DE19840214A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Preßschweißen eines Anschlußstücks - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Preßschweißen eines Anschlußstücks an elektrische Leitungen. Die verbesserte Preßschweißvorrichtung kann ein Anschlußstück gleichzeitig an zwei dicke Leitungen wie gewünscht preßschweißen und die Breiten der Preßschweißung der Anschlußstücke so gleichmäßig wie möglich machen, so daß die Anschlußstücke sicher in die Anschlußstück-Aufnahmekammern eines Steckverbinders eingesetzt werden können.

Aus Fig. 8 ist ein herkömmlicher Steckverbinder ersichtlich. Ein Steckergehäuse 1 ist mit einer Mehrzahl von Anschlußstück-Aufnahmekammern 2 versehen, von denen jede ein Anschlußstück 4 aufnimmt, welches am Ende einer Leitung 3 preßgeschweißt ist und von einem flexiblen Anschlagarm (nicht gezeigt) innerhalb der Anschlußstück-Aufnahmekammer 2 gehalten wird. Ein Anschlußstück 4', das an den Enden zweier Leitungen 3 und 3' preßgeschweißt ist (Doppelpreßschweißung), kann jedoch im Falle einer Zweigverbindung und dergleichen in jede Anschlußstück-Aufnahmekammer 2 eingesetzt werden.

Das Anschlußstück 4 weist einen elektrischen Kontakt 4A für einen dazu passenden Anschluß (nicht gezeigt) und einen Leitungspreßschweißabschnitt 4B auf, der mit einem Paar Leitungslaschen 5 für den Leiter 3a der Leitung 3 und einem Paar Isolationslaschen 6 für eine Isolationsschicht 3b versehen ist.

Das Anschlußstück 4' für die Doppelpreßschweißung weist im wesentlichen dieselbe Struktur wie das Anschlußstück 4 auf, jedoch sind die Leitungslaschen 5' und die Isolationslaschen 6' des Leitungspreßschweißabschnitts 4B' ein wenig länger als die Laschen 5 und 6 des Anschlußstücks 4, das an nur einer einzigen Leitung 3 angeschlossen ist.

Wie aus den Fig. 9A bis 9D ersichtlich, können die Positionen der beiden in die Isolationslaschen 6' einzudrückenden Leitungen 3 und 3' etwa in die folgenden vier Arten unterteilt werden: (A) eine vertikale Anordnung; (B) eine nach links geneigte Anordnung; (C) eine nach rechts geneigte Anordnung; und (D) eine horizontale Anordnung.

Aus Fig. 10 ist eine herkömmliche Doppelpreßschweiß­ vorrichtung ersichtlich, welche einen Crimpstempel 7, einen Amboß zum Plazieren des Anschlußstücks 4' und ein Leitungshalteteil 9 aufweist. Das Leitungshalteteil 9 bewegt sich rechts hinter dem Leitungspreßschweißabschnitt 4B' herab (d. h. in einer von der Axialrichtung abweichenden Position), um die Leitungen 3 und 3' mittels einer horizontalen Haltefläche 9a des Leitungshalteteils 9 in einen Raum zwischen den Isolationslaschen 6' hineinzudrücken. Danach bewegt sich der Crimpstempel 7 herab, um die Laschen 6' mit den Leitungen 3 und 3' durch Abdecken derselben zu verschweißen.

Am Boden des Crimpstempels 7 ist, wie aus Fig. 11 ersichtlich, einerseits seiner Mitte (an der linken Seite in Fig. 11) eine flache Schweißnut 7b ausgebildet, die sich von einer einführenden Nut 7a her erstreckt, welche an ihrem offenen Ende breiter ist, und andererseits (an der rechten Seite in Fig. 11) ist eine tiefe Schweißnut 7c asymmetrisch ausgebildet. Die Nuten 7b und 7c sind über eine schräge Fläche 7d miteinander verbunden.

Beim Durchführen der Doppelpreßschweißung sind die Leitungen 3 und 3' in der vertikalen Anordnung, wie aus Fig. 9A ersichtlich, zwischen den Isolationslaschen 6 ₁' und 6 ₂' plaziert und verbleiben in der vertikalen Anordnung, da sich das Leitungshalteteil 9 vertikal herabbewegt. Wenn der Durchmesser der Leitungen groß ist, liegt die Oberseite der vertikal angeordneten Leitungen 3 und 3' höher als das freie Ende 6a' der Isolationslasche 6 ₁' an der Seite der flachen Schweißnut 7b, wie aus Fig. 11 ersichtlich ist.

Wenn sich der Crimpstempel 7 in diesem Zustand herabbewegt, kann das freie Ende 6a' der Isolationslasche 6 ₁' nicht unter der anderen Isolationslasche 6 ₂' plaziert werden, und das freie Ende 6b' der Isolationslasche 6 ₂' kann nicht zwischen der Isolationslasche 6 ₁' und der Schweißnut 7b angeordnet werden. Dies bewirkt, daß die freien Enden 6a' und 6b' miteinander kollidieren. Infolgedessen wird die gesamte Form ziemlich flach, und die Isolationslasche 6 ₂' an der rechten Seite wird in der Mitte eingeknickt, wie aus Fig. 12 ersichtlich ist. In diesem Zustand des Preßschweißens tritt das Problem auf, daß, da die Breite der Preßschweißung des Anschlußstücks groß ist, das Anschlußstück 4' nicht in die Anschlußstück-Aufnahmekammer 2 eingesetzt werden kann, wie aus Fig. 8 ersichtlich ist.

Selbst wenn das Anschlußstück abschnittsweise eingesetzt wird, wird der eingeknickte Abschnitt gebrochen, und die Festigkeit ist gering. Wenn die Leitungen gezogen werden, wirkt die Zugbelastung direkt auf die Leitungslaschen 5', wodurch die Leitung infolge von Vibration abreißen kann.

Mit der Erfindung werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Preßschweißen eines Anschlußstücks geschaffen, wobei selbst dicke Leitungen wie gewünscht preßgeschweißt und die Breiten der Preßschweißung der Anschlußstücke so gleichmäßig wie möglich gemacht werden können, so daß die Anschlußstücke sicher in die Anschlußstück-Aufnahmekammern eines Steckverbinders eingesetzt werden können.

Dies wird nach einem ersten Aspekt der Erfindung erreicht durch ein Verfahren zum Preßschweißen eines Anschlußstücks, mit folgenden Schritten: Drücken von Leitungen in einen Raum zwischen einem Paar Laschen mittels eines Leitungshalteteils; Begrenzen der Position der Leitungen zwischen den Laschen mittels des Leitungshalteteils derart, daß ein Eingriffsraum sichergestellt werden kann, um das freie Ende der einen Lasche unter die andere Lasche zu bringen; und Verschweißen der Laschen miteinander durch Überlappen der einen Lasche mit der anderen Lasche mittels eines Crimpstempels derart, daß die Leitungen von den Laschen abgedeckt werden können.

Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ist bei einer bei dem oben genannten Verfahren verwendeten Vorrichtung zum Preßschweißen eines Anschlußstücks eine schräge Leitungshaltefläche, die von der Seite der einen Lasche zur Seite der anderen Lasche hin abfällt, an dem unteren Rand des Leitungshalteteils vorgesehen.

Nach dem ersten und dem zweiten Aspekt der Erfindung sind die beiden Leitungen tiefer als die freien Enden der Laschen im Moment des Doppelpreßschweißens positioniert, so daß ein Eingriffsraum sichergestellt werden kann, um das freie Ende der einen Lasche unter die andere Lasche zu bringen. Dementsprechend gelangt das freie Ende der einen Lasche unter die andere Lasche, ohne daß die Laschen miteinander kollidieren, und das Verschweißen wird bei einander überlappenden Laschen durchgeführt. Daher kann eine plattgedrückte und eingeknickte Preßschweißung verhindert werden, und alle Anschlußstücke können sicher in die Anschlußstück-Aufnahmekammern eines Steckverbinders eingesetzt werden. Die Möglichkeit des Auseinanderreißens infolge einer Verringerung der Festigkeit der Preßschweißung kann auch ausgeschlossen werden.

Nach einem dritten Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Preßschweißen eines Anschlußstücks versehen mit: einem Leitungshalteteil zum Drücken von Leitungen in einen Raum zwischen einem Paar Laschen; einem Crimpstempel zum Verschweißen der Laschen durch Überlappen der einen Lasche mit der anderen Lasche derart, daß die Leitungen von den Laschen abgedeckt werden können; und einer asymmetrischen umgekehrten V-förmigen Leitungshaltenut, die am unteren Rand des Leitungshalteteils vorgesehen ist und eine lange schräge Leitungshaltefläche, die von der Seite der einen Lasche zur Seite der anderen Lasche hin abfällt, und eine kurze schräge Leitungsbegrenzungsfläche aufweist, die entgegengesetzt zur Richtung der langen schrägen Leitungshaltefläche abfällt.

Nach dem dritten Aspekt der Erfindung kann infolge der umgekehrten V-förmigen Leitungshaltenut mit der langen schrägen Leitungshaltefläche und der kurzen schrägen Leitungsbegrenzungsfläche die Positionierung der Leitungen zwischen den Laschen wie gewünscht durchgeführt werden, und ein Einknicken der Leitung nach der Preßschweißung kann durch die Anschlagwirkung der schrägen Leitungsbegrenzungsfläche verhindert werden.

Nach einem vierten Aspekt der Erfindung ist der Boden der Leitungshaltenut mit der schrägen Leitungshaltefläche und der schrägen Leitungsbegrenzungsfläche als Leitungshalteabschnitt mit einer abgerundeten Form ausgebildet, um die Leitungen an ihrem Außendurchmesser aufzunehmen. Daher kann die Umhüllung der Leitungen vor Beschädigungen geschützt werden, welche durch das Leitungshalteteil beim Herabdrücken der Leitungen verursacht werden können.

Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine teilweise Vorderansicht einer Doppelpreßschweißvorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte Vorderansicht eines Teils der Preßschweißvorrichtung aus Fig. 1;

Fig. 3A bis 3C das Zusammenwirken eines Leitungshalteteils aus Fig. 1 mit den Leitungen;

Fig. 4A den Beginn des Preßschweißens mittels der Doppelpreßschweißvorrichtung aus Fig. 1;

Fig. 4B Leitungen, die zur Hälfte preßgeschweißt sind;

Fig. 5A Leitungen nach dem Schritt des Preßschweißens aus Fig. 4B;

Fig. 5B eine Draufsicht der Verbindung der Leitungen aus Fig. 5A miteinander;

Fig. 6 eine Vorderansicht des Leitungshalteteils nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7A und 7B das Zusammenwirken des Leitungshalteteils aus Fig. 6 mit den Leitungen;

Fig. 8 eine Gesamtstruktur eines herkömmlichen Steckverbinders;

Fig. 9A bis 9D Anordnungen der in den Raum zwischen den Isolationslaschen eines Anschlußstücks einzupressenden Leitungen;

Fig. 10 eine herkömmliche Doppelpreßschweißvorrichtung;

Fig. 11 eine Doppelpreßschweißung mittels der Preßschweißvorrichtung aus Fig. 10; und

Fig. 12 eine eingeknickte Doppelpreßschweißung.

Mit Bezug auf die Zeichnung werden Ausführungsformen der Erfindung erläutert. Dieselben Bauteile aus dem Stand der Technik werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und daher wird keine Erläuterung zu diesen Bauteilen gegeben.

Aus Fig. 1 ist eine Doppelpreßschweißvorrichtung A ersichtlich, die einen Hauptkörper 10 aufweist, der aus einer Grundplatte 11 und einem auf dieser stehenden Rahmen 12 zusammengesetzt ist. An dem Rahmen 12 ist ein Rammenführungsblock 13 befestigt, und eine Ramme 15 ist in eine vertikale Führungsnut 14 des Rammenführungsblocks 13 gleitend eingesetzt. Die Ramme 15 wird mittels einer damit verbundenen Betätigungseinrichtung (nicht gezeigt) auf- und abbewegt. Ein Crimpstempel 7 und eine Stützplatte 17 eines schmalen Leitungshalteteiles 16 sind an der vorderen Fläche der Ramme 15 mittels einer Schraube 19 über eine Befestigungsplatte 18 befestigt. Eine Dämpfungsfeder (nicht gezeigt) ist an dem unteren Rand der Befestigungsplatte 17 des Leitungshalteteils 16 befestigt, so daß die Leitungen nicht überlastet werden. Ein Amboßträger 20 ist an der Grundplatte 11 befestigt, und ein Amboß 8, welcher dem Crimpstempel 7 zugewandt ist, ist an dem Amboßträger 20 lösbar montiert.

Die oben beschriebene Struktur ist dieselbe wie die Struktur der Preßschweißvorrichtung nach dem Stand der Technik, außer daß eine schräge Leitungshaltefläche 16a an dem unteren Rand des schmalen Leitungshalteteils 16 vorgesehen ist. Die Leitungshalterfläche 16a ist einer Isolationslasche an der Seite einer flachen Schweißnut 7b zugewandt und weist eine Schräge auf, die von der Isolationslasche 6 ₁' an der linken Seite zu der Isolationslasche 6 ₂' an der rechten Seite hin abfällt, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist.

Die Fig. 3A bis 30 zeigen das Zusammenwirken der schrägen Leitungshaltefläche 16a mit Leitungen.

Ferner sind aus der oberen Hälfte der Fig. 3A die Leitungen 3 und 3' in vertikaler Anordnung wie in Fig. 9A ersichtlich. Die untere Leitung 3 erreicht schon die schräge Wandfläche der linksseitigen Isolationslasche 6 ₁' und von dieser unter Kontaktgabe abgestützt. Wenn sich das Leitungshalteteil 16 in dieser Lage herabbewegt, wirkt die Kraft F von der schrägen Leitungshaltefläche 16a zu der Isolationslasche 6 ₁' hin auf die obere Leitung 3'. Infolgedessen wird die obere Leitung 3' diagonal nach unten gedrückt und die untere Leitung 3 wird auch nach unten bewegt. Dementsprechend werden die Leitungen 3 und 3' zwischen den Isolationslaschen 6 ₁' und 6 ₂' angeordnet, und die obere Leitung 3' liegt tiefer als das freie Ende 6a der Isolationslasche 6 ₁', die der schrägen Leitungshaltefläche 16a zugewandt ist.

Aus der oberen Hälfte der Fig. 3B sind die Leitungen 3 und 3' in nach rechts geneigter Anordnung wie in Fig. 90 ersichtlich. In dieser Lage liegt eine der Leitungen 3 und 3' tiefer als das freie Ende 6a' der Isolationslasche 6 ₁', wie aus den Fig. 3B₁ und 3B₂ ersichtlich ist.

Aus der oberen Hälfte der Fig. 30 sind die Leitungen 3 und 3' in horizontaler Anordnung wie in Fig. 9D ersichtlich. In dieser Lage wirkt die Kraft F auf die rechtsseitige Leitung 3' und drückt diese diagonal nach unten. Infolgedessen gelangt die linksseitige Leitung 3 oberhalb der Leitung 3', wie aus der unteren Hälfte der Fig. 30 ersichtlich ist, und liegt tiefer als das freie Ende 6a' der Isolationslasche 6 ₁', wie aus Fig. 3B₂ von Fig. 3B ersichtlich ist.

Wie soweit beschrieben, ist die Doppelpreßschweiß­ vorrichtung A mit der schrägen Leitungshaltefläche 16a an dem unteren Rand des Leitungshalteteils 16 versehen.

Dementsprechend ist zu Beginn der Doppelpreßschweißung des Anschlußstücks 4' mittels des Crimpstempels 7 die Position der Leitungen 3 und 3' durch das Herabbewegen des Leitungshalteteils 16 immer auf den Raum zwischen den Isolationslaschen 6 ₁' und 6 ₂' begrenzt, wie aus Fig. 4A ersichtlich ist. Dementsprechend liegt die Leitung 3 oder 3' an der oberen Seite tiefer als das freie Ende der Isolationslasche 6 ₁'.

Wenn sich der Crimpstempel 7 herabbewegt, werden die freien Enden 6a' und 6b' der Isolationslaschen 6 ₁' und 6 ₂' durch die Wände der flachen Schweißnut 7b und der tiefen Schweißnut 7c abgerundet, wie aus Fig. 4B ersichtlich ist, so daß ein Eingriffsraum S für das freie Ende 6a' der Isolationslasche 6 ₁' zwischen den Leitungen und der Isolationslasche 6 ₂' sichergestellt werden kann. Infolge des Herabbewegens des Crimpstempels 7 gelangt das freie Ende 6a' unter das freie Ende 6b', wodurch das Verschweißen wie gewünscht durchgeführt wird.

Wie aus Fig. 5A ersichtlich, bewegt sich der Crimpstempel 7 weiter aus der in Fig. 4B gezeigten Position herab, so daß die Isolationslasche 6 ₂' auf der Isolationslasche 6 ₁' überlappt wird, um die Leitungen 3 und 3' abzudecken und dann preßzuschweißen.

In der Lage der Preßschweißung hält die schräge Leitungshaltefläche 16a des Leitungshalteteils 16 noch die Leitung 3', und eine Kraft, welche ein wenig kleiner als die Kraft F ist, wirkt auf die Leitung 3'. Ferner gibt es eine Abweichung in Axialrichtung zwischen dem Leitungshalteteil 16 und den Isolationslaschen 6 ₁' und 6 ₂', und die Leitungen 3 und 3' werden nicht gestützt und gesichert. Infolgedessen kann die doppelpreßgeschweißte Leitung 3' gebogen werden, wie aus Fig. 5B ersichtlich ist.

Da eine gebogene Leitung das Einsetzen des Anschlußstücks 4' in die Anschlußstück-Aufnahmekammer des Steckergehäuses 1 behindert (Fig. 8), sollte eine derartige Verbiegung einer Leitung vermieden werden.

Aus Fig. 6 ist ein verbessertes Leitungshalteteil 16' ersichtlich, mit dem eine Verbiegung der Leitung nach dem Preßschweißen vermieden werden kann.

Das Leitungshalteteil 16' ist an seiner Unterseite mit einer großen schrägen Leitungshaltefläche 16a' und einer kleinen schrägen Leitungsbegrenzungsfläche 16b' versehen. Die schrägen Flächen 16a' und 16b' bilden eine umgekehrte V-Form, die als asymmetrische Leitungshaltenut Q dient. Der Boden der Nut Q weicht von der Mittellinie P ab und ist als Leitungshalteabschnitt 16c' ausgebildet, welcher eine abgerundete Form aufweist, um die Leitungen 3 und 3' an ihrem Außendurchmesser aufzunehmen.

Aus den Fig. 7A und 7B ist das Zusammenwirken des Leitungshalteteils 16' mit den Leitungen ersichtlich.

Da das Leitungshalteteil 16' mit der großen schrägen Leitungshaltefläche 16a' wie das Leitungshalteteil 16 versehen ist, ist die Position der Leitungen 3 und 3' auf den Raum zwischen den Isolationslaschen 6 ₁' und 6 ₂' begrenzt, wie aus den Fig. 3A bis 30 ersichtlich ist.

Die schräge Leitungshaltefläche 16a' und die schräge Leitungsbegrenzungsfläche 16b' des Leitungshalteteils 16' bildet einstückig die Leitungshaltenut Q, so daß die Position der Leitungen genauer begrenzt werden kann. Wie aus Fig. 7A ersichtlich ist, werden die Leitungen 3 und 3' mittels des Leitungshalteabschnitts 16c', der auch den Boden der Leitungshaltenut Q bildet, in den Raum zwischen den Isolationslaschen 6 ₁' und 6 ₂' gedrückt. Daher sind die Leitungen 3 und 3' gesichert, wie aus Fig. 4A ersichtlich ist.

Wenn sich der Crimpstempel 7 weiter herabbewegt, werden die freien Enden 6a' und 6b' der Isolationslaschen 6 ₁' und 6 ₂' abgerundet, wie aus Fig. 7B ersichtlich ist. Hierbei dient die schräge Leitungsbegrenzungsfläche 16b' als Anschlag für die Leitung 3'. So kann, selbst wenn die Kraft F infolge der schrägen Leitungshaltefläche 16a' auf die Leitung 3' wirkt, ein Verbiegen der Leitung vermieden werden.

Claims (5)

1. Verfahren zum Preßschweißen eines Anschlußstücks (4'), mit folgenden Schritten:
Drücken von Leitungen (3, 3') in einen Raum zwischen einem Paar Laschen (6') mittels eines Leitungshalteteils (16, 16');
Begrenzen der Position der Leitungen (3, 3') zwischen den Laschen (6') mittels des Leitungshalteteils (16, 16') derart, daß ein Eingriffsraum (S) sichergestellt wird, um das freie Ende der einen Lasche (6 ₁') unter die andere Lasche (6 ₂') zu bringen; und
Verschweißen der Laschen (6') miteinander durch überlappen der einen Lasche (6 ₁') mit der anderen Lasche (6 ₂') mittels eines Crimpstempels (7) derart, daß die Laschen (6') die Leitungen (3, 3') abdecken.

2. Erzeugnis, das durch das Verfahren nach Anspruch 1 hergestellt ist.

3. Vorrichtung zum Preßschweißen eines Anschlußstücks (4'), mit:
einem Leitungshalteteil (16) zum Drücken von Leitungen (3, 3') in einen Raum zwischen einem Paar Laschen (6');
einem Crimpstempel (7) zum Verschweißen der Laschen (6') durch Überlappen der einen Lasche (6 ₁') mit der anderen Lasche (6 ₂') derart, daß die Laschen (6') die Leitungen (3, 3') abdecken; und
einer schrägen Leitungshaltefläche (16a), die am unteren Rand des Leitungshalteteils (16) vorgesehen ist und von der Seite der einen Lasche (6 ₁') zur Seite der anderen Lasche (6 ₂') hin abfällt.

4. Vorrichtung zum Preßschweißen eines Anschlußstücks (4'), mit:
einem Leitungshalteteil (16') zum Drücken von Leitungen (3, 3') in einen Raum zwischen einem Paar Laschen (6');
einem Crimpstempel (7) zum Verschweißen der Laschen (6') durch Überlappen der einen Lasche (6 ₁') mit der anderen Lasche (6 ₂') derart, daß die Laschen (6') die Leitungen (3, 3') abdecken; und
einer asymmetrischen umgekehrten V-förmigen Leitungshaltenut (Q), die am unteren Rand des Leitungshalteteils (16') vorgesehen ist und eine große schräge Leitungshaltefläche (16a'), die von der Seite der einen Lasche (6 ₁') zur Seite der anderen Lasche (6 ₂') hin abfällt, und eine kleine schräge Leitungsbegrenzungsfläche (16b') aufweist, die entgegengesetzt zur Richtung der großen schrägen Leitungshaltefläche (16a') abfällt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Leitungshaltenut (Q) einen Nutboden aufweist, welcher als Leitungshalteabschnitt (16c') mit einer abgerundeten Form ausgebildet ist, um die Leitungen (3, 3') an ihrem Außendurchmesser aufzunehmen.