DE4223725A1 - Verfahren zur Herstellung von Steckern oder Kupplungsdosen für elektrische Steckvorrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Steckers oder einer Kupplungsdose für elektrische Steckvorrichtungen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.

Es ist bekannt, elektrische Leitungen vorzukonfektionieren und sodann den Leitungsendbereich der Leitung mit isolierendem Werkstoff, insbesondere Kunststoff, zur Ausbildung des Steckers oder der Kupplungsdose zu umsprit­ zen.

Die Leitung ist durch elektrisch leitende Verbindung der einzelnen Leiter mit Kontaktelementen wie Steckerstiften, Buchsen und gegebenenfalls Schutz­ kontakten sowie durch deren Stellung und Abstand zueinander vor­ konfektioniert. Nach dem Umspritzen des mit den Kontaktelementen verse­ henen Leitungsendbereiches und nach dem Erkalten des Werkstoffes ist der Stecker oder die Kupplungsdose gebrauchsfertig. Die durch den Spritzvorgang entstandene stoffliche Verbindung bewirkt eine feuchtigkeitsdichte Einheit zwi­ schen der Leitung und dem Gehäusewerkstoff des Steckers bzw. der Kupp­ lungsdose.

In dieser Weise werden z. B. die Eurostecker gefertigt.

Mit der Leitung stoffschlüssig verbundene Stecker bzw. Kupplungsdosen wer­ den überall dort verwendet, wo Steckvorrichtungen einem erhöhten Nässe- und Feuchtigkeitsangriff unterliegen, z. B. im Automobilbau.

Nachteilig an dem Spritzvorgang ist die Verwendung aufwendiger Spritzma­ schinen und Vorrichtungen zur äußeren Formgebung des Steckers oder der Kupplungsdose.

Wegen der einzelnen Umspritzung der Leitungsendbereiche ist eine Fließferti­ gung der Steckvorrichtungen nicht möglich. Für die Herstellung einer bestimm­ ten Anzahl von Steckern bzw. Kupplungsdosen wird deshalb mehr Zeit benö­ tigt. Außerdem verteuert dies die Produktionskosten jedes einzelnen Steckers bzw. jeder Kupplungsdose.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung derartiger Stecker oder Kupplungsdosen fertigungstechnisch zu vereinfachen und kostengünstiger zu gestalten.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Anspruches 1 gelöst.

Die verwendeten Flachbänder stehen in nahezu endloser Länge zur Verfügung und ermöglichen dadurch eine Massen- oder Fließfertigung. Die vorkonfektio­ nierten Leitungen müssen nur zwischen die beiden kontinuierlich herangeführ­ ten Flachbänder eingebracht werden.

Die rechtwinklige Anordnung der einzelnen Bestandteile des Steckers oder der Kupplungsdose während des Verfahrens erleichtert die automatisierte Ferti­ gung der Steckvorrichtung.

Die bereits vorgefertigten Flachbänder ermöglichen eine exakte Dimensionie­ rung des Stecker- oder Kupplungsdosengehäuses. Außerdem erlauben sie, daß fertigungstechnisch einfache und kostengünstige Verfahren zur Herstellung der Stoffschluß-Verbindung, z. B. Schweißen oder Kleben angewendet werden können.

Das Verfahren hat außerdem den Vorteil, daß verschiedene Verfahrensschritte wie etwa die Herstellung der Stoffschluß-Verbindung und die Abtrennung des fertigen, als Stecker oder Kupplungsdose wirksamen Verbundteiles in einem Arbeitsschritt erfolgen können. Dadurch werden Arbeitszeit eingespart und die Produktionskosten des einzelnen Verbundteiles gesenkt.

Nach Anspruch 2 wird die erforderliche Wärmenergie zur Herstellung der Flachbänder für weitere Verfahrensschritte, z. B. zur Prägung oder zur Stoff­ schluß-Verbindung, ausgenutzt. Dies wirkt energiesparend und senkt dadurch die Herstellungskosten des Verbundteiles. Außerdem wird die Herstellungszeit verringert, da der Aufwärmevorgang für die Schweiß- oder Klebeverbindung zumindest teilweise entfällt.

Die Vorformung der Flachbänder mit einem Negativ-Relief gemäß Anspruch 3 bewirkt einen reduzierten Verformungsgrad bei der Verschweißung der beiden Flachbänder. Dadurch ist die Schweißsicherheit verbessert.

Außerdem ermöglichen die vorgeprägten Flachbänder in einfacher Weise die formschlüssige Fixierung des Leitungsendbereiches zwischen den beiden Flachbändern und die Stoffschluß-Verbindung mittels einer Klebung.

Anspruch 4 betrifft eine bevorzugte Ausführungsform der Flachbänder, um die Herstellung zu erleichtern und um als Isolierung des Leitungsendbereiches zum Schutz vor elektrischen Gefahren zu wirken.

Gemäß Anspruch 5 ausgestaltete Flachbänder ermöglichen, daß Beschädi­ gungen oder Brüche von Leitung, Leiter oder Kontaktelementen im Bereich des Leitungsendbereiches erkennbar sind. Dadurch ist ein an die Steckvorrichtung angeschlossenes elektrisches Gerät zusätzlich vor elektrischen Gefahren ge­ schützt. Auch die Ursachenanalyse für eine Bedienerperson im Falle eines elektrischen Defekts ist dadurch erleichtert.

Anspruch 6 betrifft eine Maßnahme zur Gewährleistung der genormten Stellung und des genormten Abstandes der Kontaktelemente zueinander.

Eine nach Anspruch 7 ausgestaltete Fixierbrücke unterstützt die Maßnahmen gemäß Anspruch 6 zusätzlich. Die Kontaktelemente bleiben während der Ver­ fahrensdurchführung ortsfest fixiert.

Die Ausgestaltung der Fixierbrücke nach Anspruch 8 erleichtert dessen Inte­ gration als Teil des Stecker- oder Kupplungsdosengehäuses. Die Steckvor­ richtung bleibt als feuchtigkeitsdichte Einheit bestehen.

Während der Herstellung der Stoffschluß-Verbindung werden Fixierbrücke und Flachbänder in gleicher Weise verformt, so daß bei dem fertigen Verbundteil keine zusätzlichen Schwachstellen für evtl. Beschädigungen oder Brüche auf­ treten.

Außerdem ist die Herstellung der Stoffschluß-Verbindung selbst aufgrund des selben Materials von Fixierbrücke und Flachbändern erleichtert.

Gemäß Anspruch 9 ist eine fehlerlose, der Norm entsprechende Herstellung von Stecker und Kupplungsdose gewährleistet.

Nach Anspruch 10 ist die einzelne Zuführung eines Leitungsendbereiches zwischen die beiden Flachbänder überflüssig. Ebenso können dadurch auf­ wendige Zuführungs- und Halteeinrichtungen für die Leitungsendbereiche ent­ fallen.

Derartig aneinandergereihte Leitungsendbereiche begünstigen die Massen- und Fließfertigung des Steckers bzw. der Kupplungsdose.

Nach Anspruch 11 ist die automatisierte Fertigung des Steckers bzw. der Kupplungsdose erleichtert. Eine derartige Ausrichtung der Kontaktelemente und Leitungszuführungen wirkt außerdem platzsparend bei der Dimensionierung der gesamten Fertigungsanlage.

Die Aneinanderreihung der Leitungsendbereiche nach Anspruch 10 ist dadurch erleichtert.

Gemäß Anspruch 12 ist die Zuführung der Leitungsendbereiche zu den Flach­ bändern ohne besondere Halteeinrichtungen zusätzlich verbessert. Die anein­ andergereihten Leitungsendbereiche verbleiben während der Verfahrens­ durchführung zuverlässig in ihrer gegenseitigen Relativlage. Dies unterstützt einen störungslosen Fertigungsablauf.

Nach Anspruch 13 entsteht während der Fertigung eine besonders platzspa­ rende Aneinanderreihung von Leitungsendbereichen. Dadurch läßt sich pro Zeiteinheit eine größere Stückzahl an Steckern bzw. Kupplungsdosen produ­ zieren. Da die Flachbänder nach Anspruch 3 entsprechend der Oberflächen­ gestalt der Leitungsendbereiche vorgeformt werden, ist auf diese Weise der Verschnitt bzw. Abfall der Flachbänder reduziert.

Die Anordnung der Fixierbrücken nach Anspruch 14 bewirkt, daß die Herstel­ lung der Stoffschluß-Verbindung zwischen Flachbändern und Leitungsendbe­ reich nicht behindert wird.

Nach Anspruch 15 sind evtl. Arbeitsschritte zur Entfernung der Fixierbrücken während des Fertigungsablaufs unnötig. Die Fixierbrücken haben somit eine Doppelfunktion als Halte- und Fixiermittel einerseits sowie als einstückiger Be­ standteil des Stecker- bzw. Kupplungsdosengehäuses andererseits.

Anspruch 16 betrifft eine Verfahrensart zur Herstellung der Stoffschluß-Ver­ bindung.

Gemäß Anspruch 17 wird Produktionszeit während der Verfahrensdurchführung eingespart. Die Anzahl der notwendigen Fertigungsmaschinen und -vorrich­ tungen ist reduziert. Dadurch sinken die Herstellungskosten für den Stecker bzw. die Kupplungsdose.

Anspruch 18 betrifft eine vorteilhafte Durchführung einzelner Verfahrensschritte.

Anspruch 19 betrifft eine vorteilhafte Ausführungsform der Druckwerkzeuge zur Herstellung des Verbundteiles in einer Taktfertigung.

Anspruch 20 betrifft die Kombination der Taktfertigung mit einer Schweißung zur Herstellung der Stoffschluß-Verbindung.

Gemäß Anspruch 21 sind die Arbeitstakte zur Herstellung einer bestimmten Anzahl von Verbundteilen reduziert. Die Fertigungsanlage ist dadurch geringe­ rem Verschleiß ausgesetzt. Pro Zeiteinheit werden mehr Verbundteile herge­ stellt, wodurch die Fertigungsanlage kostengünstiger arbeitet.

Anspruch 22 und 23 betreffen Maßnahmen zur Herstellung der Verbundteile in einer Fließfertigung. Dadurch arbeitet die Fertigungsanlage noch kostengün­ stiger.

Anspruch 23 betrifft die Kombination der Fließfertigung mit einer Schweißung zur Herstellung der Stoffschluß-Verbindung.

Der Erfindungsgegenstand wird anhand von in den Figuren dargestellten Aus­ führungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Herstellung eines Flachsteckers in einer Taktfertigung,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung zweier vorgeprägter Flachbänder mit den dazugehörigen Prägestempeln,

Fig. 3 eine perspektivische Teildarstellung zweier alternierend nebeneinanderliegender Leitungen, wobei die Kontaktelemente je­ weils eines Leitungsendbereiches durch eine Fixierbrücke gehalten sind,

Fig. 4 die perspektivische Darstellung von vier alternierend nebeneinanderliegender Leitungen und zwei Fixierbrücken, wobei die beiden Fixierbrücken jeweils in ihrer Längsrichtung hintereinander al­ ternierend die Leitungszuführung und die Kontaktelemente der vier Leitungen halten,

Fig. 5 die perspektivische Darstellung zweier Leitungen entsprechend Fig. 3, jedoch im Zwischenraum zwischen zwei vorgeprägten Flachbändern vor Vollzug der Stoffschluß-Verbindung mittels zweier ebenfalls dar­ gestellter Schweißstempel,

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Herstellung des Flachsteckers in einer Fließfertigung.

Die Verfahrensdurchführung wird im wesentlichen anhand von Fig. 1 be­ schrieben. Die Darstellung in Fig. 1 beschränkt sich auf die wesentlichen Funk­ tionsteile einer Fertigungsanlage zur Herstellung eines Steckers. In den Zeichnungen wird die Verfahrensdurchführung anhand eines zweipoligen Flachsteckers 1 (Eurostecker) erläutert.

In prinzipiell gleicher Weise sind jedoch auch andere Steckerarten, z. B. mehr­ polige Rund- oder Winkelstecker mit gegebenenfalls mehreren Schutzkontak­ ten (z. B. BEN-Stecker) herstellbar.

Auch Kupplungsdosen lassen sich auf diese Weise fertigen.

Zur Herstellung des Flachsteckers 1 wird ein Leitungsendbereich 2 (Fig. 3) ei­ ner vorkonfektionierten zweiadrigen Leitung 3 mit zwei Flachbändern 4 stoff­ schlüssig verbunden.

Die Flachbänder 4 erstrecken sich im wesentlichen in einer Längsrichtung 5. Als Werkstoff für die Flachbänder 4 sind sämtliche für die einteilige Stecker­ gehäusefertigung bekannten, gummiartigen Kunststoffe geeignet. Nach der Extrusion aus einem lediglich schematisch angedeuteten Extruder 6 werden die Flachbänder 4 in Längsrichtung 5 vorgeschoben. Die beiden paral­ lel zueinander angeordneten Flachbänder 4 werden in einem ebenfalls nur schematisch angedeuteten Pufferspeicher 7 zwischengelagert. In dem Puffer­ speicher 7 können die Flachbänder 4 auch noch zusätzlich bearbeitet, z. B. gereinigt oder beschichtet werden.

Nach dem Verlassen des Pufferspeichers gelangen die Flachbänder 4 jeweils in den Zwischenraum zwischen einem Druckstempel 8 und einem Prägestem­ pel 9.

Der achteckige Prägestempel 9 weist acht Prägeflächen 10 auf. Die einander zugewandten, als Kontaktseiten 11 wirksamen Innenseiten der Flachbänder 4 liegen in Fig. 1 im Bereich des Prägestempels 9 unmittelbar jeweils an einer Prägefläche 10 an. Sobald das Flachband 4 an der Prägefläche 10 anliegt, wird der Druckstempel 8 in einer senkrecht zur Längsrichtung 5 verlaufenden Höhenrichtung 12 auf die der Kontaktseite 11 gegenüberliegende Außenseite 13 des Flachbandes 4 zubewegt. Der Druckstempel 8 druckbeaufschlagt mit einer ebenen Druckfläche 14 die Außenseite 13 des Flachbandes 4 im Bereich des Prägestempels 9. Druckstempel 8 und Prägestempel 9 wirken nach Art zweier Klemmbacken auf das Flachband 4 ein. Die Prägeflächen 10 sind derart ausgestaltet, daß die Kontaktseiten 11 der Flachbänder 4 mit einem Negativ- Relief zur Oberflächengestalt des von ihnen aufzunehmenden Teiles des Leitungsendbereiches 2 (Fig. 3) vorgeprägt werden.

Nach erfolgter Vorprägung der Kontaktseiten 11 werden die Druckstempel 8 entgegen der Höhenrichtung 12 zurückbewegt.

Der Prägestempel 9 kann auch die Funktion eines Antriebselementes zur Be­ wegung der Flachbänder 4 in Längsrichtung 5 haben. Der Prägestempel 9′ wird z. B. motorisch angetrieben und dreht sich im Uhrzeigersinn um eine Stempel­ achse 15.

Die vorgeprägten Flachbänder 4 werden in Längsrichtung 5 in Richtung des Zwischenraumes zwischen zwei Schweißstempeln 16 bewegt. Die Schweiß­ stempel 16 sind mit ihren Schweißflächen 17 einander zugewandt. Die Schweißflächen 17 sind parallel zu den Flachbändern 4 angeordnet. Der Ab­ stand zwischen beiden Flachbändern 4 im Bereich der Schweißstempel 16 ist geringer als während der Vorprägung der Kontaktseiten 11. Im Bereich der Schweißstempel 16 wird der Leitungsendbereich 2 in einen Zwischenraum 18 zwischen den beiden Flachbändern 4 eingebracht.

In Fig. 1 sind in den Zwischenraum 18 insgesamt vier Leitungsendbereiche 2 eingebracht. Von den Leitungsendbereichen 2 sind in Längsrichtung 5 be­ trachtet alternierend als Kontaktelemente des Flachsteckers 1 wirksame Stek­ kerstifte 19 und eine Zuführungsseite 20 erkennbar. Die Längsrichtung der Leitungsendbereiche 2 verläuft im wesentlichen lotrecht zur Zeichnungsebene in Fig. 1.

Die Schweißstempel 16 werden ebenso wie die Druckstempel 8 in Höhenrich­ tung 12 verfahren. Die von den Schweißstempeln 16 druckbeaufschlagten Flachbänder 4 verringern ihren gegenseitigen Abstand und betten aufgrund der vorgeprägten Kontaktseiten 11 die Leitungsendbereiche 2 formschlüssig zwi­ schen sich ein. Die beiden Schweißstempel 16 klemmen die beiden Flach­ bänder 4 und den Leitungsendbereich 2 nach Art eines Schraubstockes zwi­ schen sich ein. Sodann erfolgt die Verschweißung, um eine Stoffschluß-Ver­ bindung zwischen den Flachbändern 4 und dem Leitungsendbereich 2 herzu­ stellen. Das aus der Schichtenfolge Flachband 4 - Leitungsendbereich 2 - Flachband 4 bestehende sandwichartige Verbundteil wird nach der Ver­ schweißung vom übrigen Bereich der Flachbänder 4 abgetrennt. Hierzu können die Schweißflächen 17 zusätzlich als Schneidwerkzeuge ausgebildet sein. Der Schnitt erfolgt in Höhenrichtung 12. Nach der Abtrennung des Verbundteiles ist der einteilige Flachstecker 1 fertiggestellt.

In Fig. 2 sind Prägeflächen 10 zweier Prägestempel 9 erkennbar. Die Präge­ flächen 10 besitzen eine rechteckige Außenkontur und sind in einer durch die Längsrichtung 5 und eine Leitungslängsrichtung 21 aufgespannten Ebene an­ geordnet. Die beiden Prägestempel 9 werden durch nicht dargestellte Halte- und Hubvorrichtungen entlang einer Hubrichtung 22 bewegt. Die Hubrichtung 22 entspricht der Höhenrichtung 12 (Fig. 1).

In Blickrichtung der Hubrichtung 22 sind die Außenkonturen der beiden Präge­ stempel 9 deckungsgleich.

Während in Fig. 1 die beiden Flachbänder 4 durch eine Hubbewegung der Druckstempel 8 in Richtung der Außenseiten 13 vorgeprägt werden, werden die Flachbänder 4 in Fig. 2 durch eine Hubbewegung der Prägestempel 9 in Rich­ tung der Kontaktseiten 11 vorgeprägt. Bei dieser Art der Vorprägung liegen an den Außenseiten 13 der Flachbänder 4 hier nicht dargestellte Ebene Druckteile zur Erzeugung eines Gegendrucks gegenüber den beweglichen Prägestempeln 9 an.

Die Flachbänder 4 weisen entlang der Hubrichtung 22 einen rechteckigen Querschnitt auf und sind entsprechend den Erhebungen der Prägeflächen 10 als Negativ-Reliefs 29 bereits vorgeprägt.

In die Negativ-Reliefs 29 der Flachbänder 4 wird jeweils genau eine Volu­ menhälfte des Leitungsendbereiches 2 vor der Verschweißung eingelegt. Zu diesem Zweck sind die Erhebungen der Prägeflächen 10 als Abbild einer Volumenhälfte des Leitungsendbereiches 2 ausgestaltet.

Die beiden Prägeflächen 10 sind identisch aufgebaut. Die Erhebungen der beiden Prägeflächen 10 sind in Hubrichtung 22 einander abgewandt. Jeweils eine Prägefläche weist als Erhebungen zwei in Längsrichtung 5 nebeneinanderliegende Volumenhälften des Leitungsendbereiches 2 auf. Dabei sind die den Steckerstiften 19 zugeordneten Stiftreliefs 23 der einen Volumenhälfte und das der Zuführungsseite 20 zugeordnete Zuführungsrelief 24 der anderen Vo­ lumenhälfte in Längsrichtung 5 benachbart angeordnet. Dadurch ergibt sich in Blickrichtung der Hubrichtung 22 ein punktsymmetrischer Aufbau der Präge­ fläche 10. Diese Ausgestaltung der Prägeflächen 10 reduziert den Verschnitt der Flachbänder 4 und ist besonders für symmetrisch aufgebaute Stecker ge­ eignet.

Die Stoffschluß-Verbindung von Leitungsendbereich 2 und Flachbändern 4 bewirkt eine Zugentlastung der Leitung 3. Die Zugentlastung wird durch eine gebogene Leitungsführung im Bereich der Zuführungsseite 20 noch verbessert. Zu diesem Zweck sind die Erhebungen der Prägeflächen 10 im Bereich eines Zugentlastungsreliefs 25 gewölbt ausgestaltet. Dadurch wird beim Einsehen des Leitungsendbereiches 2 in die Vorprägungen der Flachbänder 4 ein ge­ bogener Leitungsverlauf im Bereich der Zuführungsseite 20 erzwungen.

In Fig. 3 sind zwei in Längsrichtung 5 nebeneinanderliegende Leitungsendbe­ reiche 2 erkennbar. Die Leitungen 3 erstrecken sich im wesentlichen entlang der Leitungslängsrichtung 21. Sie ist senkrecht zur Längsrichtung 5 angeord­ net.

Die Leitungsendbereiche 2 liegen in einer durch die Längsrichtung 5 und die Leitungslängsrichtung 21 aufgespannten Ebene ein. In Blickrichtung der Hö­ henrichtung 12 entspricht ihre Anordnung der Ausgestaltung der Prägeflächen 10 in Fig. 2.

Jeder Leitungsendbereich 2 enthält entsprechend dem zweipoligen Flachstek­ ker 1 zwei Leiter 26. An die Enden der Leiter 26 ist jeweils ein Steckerstift 19 elektrisch kontaktierend befestigt. Die Steckerstifte 19 sind in Leitungslängs­ richtung 21 angeordnet.

Die Leitung 3 ist im Bereich der Zuführungsseite 20 bis zu den Enden der Leiter 26 abisoliert. Dadurch sind die Leiter 26 im Leitungsendbereich 2 frei beweg­ lich. Zwischen den beiden Steckerstiften 19 eines Leitungsendbereichs 2 kann der genormte Abstand hergestellt werden. Zu diesem Zweck werden die Stek­ kerstifte 19 formschlüssig in eine Fixierbrücke 27 eingerastet. Die Fixierbrücke 27 weist rechteckige Außenkonturen auf und erstreckt sich in Längsrichtung 5. Die Fixierbrücke 27 ist in Leitungslängsrichtung 21 von zwei Aussparungen durchbrochen, damit sie die Mantelfläche der Steckerstifte 19 formschlüssig umfassen kann. Die beiden Fixierbrücken 27 in Fig. 3 begrenzen die Ausdeh­ nung des Leitungsendbereiches 2 In Leitungslängsrichtung 21.

In Fig. 4 sind insgesamt vier Leitungen 3 erkennbar. Die aus Fig. 3 bekannte alternierende Anordnung der Leitungsendbereiche 2 bleibt in Fig. 4 erhalten. Die Fixierbrücke 27 hat in Fig. 4 ebenfalls rechteckige Außenkonturen, ist je­ doch in Längsrichtung 5 gegenüber der Ausführungsform in Fig. 3 verlängert. Dadurch rasten die beiden Steckerstifte 19 und die Zuführungsseite 20 be­ nachbarter Leitungsendbereiche 2 formschlüssig in entsprechende Ausspa­ rungen ein und derselben Fixierbrücke 27 ein. Sämtliche Steckerstifte 19 und Zuführungsseiten 20 sind parallel zueinander in Leitungslängsrichtung 21 an­ geordnet.

Entlang der Längsrichtung 5 betrachtet befinden sich an der Fixierbrücke 27 eine Mehrzahl von rechteckigen Einkerbungen 28. Die Einkerbungen 28 kön­ nen das formschlüssige Einrasten der Steckerstifte 19 und der Zuführungssei­ ten 20 in die Fixierbrücke 27 erleichtern. Sie können außerdem als Fixiermittel für Zuführungsvorrichtungen bei der Zuführung der Leitungsendbereiche 2 in den Zwischenraum 18 (Fig. 1) dienen.

Jeder Leitungsendbereich 2 wird durch zwei gleichartige Fixierbrücken 27 ge­ halten. Die beiden Fixierbrücken 27 sind parallel zueinander angeordnet. Ihr Parallelabstand entspricht etwa der Längsersteckung der Leitungsendbereiche 2 In Leitungslängsrichtung 21. Somit ist jeder Leitungsendbereich 2 im Bereich der Steckerstifte 19 und im Bereich der Zuführungsseite 20 von einer Fixier­ brücke 27 gehalten.

Die Fixierbrücken 27 sind vorzugsweise aus formstabilem Kunststoff herge­ stellt. Damit die Relativlage der Steckerstifte 19 und der Zuführungsseite 20 zueinander vor der Verschweißung erhalten bleibt.

In Fig. 5 ist eine Anordnung zur Herstellung einer Stoffschluß-Verbindung zwischen Leitungsendbereichen 2 und Flachbändern 4 mittels zweier Schweißstempel 16 erkennbar.

Die Anordnung der beiden in Fig. 5 dargestellten Leitungsendbereiche 2 ent­ spricht der Beschreibung in Fig. 3. Die in Fig. 5 sichtbare Kontaktseite 11 ist mit vier Negativ-Reliefs 29 vorgeprägt. Deren Ausgestaltung und Anordnung ent­ sprechen der Beschreibung in Fig. 2.

Die beiden Fixierbrücken 27 bestehen vorzugsweise aus dem extrudierten Flachbandwerkstoff. Nach dem Verschweißen bilden sie eine stoffliche Einheit mit den Flachbändern 4.

Für die Flachbänder 4 sind solche Werkstoffe vorteilhaft, die bei Umgebungs­ temperatur eine relativ große Oberflächenhärte aufweisen, damit etwa nach außen abstehende Leiter 26 beim Zusammenfahren der Schweißstempel 16 und vor dem mit einer Erweichung oder Verflüssigung des Steckergehäusewerkstoffes verbundenen Formvorgang in Richtung auf die Steckerstifte 19 umgebogen werden. Dadurch wird verhindert, daß solche Leiter 26 am fertigen Steckergehäuse bis in dessen Umfangsbereich abstehen kön­ nen.

Die Schweißflächen 17 weisen vier der Oberflächengestalt des fertigen Flach­ steckergehäuses entsprechende Negativformen 30 auf. Deren Anordnung entspricht der Anordnung der vier Negativ-Reliefs 29. Die in Leitungslängs­ richtung 21 verlaufenden Seitenwände der Negativformen 30 sind als Schnei­ den 31 ausgebildet und wirksam.

Die in Längsrichtung 5 verlaufenden Begrenzungswände der Negativformen 30 sind in Leitungslängsrichtung 21 betrachtet etwa halbkreisförmig ausgespart, um die Steckerstifte 19 bzw. die Zuführungsseite 20 während des Verschwei­ ßens formschlüssig in die Schweißstempel 16 einlegen zu können.

Vor dem Schweißvorgang werden die beiden Schweißstempel 16 in Höhen­ richtung 12 aufeinander zubewegt. Sie klemmen die Flachbänder 4 und die Leitungsendbereiche 2 zwischen sich nach Art der Backen eines Schraub­ stockes ein. Sodann werden die Flachbänder 4 mit den zugehörigen Leitungs­ endbereichen 2 vollflächig verschweißt. Hierzu ist jedes bekannte Schweißver­ fahren, z. B. Ultraschweißverfahren, denkbar. Auch ein vollflächiges Verkleben Ist möglich.

Während des vollständigen Zusammenfahrens der beiden Schweißstempel 16 in Höhenrichtung 12 trennen die Schneiden 31 das fertige Steckergehäuse von dem restlichen Flachbandwerkstoff ab.

Während des Schweißvorganges werden die Außenseiten 13 der Flachbänder 4 durch die Negativformen 30 geprägt. Zu diesem Zweck weisen die Negativ­ formen 30 in dem Ausführungsbeispiel jeweils drei rillenartige, sich in Längs­ richtung 5 erstreckende und parallel zueinander angeordnete Prägevertiefun­ gen 32 auf.

Die Stoffschluß-Verbindung der Flachbänder 4 mit dem Leitungsendbereich 2, die Abtrennung des fertigen, sandwichartigen Verbundteiles und die Prägung der Außenseiten 13 erfolgen in einem Arbeitsschritt.

Die Teilfuge zwischen den beiden Flachbändern 4 bildet die Steckerstiftebene. Bei anderen Steckerarten als dem Flachstecker 1 sind die Steckerstifte 19 oder Buchsen und gegebenenfalls Schutzkontakte nicht unbedingt in einer gemein­ samen Ebene angeordnet. Bei solchen Steckern ist denkbar, daß für die Ver­ fahrensdurchführung drei oder mehr Flachbänder 4 verwendet werden. Jeweils zwei Flachbänder 4 fixieren dann zwischen sich mindestens einen Stecker­ stift 19 oder eine Buchse und ermöglichen damit den sandwichartigen Gehäu­ seaufbau eines Steckers oder einer Kupplungsdose.

In Fig. 5 weisen die beiden Flachbänder 4 eine etwa in Leitungslängsrich­ tung 21 verlaufende Schnittfläche 33 auf. Der Richtungsverlauf der Schnittflä­ che 33 entspricht etwa dem Verlauf einer Seitenkante des Flachsteckers 1 in Leitungslängsrichtung 21.

Die Schnittflächen 33 entstehen aufgrund der Abtrennung der fertigen Ver­ bundteile durch die Schneiden 31 während des vorhergehenden Arbeitstaktes.

In Fig. 1 und Fig. 5 ist erkennbar, daß der Flachstecker 1 in einer Taktfertigung hergestellt wird. Hierbei ist der Einsatz von Schweißstempeln 16 mit einer Vielzahl von Negativformen 30 von Vorteil, um in einem Arbeitstakt eine Viel­ zahl von Flachsteckern 1 zu fertigen.

In Fig. 6 ist die Herstellung des Flachsteckers 1 in einer Fließfertigung erkenn­ bar. Somit tritt kein Fließ-Stillstand durch etwa einen Schweißtakt auf. Eine Mehrzahl von Leitungsendbereichen ist in der in Fig. 4 beschriebenen Weise mittels zweier Fixierbrücken 27 angeordnet und wird in Längsrichtung 5 dem Zwischenraum zwischen den beiden Flachbändern 4 zugeführt. Die beiden Flachbänder 4 werden aus zwei separaten, sich gegenüberliegen­ den Extrudern 6 extrudiert und werden zunächst in Höhenrichtung 12 vorge­ schoben.

Jedes Flachband 4 wird durch eine Druckwalze 34 und eine Prägewalze 35 vorgeprägt. Druckwalze 34 und Prägewalze 35 sind in Fig. 6 jeweils kreisförmig dargestellt. Während die Mantelfläche der Druckwalze 34 an der Außenseite 13 anliegt, beaufschlagt die Mantelfläche der Prägewalze 35 die Kontaktseite 11. Beide Walzen rotieren in Vorschubrichtung des Flachbandes 4 und können die Bewegung des Flachbandes 4 zu den Leitungsendbereichen 2 unterstützen. Die Mantelfläche der Prägewalze 35 wirkt nach Art der Prägefläche 10 (Fig. 1, Fig. 2) und weist über seinen Umfang eine Vielzahl der reliefartigen Erhebun­ gen auf.

Die Mantelfläche der Druckwalze 34 wirkt nach Art der Druckfläche 14 (Fig. 1).

Nach der Vorprägung verlaufen die Flachbäder 4 etwa viertelkreisförmig ge­ bogen und sind dann etwa in Längsrichtung 5 ausgerichtet. In diesem Bereich nehmen die Flachbänder 4 den Leitungsendbereich 2 formschlüssig zwischen sich auf. Daraufhin wirken zwei in Fig. 6 kreisförmig dargestellte Schweißwal­ zen 36 mit ihren Mantelflächen auf die Außenseiten 13 der Flachbänder 4 ein. Die beiden Schweißwalzen 36 rotieren in Längsrichtung 5. Die Mantelflächen der Schweißwalzen 36 haben dieselbe Funktion wie die Schweißflächen 17 (Fig. 5). Über den Umfang der Schweißwalzen 36 sind deshalb eine Vielzahl von Negativformen 30 und Schneiden 31 angeordnet.

Die Flachbänder 4 bestehen vorzugsweise aus transparentem Werkstoff. Da­ durch sind Beschädigungen bei der Herstellung oder beim Gebrauch des Flachsteckers 1, z. B. Leiterbrüche, von außen erkennbar.

Die extrudierten Flachbänder 4 können den Leitungsendbereichen 2 kontinuierlich in einer Endloslänge zugeführt werden. Dies erleichtert die auto­ matisierte Fertigung des Flachsteckers 1.

Lediglich während des Arbeitstaktes in einer Taktfertigung muß die Vorschub­ bewegung der Flachbänder 4 unterbrochen werden. Dies kann beispielsweise durch den Pufferspeicher 7 (Fig. 1) geschehen.

Der symmetrische Aufbau der Fertigungsanlagen (Fig. 1, Fig. 6) und die im wesentlichen parallel bzw. senkrecht zueinander angeordneten Bewegungs­ richtungen begünstigen ebenfalls die automatisierte Fertigung des Flachstek­ kers 1.

Bezugszeichenliste

 1 Flachstecker
 2 Leitungsendbereich
 3 Leitung
 4 Flachband
 5 Längsrichtung
 6 Extruder
 7 Pufferspeicher
 8 Druckstempel
 9 Prägestempel
10 Prägefläche
11 Kontaktseite
12 Höhenrichtung
13 Außenseite
14 Druckfläche
15 Stempelachse
16 Schweißstempel
17 Schweißfläche
18 Zwischenraum
19 Steckerstift
20 Zuführungsseite
21 Leitungslängsrichtung
22 Hubrichtung
23 Stiftrelief
24 Zuführungsseite
25 Zugentlastungsrelief
26 Leiter
27 Fixierbrücke
28 Einkerbung
29 Negativ-Relief
30 Negativform
31 Schneide
32 Prägevertiefung
33 Schnittfläche
34 Druckwalze
35 Prägewalze
36 Schweißwalze

Claims (23)

1. Verfahren zur Herstellung eines Steckers (1) oder einer Kupplungsdose für elektrische Steckvorrichtungen mit einer mindestens einen Leiter (26) enthaltenden Leitung (3), deren mindestens ein Kontaktelement (19) enthal­ tender Leitungsendbereich (2) von einem aus gieß- oder spritzbarem Isolierwerkstoff bestehenden Gehäuse stoffschlüssig umgeben ist, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Leitungsendbereich (2) in den Zwischenraum (18) zwischen zwei etwa deckungsgleich ausgerichteten Flachbändern (4) aus Gehäusewerk­ stoff eingebracht wird, wobei
• - die Leitung (3) und ihre Kontaktelemente (19) im wesentlichen rechtwink­ lig zur Längsrichtung (5) der Flachbänder (4) verlaufen und
• - der an den Leitungsendbereich (2) anschließende Teil der Leitung sowie als Steckerstifte (19) ausgebildete Kontaktelemente über die Seiten­ längskanten der Flachbänder (4) hinausstehen,
• - daß die Flachbänder (4) unter Zwischenlage des Leitungsendbereiches (2) stoffschlüssig miteinander verbunden werden und
• - daß das aus dem Leitungsendbereich (2) mit den ihn umgebenden Flach­ bandbereichen gebildete, sandwichartige Verbundteil durch einen quer zur Längsrichtung (5) der Flachbänder (4) verlaufenden Schnitt abgetrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es unter Ausnutzung der Extrusionshitze als Schweißwärme für eine Schweißverbindung oder zur Beschleunigung des Abbindens einer Klebe­ verbindung ohne wesentliche Verzögerung im Anschluß an die Extrusion der Flachbänder (4) aus einem Extruder (6) vollzogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die einander zugewandten Kontaktseiten (11) der Flach­ bänder (4) mit einem Negativ-Relief (29) zur Oberflächengestalt des von ihnen aufzunehmenden Leitungsendbereiches (2) vorgeprägt werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachbänder (4) aus Kunststoff bestehen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Transparenz des Kunststoffes.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verfahrensdurchführung mehrere, nebeneinanderliegende Kon­ taktelemente (19) des Leitungsendbereiches durch eine Fixierbrücke (27) in einem Sollabstand und einer Sollausrichtung zueinander gehalten sind.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierbrücke (27) aus formstabilem Kunststoff besteht.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierbrücke (27) aus dem gleichen Werkstoff wie die Flachbänder (4) besteht.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (19) formschlüssig in Aussparungen der Fixier­ brücke (27) eingerastet sind.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fixierbrücke (27) nach Art eines Patronengurtes die Leitungsendbereiche (2) mehrerer Leitungen (3) erfaßt und benachbart an­ eineranderreiht.

11. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine parallele Ausrichtung der Kontaktelemente (19) und Leitungszuführun­ gen (20) von an der Fixierbrücke (27) benachbart gehaltenen Leitungen (3).

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsendbereiche (2) durch zwei in Abstand zueinander angeord­ nete, etwa parallele Fixierbrücken (27) gehalten sind.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierbrücken (27) in ihrer Längsrichtung (5) hintereinander alternie­ rend die Leitungszuführung (20) und die Kontaktelemente (19) jeweils eines Leitungsendbereiches (2) halten.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der beiden Fixierbrücken (27) etwa der Breite der Flach­ bänder (4) entspricht.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierbrücken (27) mit den Flachbändern (4) stoffschlüssig verbun­ den werden.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ultraschall-Verschweißung als Stoffschluß-Verbindung.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Stoffschluß-Verbindung der Flachbänder (4),
• - die Abtrennung des fertigen Verbundteiles und
• - eine Prägung der einander abgewandten Außenseiten (13) der Flachbän­ der (4) in einem Arbeitsschritt erfolgen.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägung, die stoffschlüssige Verbindung und die Trennung durch gegeneinander wirksame Druckwerkzeuge (8, 9, 16, 34, 35, 36) vollzogen werden.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwerkzeuge derartig auf die Flachbänder (4) einwirkende Stempel (8, 9, 16) sind.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Stempel Schweißstempel (16) sind.

21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwerkzeuge (8, 9, 16) mit einem Arbeitstakt mehrere benachbarte Verbundteile fertigen.

22. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwerkzeuge Druckwalzen (34, 35, 36) sind.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen Rotations-Schweißwerkzeuge (36) sind.