DE4310943C1 - Verfahren zur Herstellung eines Gurtbands und Gurtbandabschnitt - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Gurtbands aus elektrischen Bauteilen, die über einen Kunststoffkragen miteinander verbunden sind, und einen Gurt­ bandabschnitt gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5.

Als Bauteile für derartige Gurtbänder werden bevorzugterweise Aderendhülsen verwendet, die auf ein abisoliertes Kabelende einer elektrischen Leitung aufgeschoben und dann durch einen Preßvorgang (Crimpen) verpreßt werden. In den letzten Jahren wurden einige Einrichtungen vorgestellt, bspw. in der DE-PS 40 08 515 der Anmelderin, mit denen die vorderste Aderend­ hülse eines Gurtbands hin zu einem Preßwerkzeug transportier­ bar, die Aderendhülse mit dem Kabelende verpreßbar und die Aderendhülse vom Gurtband abtrennbar ist.

Um die Produktivität dieser Einrichtungen zu erhöhen, wird angestrebt, möglichst lange Gurtbänder zu verarbeiten.

Es sind Lösungen bekannt, bei denen Gurtbandabschnitte im Spritzgießverfahren hergestellt wurden, bei denen die ein­ zelnen Bauteile, vorzugsweise Aderendhülsen, über Verbin­ dungsstege verbunden waren, deren Länge etwa dem Durchmesser der Aderendhülsen entsprach. Die einzelnen Gurtbandabschnitte wurden miteinander verbunden, indem die sich an den Enden der vorgefertigten Gurtbandabschnitte befindlichen Verbindungs­ stege miteinander verklebt, verschweißt oder auf andere Weise zusammengefügt wurden.

Es zeigte sich jedoch, daß derartige Verbindungen einen äußerst hohen Fertigungsaufwand erfordern und dazu nicht die erforderliche Zugfestigkeit aufwiesen, die für eine Verarbei­ tung in den vorgenannten Hochleistungseinrichtungen erfor­ derlich ist.

In der deutschen Gebrauchsmusteranmeldung G 93 03 806.2 wird eine weiterentwickelte Crimp-Einrichtung gezeigt, die die Verarbeitung von Gurtbändern ermöglicht, bei denen die Ver­ bindungsstege zwischen zwei benachbarten Aderendhülsen auf ein Minimum reduziert wurden, so daß die Aderendhülsen beinahe mit den Umfangsabschnitten aneinander anliegen. Da derartige Gurtbänder praktisch keine Verbindungsstege mehr aufweisen, ist die vorbeschriebene Vorgehensweise zur Ver­ bindung der Gurtbandabschnitte nicht anwendbar.

In den Druckschriften US 2 963 775, DE 29 41 770 A1 und DE 31 19 020 C2 sind Gurtbandabschnitte gezeigt, bei denen die Aderendhülsen über Verbindungsstege miteinander verbunden sind. Um mehrere Gurtbandabschnitte zu einem Endlosband zu verbinden, wird in diesen Druckschriften vorgeschlagen, die Verbindungsstege am Ende eines jeden Gurtbandabschnitts als mechanisches Verbindungselement auszubilden, das über eine Schnappverbindung oder ähnliches einen formschlüssigen Ver­ bund zwischen zwei benachbarten Gurtbandabschnitten zuläßt.

Bei einer derartigen Konstruktion ist es praktisch unmöglich, die Aderendhülsen mit geringstmöglichem Abstand zueinander anzuordnen. Desweiteren hat es sich bei der Erprobung dieser Verbindungselemente gezeigt, daß die erzielbaren Verbindungs­ kräfte den Anforderungen an ein Endlosband nicht entsprechen.

In der DE 20 58 574 B2 ist ein Gurtband gezeigt, bei dem die Verbindungsstege zwischen zwei benachbarten Aderendhülsen auf ein Minimum reduziert sind. Um die Gurtbandabschnitte mitein­ ander zu verbinden, werden die Verbindungsstege stumpf an den Außendurchmesser der benachbarten Aderendhülse angespritzt. D.h., die Anbindung erfolgt lediglich entlang der kleinen Stirnfläche des Verbindungssteges. Eine derartige Verbindung kann nur vergleichsweise geringe Kräfte übertragen, so daß das Endlosband schon bei geringen Zugbelastungen reißt. Eine störungsfreie Verarbeitung mit Automaten ist mit derartigen Endlosbändern nicht möglich.

In der US 4 149 768 ist ein Verfahren zur Herstellung von Endlosbändern gezeigt, bei dem nicht mehrere Gurtbandab­ schnitte miteinander verbunden werden, sondern ein Endlosband kontinuierlich gefertigt wird. Dieses Fertigungsverfahren bedarf einer äußerst kompliziert aufgebauten Spritzgußform, die die Fertigungskosten erheblich ansteigen läßt. Deswei­ teren stellt sich bei dem aus der US 4 149 768 gestellten Verfahren die Problemstellung, zwei Gurtbandabschnitte zu einem längeren Band miteinander zu verbinden, nicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und einen Gurtbandabschnitt zu schaffen, die bei minimalem vor­ richtungstechnischen Aufwand eine einfache Erstellung von beliebig langen Gurtbändern ermöglichen.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich des Gurt­ bandabschnitts durch die Merkmale des Patentanspruchs 5 gelöst.

Durch die Maßnahme, das letzte Bauteil - wobei mit dem Ausdruck "letztes Bauteil" ein Bauteil an einem der beiden Enden des Gurtbandabschnitts zu verstehen ist - mit einem zurückgesetzten Verbindungsabschnitt zu versehen, der beim Spritzgießen des nächsten Gurtbandabschnitts mit umspritzt wird, entsteht ein inniger Verbund zwischen den beiden Gurtbandabschnitten. Eine derartige Verbindung unterscheidet sich hinsichtlich der Zugfestigkeit nicht von den übrigen Verbindungen zwischen zwei benachbarten Bauteilen eines Gurtbandabschnitts. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Gurtbänder zeichnen sich durch eine einfache Herstellung bei minimalem vorrichtungstechnischen Aufwand und eine hohe mechanische Festigkeit aus.

Durch die Maßnahme, mehrere Teile des ersten Gurtbandab­ schnitts wieder in die Form für den folgenden Spritzgieß­ vorgang einzulegen, erfolgt eine zuverlässige Lagefixierung des ersten Gurtbandabschnitts, wobei im folgenden Spritz­ gießvorgang zur Herstellung des zweiten Gurtbandabschnitts nur das letzte Bauteil angespritzt wird, während die übrigen Bauteile des ersten Gurtbandabschnitts lediglich zur Fixierung des ersten Gurtbandabschnitts in der Form beitragen.

Bei Bauteilen, die über einen Verbindungssteg miteinander verbunden sind, kann dieser Verbindungssteg als Verbin­ dungsabschnitt im Sinne des Patentanspruchs 1 verwendet werden.

Eine besonders zuverlässige Verbindung bei dem Gurtbandab­ schnitt erhält man, wenn beim zweiten Spritzgießvorgang auch zumindest ein Teil des Verbindungsstegs zwischen dem letzten und dem vorletzten Bauteil des ersten Gurtbandab­ schnitts erstellt wird.

Durch eine Merkmalskombination nach einem der Unteransprü­ che 6 bis 8 läßt sich ein besonders einfacher aufgebauter Gurtbandabschnitt erstellen, der sich mit einer vergleichs­ weise einfachen Spritzgußform herstellen läßt.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn im er­ sten Spritzgießvorgang zunächst nur ein Teil des Verbin­ dungsstegs zwischen zwei benachbarten Bauteilen erstellt wird, der gegenüber den übrigen Verbindungsstegen eine ge­ ringere Breite hat und dann im sich anschließenden Spritz­ gießvorgang der Verbindungssteg auf die vorgesehene Breite gebracht wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil eines Gurt­ bands;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das letzte Bauteil eines Gurtbandabschnitts;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Bauteils aus Fig. 2; und

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Teil des Gurtbands aus Fig. 1.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels be­ schrieben werden, bei dem eine Vielzahl von Aderendhülsen 1 zu einem Gurtband verbunden sind. Wie später noch ausführ­ lich dargelegt wird, besteht das Gurtband aus mehreren Gurtbandabschnitten 2, 3 , die über einen Verbindungssteg 4 miteinander verbunden sind. Der Deutlichkeit halber wurde in Fig. 1 für die Aderendhülsen des ersten Gurtband­ abschnitts 2 eine andere Schraffur gewählt, wie für die Aderendhülsen des zweiten Gurtbandabschnitts 3.

Jede Aderendhülse (s. Fig. 2) hat in bekannter Weise eine Metallhülse 10, die im Spritzgießverfahren mit einem Kunststoffkragen 12 versehen wird. Der Durchmesser der Metallhülse 10 und des Kunststoffkragens 12 ist an den Durchmesser des zu verarbeitenden Kabels angepaßt.

Im Übergangsabschnitt zum Kunststoffkragen 12 ist die Me­ tallhülse 10 trichterförmig erweitert und bildet so einen Einführtrichter für das abisolierte Kabelende. Der Kunst­ stoffkragen 12 bildet einen Aufnahmeraum 14 für den mit ei­ ner Isolation versehenen Teil des Kabelendes, der sich an die trichterförmige Erweiterung der Metallhülse 10 an­ schließt. Im Übergangsabschnitt zur Metallhülse 10 läuft der Außenumfang des Kunststoffkragens 12 konisch zur Metallhülse 10 hin zu. Zur Erleichterung der Entformung läuft auch der Aufnahmeraum 14 hin zum Einführtrichter der Metallhülse 10 konisch zu, wobei eine Neigung der Innenmantelfläche zur Längsachse der Aderendhülse ca. 4,3° beträgt. Aus dem gleichen Grund ist auch der Außenmantel mit einer Entformungsschräge von 1° ausgeführt, wobei sich mit der Mantel hin zur Metallhülse verjüngt. Hinsichtlich der vorbeschriebenen Merkmale zeigen alle Aderendhülsen des Gurtbands den gleichen Aufbau.

Die letzte Aderendhülse 6 unterscheidet sich von den übri­ gen Aderendhülsen des ersten Gurtbandabschnitts 2 und von den benachbarten Aderendhülsen 8 des zweiten Gurtbandab­ schnitts 3 darin, daß der Außenumfang des Kunststoffkragens 12 im Bereich einer Einführöffnung 16 des Kunststoffkragens radial zurückgestuft ist. Diese radiale Zurückstufung bil­ det einen Verbindungsabschnitt 18, der bei einem sich an­ schließenden Spritzgußvorgang zur Herstellung des zweiten Gurtbandabschnitts 3 umspritzt, d. h. aufgefüllt wird, so daß ein inniger Verbund zwischen der letzten Aderendhülse 6 des ersten Gurtbandabschnitts 2 und der benachbarten Ade­ rendhülse 8 des zweiten Gurtbandabschnitts 3 erhalten wird. Die letzte Aderendhülse 6 des zweiten Gurtbandabschnitts 2 ist wieder auf gleiche Weise wie die letzte Aderendhülse 6 des ersten Gurtbandabschnitts 2 ausgebildet.

Wie aus der Darstellung in Fig. 1 und der Seitenansicht der letzten Aderendhülse 6 in Fig. 3 ersichtlich ist, wird beim ersten Spritzgießvorgang, bei dem der erste Gurtbandab­ schnitt 2 (nach rechts ansteigende Schraffur) erstellt wird, nur ein Teil des Verbindungsstegs 4 zwischen der letzten Aderendhülse 6 und der vorletzten Aderendhülse 20 des Gurtbandabschnitts 2 hergestellt. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist der der Einführöffnung 16 zuweisende Teilabschnitt 22 des Verbindungsstegs 4 beim er­ sten Spritzgießvorgang nicht ausgebildet.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Verbindungs­ stege 4 (s. insbesondere Fig. 4) auf ein Minimum reduziert, so daß die benachbarten Aderendhülsen praktisch mit den Mantelabschnitten des Kunststoffkragens 12 aneinander stoßen. Auf diese Weise läßt sich die optimale Anzahl von Aderendhülsen pro Länge Gurtband anordnen. Der Anguß 24 der einzelnen Kunststoffkrägen erfolgt senkrecht zur Längsachse der Aderendhülse etwa mittig am annähernd zylinderförmigen Abschnitt des Kunststoffkragens (s. Bezugszeichen 24 in Fig. 4). Durch diesen zentralen Anguß 24 wird ein optimaler Fließfrontbereich bei der Kunststofformgebung erzielt.

Zum besseren Verständnis sei im folgenden das Verfahren zur Herstellung eines Gurtbandes erläutert.

In einem ersten Verfahrensschritt wird der erste Gurt­ bandabschnitt 2 mit bspw. 50 Aderendhülsen in einer Spritzgußform hergestellt. Dazu werden die zunächst zy­ linderförmigen Metallhülsen 10 in die Auswerferseite der Spritzgußform (nicht gezeigt) eingelegt. Die trichterförmi­ gen Erweiterungen der Metallhülse 10 werden beim Schließen der Spritzgußform durch einen Formkern ausgeformt. Das Einlegen der Metallhülsen erfolgt über ein Handlingsgerät, dem noch ein Sicherungssystem überlagert ist, das abtastet, ob sämtliche Kavitäten der Spritzgußform mit einer Metallhülse 10 versehen sind. Beim sich anschließenden Spritzgießen werden die Kunststoffkrägen 10, die über die Verbindungsstege 4 miteinander verbunden sind, an die Metallhülsen 10 angespritzt, so daß ein Gurtbandabschnitt 2 entsteht. Wie den vorangehenden Ausführungen entnehmbar ist, ist die letzte Aderendhülse 6 des ersten Gurtbandabschnitts 2 mit einem Verbindungsabschnitt 18 versehen.

Nach dem Öffnen der Form wird der erste Gurtbandabschnitt 2 über ein Handlingsgerät aus der Spritzgußform entnommen, wobei der Entnahmevorgang durch die Betätigung der Auswer­ fer unterstützt ist. Das Handlingsgerät legt in einem wei­ teren Verfahrensschritt den ersten Gurtbandabschnitt etwa um seine Gesamtlänge versetzt wieder in die Spritzgußform ein, so daß die letzte Aderendhülse 6 des ersten Gurt­ bandabschnitts 2 benachbart zur Kavität für die erste Ade­ rendhülse 8 des zweiten Gurtbandabschnitts 3 zu liegen kommt. Zur Lagefixierung des Gurtbandabschnitts 2 können in der Spritzgußform noch weitere Kavitäten ausgebildet sein, die zur Aufnahme weiterer Aderendhülsen des ersten Gurt­ bandabschnitts 2 vorgesehen sind.

Nach diesem Schritt befinden sich demnach die letzte Aderendhülse 6 und ggf. weitere, benachbarte Aderendhülsen 8 des ersten Gurtbandabschnitts 2 versetzt zur Ursprungslage in der Form, während sich die übrigen Ader­ endhülsen des ersten Gurtbandabschnitts in Vorschubrichtung (s. X in Fig. 1) aus der Spritzgußform heraus erstrecken. Um ein Wiederaufschmelzen der weiteren Aderendhülsen des ersten Gurtbandabschnitts 2 zu verhindern, kann im Bereich der Kavitäten für die Lagefixierung eine besondere Kühlung, bspw. in Form eines Berylliumeinsatzes vorgesehen sein.

Bei dem sich anschließenden zweiten Spritzgießvorgang wird etwa in gleicher Weise, wie vorstehend beschrieben, der zweite Gurtbandabschnitt 3 erstellt, wobei auch der Verbin­ dungsabschnitt 18 der letzten Aderendhülse 6 des ersten Gurtbandabschnitts 2 umspritzt wird. Des weiteren wird dabei der Teilabschnitt 22 des Verbindungssteges 4 zwischen der letzten Aderendhülse 6 und der vorletzten Aderendhülse 20 mit Material aufgefüllt.

Beim Spritzgießen des zweiten Gurtbandabschnitts 3 ist wie­ der die letzte Aderendhülse (nicht gezeigt) des zweiten Gurtbandabschnitts 3 mit dem radial zurückgesetzten Verbin­ dungsabschnitt 18 versehen, über die dann wieder eine Ver­ bindung zu einem dritten Gurtbandabschnitt erfolgt.

Die vorbeschriebenen Verarbeitungsschritte lassen sich be­ liebig oft wiederholen, so daß ein endloses Gurtband erhal­ ten wird, das sich in der Vorschubrichtung X (s. Fig. 1) aus der Spritzgußform erstreckt und dort auf eine Rolle aufgewickelt und in die gewünschten Längen gebracht werden kann.

Auf diese Weise entsteht ein inniger Verbund zwischen den benachbarten Gurtbandabschnitten, der gegenüber den bisher bekannten Lösungen durch Verkleben oder Verschweißen wesentlich einfacher hergestellt werden kann und eine erheblich verbesserte Zugfestigkeit aufweist.

Bei Beginn der Gurtbandanfertigung, d. h. beim Erstellen des ersten Gurtbandabschnitts kann die Kavität, in der die letzte Aderendhülse 6 beim zweiten Spritzvorgang zu liegen kommt, durch geeignete Schieber oder Einlegeteile ver­ schlossen werden, um ein Ausspritzen ins Freie zu verhin­ dern.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gewählte Form des Verbindungsabschnitts 18 beschränkt, sondern es können auch beliebige andere Verbindungsab­ schnitte, vorzugsweise am Außenumfang, aber bspw. auch am Innenumfang des Kunststoffkragens 12, vorgesehen werden. Wie eingangs erwähnt, kann der Verbindungsabschnitt auch an dem Verbindungssteg 4 zwischen zwei benachbarten Aderendhülsen ausgebildet werden. Die letztgenannte Version dürfte allerdings nur dann Anwendung finden, wenn die Verbindungsstege länger als in der in Fig. 1 gezeigten Weise ausgebildet sind.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung eines Gurtbandes aus elek­ trischen Bauteilen, die über einen Kunststoffkragen (12) verbunden sind, mit den Schritten:

• - Spritzgießen eines ersten Gurtbandabschnitts (2) mit einer vorbestimmten Anzahl von Bauteilen (6, 8, 20),
• - Entnehmen des Gurtbandabschnitts (2) aus der Spritzguß­ form,
• - Wiedereinlegen eines Endabschnitts in die Spritzgußform, so daß zumindest ein letztes Bauteil (6, 8, 20) etwa um die Länge des ersten Gurtbandabschnitts (2) versetzt zu seiner Ursprungslage in der Spritzgußform zu liegen kommt, und
• - Spritzgießen eines weiteren Gurtbandabschnitts (3), wobei ein Umfangsabschnitt (18) des Kunststoffkragens (12) des letzten Bauteils (6) als Verbindungsabschnitt (18) umspritzt wird, über den der erste Gurtbandabschnitt (2) einen Verbund mit dem weiteren Gurtbandabschnitt (3) eingeht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Gurtbandabschnitt (2) mit mehreren Bauteilen (6, 8, 20) am Endabschnitt des ersten Gurtbandabschnitts (2) wieder in die Spritzgußform eingelegt wird, wobei das letzte Bauteil (6) des ersten Gurtbandabschnitts (2) im folgenden Spritz­ gießvorgang in Kontakt mit dem aufgeschmolzenen Kunststoff kommt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Verbindungssteg (4) des letzten Bauteils (6) zum benachbarten Bauteil (8) des ersten Gurtbandab­ schnitts (2) umspritzt wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilabschnitt (22) des Verbindungsstegs (4) zwischen dem letzten Bauteil (6) und dem vorletzten Bauteil (20) des ersten Gurtbandabschnitts (2) im folgenden Spritzgußvorgang erstellt wird.

5. Gurtbandabschnitt für elektrische Bauteile, die über einen Kunststoffkragen miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang des Kunststoffkragens (12) eines letzten Bauteils (6) des Gurtbandabschnitts (2) ein Verbindungsabschnitt (18) ausgebildet ist, der gegenüber den entsprechenden Umfangsabschnitten der anderen Bauteile (20) des Gurtbandabschnitts zurückgesetzt ist.

6. Gurtbandabschnitt nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verbindungsabschnitt (18) gegenüber dem Kunststoffkragen (12) zurückgesetzt ist.

7. Gurtbandabschnitt nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verbindungsabschnitt (22) radial zurückge­ stuft ist.

8. Gurtbandabschnitt nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt (18) am Endab­ schnitt des Kunststoffkragens (12) ausgebildet ist.

9. Gurtbandabschnitt nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt (18) an einem Steg ausgebildet ist, der den Gurtbandabschnitt (2) abschließt.

10. Gurtbandabschnitt nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, wobei die Bauteile über Verbindungsstege der Kunststoff­ krägen miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungssteg (4) zwischen dem letzten Bauteil (6) und dem vorletzten Bauteil (20) des Gurtbandabschnitts gegen­ über den Verbindungsstegen zwischen den anderen Bauteilen eine geringere Breite hat.

11. Gurtbandabschnitt nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verbindungssteg (4) zwischen dem letzten und dem vorletzten Bauteil (6, 20) an den Verbindungsab­ schnitt (18) angrenzt.

12. Gurtbandabschnitt nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil eine Aderendhülse (6, 8, 20) ist.