten Grundposition
der Abisoliereinrichtung 1 in die Crimpmaschine eingeführt, bis
es mit seiner Stirnfläche
auf die Anschlageinrichtung 50 aufläuft. Der Kabeldurchmesser kann
dabei über
einen Sensor oder ähnliches
erfaßt
werden, so dass beispielsweise die Einschublänge und sonstige Steuerparameter der
Crimp-Einrichtung angepaßt
werden können.
Im Bereich der Anschlageinrichtung ist des weiteren ein Näherungsschalter
vorgesehen, der das vollständige Einführen des
Kabelendes 12 erfaßt.
Des weiteren wird in Abhängigkeit
von dem erfaßten
Kabeldurchmesser ein Steuersignal an die Schnitttiefenbegrenzung 114 abgegeben,
so dass der Keil 128 in eine entsprechende Position gebracht
wird, über
die die Aufeinanderzubewegung der Schneidbacken 28, 30 begrenzt
ist. Das Kabelende 12 wird durch die Haltezange 54 in
seiner vorbestimmten Relativposition fixiert. Die Pneumatikzylindereinheit
wird in den in 2 dargestellten Zustand gebracht,
in der die Kolbenstangen 100, 102, 104 vollständig eingefahren sind.
In dieser Position ist der Schlitten 26 vollständig nach
vorne, hin zum Kabelende 12 gefahren, so dass sich die
Schneidmesser 32, 34 in einer in 4 mit
A gekennzeichneten Ebene befinden. Anschließend wird die Abisoliereinrichtung
durch Verschwenken der Schwenkhebel 36, 38 betätigt und
die Isolation bis zu den Litzen 18 hin eingeschnitten.
Diese Einschnitttiefe ist durch die Position des Keils 128 vorgegeben.
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Im
nächsten
Arbeitsschritt wird die Kolbenstange 102 des Zylinders 58 ausgefahren,
während die
beiden anderen Zylinder 57, 59 eingefahren bleiben.
Entsprechend führt
der Schlitten 26 einen Vorschub nach hinten in die mit
B gekennzeichnete Position aus, wobei die Schneidmesser 32, 34 in
ihrer Eingriffsposition mit der Isolation des Kabelendes 12 bleiben.
Entsprechend wird der abgeschnittene Teil der Isolation von den
Litzen 18 teilweise abgezogen.
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Anschließend werden
die Schneidmesser 32, 34 auseinander gefahren
und die Kolbenstange 104 des Zylinders 59 ausgefahren,
so dass der Schlitten 26 einen kleineren, vergleichsweise
kurzen Hub durchführt.
Die aufgefahrenen Schneidmesser 32, 34 befinden
sich dann in der in 4 mit C gekennzeichneten Ebene.
Im nächsten
Arbeitsschritt wird die Anschlageinrichtung 50 soweit zurückgezogen,
dass die Schneidtiefenbegrenzung ein vollständiges Abtrennen des Kabelendes 12 ermöglicht.
Anschließend
werden die beiden Schneidbacken 28, 30 wieder
zugefahren und ein Referenzschnitt durchgeführt, durch den der über die
Ebene C nach oben (4) hinausstehende Teil der Isolation
und der Litze abgetrennt werden – dieser abgetrennte Teil sei
im folgenden als Abfall 16 bezeichnet.
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Im
abschliessenden Arbeitsschritt wird der größte Zylinder 57 angesteuert,
so dass dessen Kolbenstange 100 ausfährt und der gesamte Schlitten 26 mit
den Schneidmessern 32, 34 weg vom Kabel verfahren
wird.
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Auf
dem Kabelende 12 verbleibt ein Isolationsring 14,
der die Litzen umgreift, so dass diese relativ zueinander lagepositioniert
sind. Beim darauffolgenden Aufsetzen des Verbindungselementes 74 wird
dann dieser Isolationsring 14 wieder nach vorne hin zu
der mit A gekennzeichneten Ebene verschoben.
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Mit
Variante 3 ist in 4 ein nicht zur Erfindung gehörendes Absolierverfahren
dargestellt.
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Dabei
werden nach der Axialpositionierung des Kabelendes 12 über die
Anschlageinrichtung 50 und dem Festlegen über die
Haltezange 54 zunächst die
beiden Kolbenstangen 102, 104 der Zylinder 58 bzw. 59 ausgefahren,
während
der Zylinder 57 im eingefahrenen Zustand verbleibt. Der
Schlitten 26 wird dadurch derart verschoben, dass sich
die beiden Schneidmesser 32, 34 in der mit D gekennzeichneten Ebene
befinden. Die Anschlageinrichtung 50 ist soweit herausgefahren,
dass sich die Schneidmesser 32, 34 zum vollständigen Abtrennen
des Kabelendes schließen
lassen, so dass ein Referenzschnitt durchgeführt wird, durch den das Kabelende
entlang der Ebene D abgelängt
wird.
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Anschließend wird
die Kolbenstange 102 des mittleren Zylinders 58 eingefahren
und der Schlitten in die mit E gekennzeichnete Position verfahren. Gleichzeitig
wird die Anschlageinrichtung 50 eingefahren, so dass die
Anschlagbacken 116, 118 in eine Position gebracht
werden, in der die Schnitttiefe so begrenzt ist, dass lediglich
die Isolation eingeschnitten wird. Durch das anschließende Zusammenfahren der
Schneidmesser 32, 34 wird dann die Isolation abgetrennt
und durch Ausfahren der Kolbenstange 102 des Zylinders 58 die
Isolation bei in Eingriff stehenden Schneidmessern 32, 34 abgezogen.
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Im
nächsten
Arbeitsgang werden die Schneidmesser 32, 34 geöffnet und
die Pneumatikzylinderanordnung 56 in die in 2 dargestellte
Position (eingefahrene Kolbenstangen) gebracht, so dass die Schneidmesser 32, 34 sich
in der mit F gekennzeichneten Ebene befinden. Die Position der Schnitttiefenbegrenzung 114 bleibt
unverändert.
Anschließend
wird die Abisoliereinrichtung 1 erneut betätigt und
der Isolationsring 14 abgetrennt. Im nächsten Arbeitsschritt wird
dieser Isolationsring 14 dann durch Ausfahren der Kolbenstange 102 verschoben bis
seine vordere Ringfläche
in der Ebene D und die rückseitige
Ringfläche
in der Ebene G liegt.
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Die
in Variante 3 dargestellte Abfolge hat den Vorteil, dass die Litzen
durch das Verschieben des Isolationsringes 14 von der Position
E in die Position D nur auf Zug belastet sind, während die Litzen bei Variante
1 durch das Schneiden in Position C gestaucht werden können. Der
Nachteil der Variante 3 liegt allerdings darin, dass ein Ansteuerschritt
mehr erforderlich ist. Prinzipiell könnte man den Isolationsring 14 auch
vorher, bespielsweise vor oder nach der Abtrennung der abgezogenen
Isolation abtrennen und dann zum Schluß nach vorn verschieben.
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Die
ebenfalls nicht zur Erfindung gehörenden Varianten 2 und 4 entsprechen
im Prinzip den Varianten 1 bzw. 3, wobei allerdings jeweils auf
den Referenzschnitt verzichtet wird. D.h., bei diesen Varianten
wird vorausgesetzt, dass die Stirnfläche des Kabelendes 12 vorher
mit vergleichsweise hoher Präzision
abgelängt
und positioniert wurde, so dass kein Referenzschnitt erforderlich
ist. Die Ansteuerung der Zylinder 57, 58, 59 zur
Verschiebung der Schneidmesser in die Ebenen A, B, C bzw. F, E,
D ist genau wie bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen, so dass die
Einzelschritte der Varianten 2 und 4 nicht erläutert werden müssen. Die
Hübe der Zylinder 57, 58, 59 lassen
sich zur Veränderung
der Dicke des Isolationsringes 14 und der Länge des
abisolierten Teiles in gewissem Maße verstellen.
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Wie
bereits vorstehend ausgeführt,
wird die Abisoliereinrichtung 1 durch Ausfahren aller drei
Zylinder 57, 58, 59 außer Eingriff
gebracht, so dass Raum zum Einrücken
des Crimpkopfes geschaffen wird.
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Im
nächsten
Arbeitsgang wird dann ein Verbindungselement 74 auf das
abisolierte Kabelende 12 aufgesetzt. Die Vereinzelung und
lageorientierte Zuführung
der Verbindungselemente erfolgt über
einen in 5 schematisch dargestellten
Zuführtopf 60,
in dem die Verbindungselemente 74 ungeordnet aufgenommen
sind. Aus diesem Zuführtopf 60 werden
die Verbindungselemente 74 beispielsweise durch Vibration
oder ähnliches
in eine Zuführbahn 62 gefördert und
dabei lageorientiert. Diese Lageorientierung erfolgt in bekannter
Weise mittels geeigneter Führungskulissen,
die derart ausgebildet sind, dass die Verbindungselemente 74 nur
in einer vorbestimmten Lageorientierung zu einem Vereinzelungsblock 64 gelangen
können.
In diesem Vereinzelungsblock 64 werden die Verbindungselemente 74 vereinzelt
in eine Übergabeposition
gebracht, in der sie von einem in 5 schematisch
dargestellten Zuführgreifer 66 übernommen
und einem in 6 dargestellten Übergabegreifer 70 übergeben
werden. Das Verbindungselement 74 wird von einem Übergabegreifer 70 mit
einem Klemmhebel 72 übernommen, der
mittels eines Pneumatikzylinders 76 betätigbar ist. Der das Verbindungselement 74 haltende Übergabegreifer 70 ist
als Schwenkhebel ausgeführt,
der um ein Schwenkgelenk 77 drehbar in einem Schlitten 78 gelagert
ist. Dieser Schlitten 78 ist entlang einer Längsführung 80 verschiebbar.
Die Verschiebung des Schlittens 78 und die Verschwenkung
des Übergabegreifers 70 erfolgt
mittels eines Übergabezylinders 82,
der im Abstand vom Schwenkgelenk 77 an einem Schiebegelenk 83 des Übergabegreifers 70 angreift.
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Das
im Zuführgreifer 66 befindliche
Verbindungselement 74 wird in der dargestellten Schwenkposition
des Übergabegreifers 70 durch
Schließen des
Hebels 72 eingeklemmt und übernommen. Anschließend wird
der Übergabezylinder 82 angesteuert,
so dass der Übergabegreifer 70 um
das Schwenkgelenk 77 verschwenkt und in Axialrichtung 8 (1)
entlang der Längsführung 80 verschoben wird,
so dass das Verbindungselement 74 mit seinem Isolationsteil
in das Werkzeug 92 eingelegt wird. Anschließend wird
das Werkzeug 92 nach links und vorne und dadurch das Verbindungselement 74 auf
das abisolierte Kabelende 12 verschoben. Dabei wird der Isolationsring 14 nach
vorne verschoben, so dass er zurück
in die mit A bzw. F gekennzeichnete Position verschoben wird und
die Litzen 18 während
des gesamten Aufsetzvorganges des Verbindungselementes 74 so
zusammengehalten werden, dass ein Umbiegen praktisch unmöglich ist.
Der Isolationsring 14 verbleibt somit auf dem Kabelende 12
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Nach
dem vorbeschriebenen Aufsetzen des Verbindungselementes 74 auf
das abisolierte Kabelende 12 wird die in 7 schematisch
dargestellte Crimpeinrichtung 6 der Crimpmaschine in ihre
Arbeitsposition gefahren. Diese Crimpeinrichtung 6 hat einen
Crimpkopf 94, in den ein Crimpwerkzeug 92 eingesetzt
ist. In 7 ist dieses Crimpwerkzeug 92 im
geöffneten
Zustand dargestellt. Das Werkzeug hat eine feststehende Matrize
oder Werkzeughälfte 93 und
eine bewegliche Werkzeughälfte 95,
die zum Vercrimpen mittels eines Kniehebels 90 in ihre Schließposition
bringbar ist. D.h., dieser Kniehebel 90 wird aus seiner
dargestellten Winkelstellung durch Ausfahren eines pneumatischen
Kniehebelzylinders 96 in seine Streckstellung gebracht,
so dass die bewegliche Werkzeughälfte 95 aus
ihrer in 7 dargestellten Position nach
unten fährt.
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8 zeigt
eine Vorderansicht wesentlicher Teile des Crimpkopfes 94.
Dieser hat einen Block 130, auf dem die feststehende Werkzeughälfte (Matrize) 93 befestigt
ist. Die bewegliche Werkzeughälfte 95 ist
an einer beweglichen Werkzeugspannplatte 132 befestigt,
die entlang von Führungen 134 verschiebbar
ist. Die in 8 obere Stirnfläche ist
als Keilfläche 136 ausgebildet,
die an einem in Querrichtung Q verschiebbaren Schiebekeil 138 anliegt.
Dieser läßt sich
mittels eines nicht dargestellten Stellmotors oder Zylinders in
der Querrichtung Q verschieben, so dass entsprechend der Schließhub des Werkzeuges 92 verändert wird
(Hub des Kniehebels 90 bleibt konstant). D.h., durch geeignete
Verstellung des Schiebekeils 138 kann die Crimptiefe des
Werkzeuges verstellt werden.
-
Gemäß 8 hat
das Werkzeug 92 drei unterschiedlich ausgebildete Werkzeugkavitäten 140, 142, 144,
so dass sich in Abhängigkeit
von der Orientierung des Werkzeuges 92 mit Bezug zum abisolierten
Kabelende drei unterschiedliche Größen von Verbindungselementen 74 vercrimpen
lassen. Die Werkzeugkavitäten 140, 142, 144 lassen
sich wahlweise mit einer in 9 dargestellten
Einrichtung in ihre vorbestimmte Crimpposition bringen.
-
Wie
bereits vorstehend erwähnt,
wird der Crimpkopf 94 nach dem Abisolieren des Kabelendes 12 und
dem Zurückfahren
der Abisoliereinrichtung 1 aus seiner Warteposition in
die Crimpposition verschoben. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt
dieses Verschieben aus einer mit Bezug zum Kabelende 12 seitlich
versetzten Position entlang einer nicht dargestellten Querführung, wobei
der Hub in dieser Querrichtung durch den in 9 dargestellten
Schiebeanschlag 146 einstellbar ist. Dieser hat eine drehbar
gelagerte Nockenwalze 148, deren Außenumfang gemäß der Seitenansicht
des Schiebeanschlages 146 drei in Axialrichtung versetzte
Anschlagnocken 150, 152, 154 angeordnet
sind. Diese haben jeweils eine vordere und hintere Anschlagfläche 156, 158,
wobei die Anschlagflächen 156, 158 der
Anschlagnocken 150, 152, 154 in dieser
Reihenfolge von rechts nach links (Ansicht nach 9)
versetzt sind.
-
Durch
Drehung der Nockenwalze 148 läßt sich jeweils eine der Anschlagnocken,
beispielsweise die Anschlagnocke 152 in eine Wirkposition
zwischen zwei Anschlägen 160, 162 einer
Anschlagstange 164 bringen, über die der Querhub eines den Crimpkopf 94 tragenden
Schiebeflansches begrenzbar ist. D.h., bei der Querverschiebung
des Crimpkopfes 94 in die Crimpposition läuft der
Anschlag 160 auf die Anschlagfläche 156 auf, während beim
Herausfahren des Crimpkopfes 94 nach der Vercrimpung die
Endposition durch Auflaufen des Anschlages 162 auf die
Anschlagfläche 158 vorgegeben
ist. Die beiden Anschlagflächen 156, 158 befinden
sich mit Bezug zu den entsprechenden Anschlagflächen der anderen Anschlagnocken 150, 154 in
einer mittleren Position, d.h. durch diese Anschlagnocke 152 wird
die Kavität 142 in
ihre Wirkposition gebracht. Für den
Fall, dass die beiden anderen Werkzeugkavitäten 140, 144 in
Eingriff gebracht werden sollen, wird die Nockenwalze 148 so
angesteuert, dass die entsprechende Anschlagnocke 150 oder 154 in
die Wirkposition zwischen die Anschläge 160, 162 gebracht wird.
-
Wie
bereits vorstehend ausgeführt,
lassen sich die Antriebe der Nockenwalze 148, des Schiebekeils 138 und
des Keils 128 in Abhängigkeit
vom Durchmesser des Kabelendes 12 und der Größe des zu
vercrimpenden Verbindungselementes 74 über die Maschinensteuerung
ansteuern, so dass die gewünschten
Parameter automatisch eingestellt werden, ohne dass es manueller
Eingriffe bedarf.
-
Offenbart
ist ein Crimpverfahren und eine Crimpmaschine zum Verpressen eines
elektrischen Verbindungselementes, insbesondere eines Kabelschuhs
sowie ein Abisolierverfahren, über
das ein Kabelende derart abisoliert wird, dass ein Isolationsring
auf dem abisolierten Teil verbleibt. Dieser Isolationsring wird
beim Aufsetzen des Kabelschuhs nach hinten aus dem Kontaktbereich
heraus geschoben.
-
- 1
- Abisoliereinrichtung
- 2
- Zuführeinrichtung
- 4
- Übergabeeinrichtung
- 6
- Crimpeinrichtung
- 8
- Achsrichtung
- 12
- Kabelende
- 14
- Isolationsring
- 16
- Abfall
- 18
- Litzen
- 20
- Längsführung
- 22
- Querführung
- 24
- Längsführung
- 26
- Schlitten
- 28
- Schneidbacken
- 30
- Schneidbacken
- 32
- Schneidmesser
- 34
- Schneidmesser
- 36
- Schwenkhebel
- 38
- Schwenkhebel
- 40
- Steuernut
- 42
- Steuernut
- 44
- Steuerkörper
- 45
- Steuertraverse
- 46
- Steuerkörper
- 48
- Pneumatikzylinder
- 50
- Anschlageinrichtung
- 52
- Stirnanschlag
- 54
- Haltezange
- 56
- Pneumatikzylinderanordnung
- 57
- Zylinder
- 58
- Zylinder
- 59
- Zylinder
- 60
- Zuführtopf
- 62
- Zuführbahn
- 64
- Vereinzelungsblock
- 66
- Zuführgreifer
- 70
- Übergabegreifer
- 72
- Klemmhebel
- 74
- Verbindungselement
- 76
- Pneumatikzylinder
- 77
- Schwenkgelenk
- 78
- Schlitten
- 80
- Längsführung
- 82
- Übergabezylinder
- 83
- Schiebegelenk
- 90
- Kniehebel
- 92
- Werkzeug
- 93
- feststehende
Werkzeughälfte
- 94
- Crimpkopf
- 95
- bewegliche
Werkzeughälfte
- 96
- Kniehebelzylinder
- 98
- Konsole
- 100
- Kolbenstange
- 102
- Kolbenstange
- 104
- Kolbenstange
- 106
- Stirnplatte
- 108
- Anschlag
- 110
- Anschlag
- 112
- Anschlag
- 114
- Schnitttiefenbegrenzung
- 116
- Anschlagbacken
- 118
- Anschlagbacken
- 120
- Bolzen
- 122
- Bolzen
- 124
- Prisma
- 126
- Prisma
- 128
- Keil
- 130
- Block
- 132
- bewegliche
Werkzeugspannplatte
- 134
- Führung
- 136
- Keilfläche
- 138
- Schiebekeil
- 140
- Werkzeugkavitäten
- 142
- Werkzeugkavitäten
- 144
- Werkzeugkavitäten
- 146
- Schiebeanschlag
- 148
- Nockenwalze
- 150
- Anschlagnocke
- 152
- Anschlagnocke
- 154
- Anschlagnocke
- 156
- vordere
Anschlagfläche
- 158
- hintere
Anschlagfläche
- 160
- Anschlag
- 162
- Anschlag
- 164
- Anschlagstange
- 166
- Schiebeflansch