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DE3508122A1 - Vorrichtung zum verbinden elektrischer leiter - Google Patents

Vorrichtung zum verbinden elektrischer leiter

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DE3508122A1
DE3508122A1 DE19853508122 DE3508122A DE3508122A1 DE 3508122 A1 DE3508122 A1 DE 3508122A1 DE 19853508122 DE19853508122 DE 19853508122 DE 3508122 A DE3508122 A DE 3508122A DE 3508122 A1 DE3508122 A1 DE 3508122A1
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Germany
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anvil
sonotrode
conductors
anvil surface
compression space
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DE19853508122
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DE3508122C2 (de
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Lothar 6050 Offenbach Nuß
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Stapla Ultraschalltechnik GmbH
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Stapla Ultraschalltechnik GmbH
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    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/10Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding
    • B23K20/106Features related to sonotrodes
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Description

Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verbinden elektrischer Leiter, vorzugsweise in Form von Litzen, umfassend eine Ultraschallschwingungen erzeugende Sonotrode und einen als Gegenwerkzeug dienenden Amboß, der an der Sonotrode entlang eng benachbarter paralleler an Amboß und Sonotrode befindlicher Flächen verschiebbar angeordnet ist und der zusammen mit der Sonotrode einen auf unterschiedliche Abmessungen einstellbaren Verdichtungsraum für die Leiter begrenzt, dessen Begrenzungsflächen in der die Leiter bei Ultraschalleinwirkung verbindenden Stellung von Sonotrode und Amboß etwa parallel zur Sonotrodenschwingungsachse verlaufen und dessen Stirnseiten zum Durchführen der Leiter geöffnet sind. Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Gattung (DE-PS 31 51 151) ist eine Anpassung an unterschiedliche Leiterstärken durch Anbringung mehrerer Ausnehmungen unterschiedlicher Größe an den Randflächen der Sonotrode und entsprechender Vorsprünge am Amboß möglich. Sonotrodenausnehmungen und Amboß
letzten Schallknotenpunkt vor dem Arbeitsende 35 vorsprünge bilden jeweils paarweise Verdichtungsräu-
(Sonotrodenkopf 5) der Sonotrode gelagert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Amboßteil (18) horizontal und parallel zu der Sonotrodenfläche (7) verschiebbar gelagert und mit seiner ersten Amboßfläehe (33) vertikal zu der Sonotrodenfläche (7) ausgerichtet ist, wobei die der Sonotrodenfläche eng benachbarte rechtwinklig an die erste Amboßfläche anschließende Fläche (36) in der Öffnungsstellung des betreffenden Amboßteils (18) die Sonotrodenfläche (7) noch überlappt, daß das andere Amboßteil (21) vertikal verschiebbar gelagert ist, seine zweite Amboßfläche (34) parallel zur Sonotrodenfläche (7) ausgerichtet ist und seine rechtwinklig an die zweite Amboßfläche anschließende dritte Amboßfläche (35) einer damit parallelen Sonotrodenfläche (39) eng benachbart ist, daß am vertikal verschiebbaren Amboßteil (21) eine an die zweite Amboßfläche (34) rechtwinklig anschließende in der Schließstellung des horizontal verschiebbaren Amboßteils (18) wirksame Anschlagfläche (41) für die erste Amboßfläche (33) vorgesehen ist, und daß die Breite der zweiten Amboßfläche (34) geringer ist als die Breite der Sonotrodenfläche (7).
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der zweiten Amboßfläche (34) einstellbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das die zweite und dritte Amboßfläche (34,35) aufweisende Amboßteil (21) aus einer verschiebbar gelagerten Stange (20) und einem damit lösbar und auswechselbar fest verbundenen Querhaupt (22) zusammengesetzt ist, me unterschiedlicher Abmessungen, die jeweils von zwei Sonotrodenflächen und von zwei Amboßflächen begrenzt sind. Sonotrode und Amboß sind daher nicht nur verschiebbar zueinander geführt, was für das Einlegen der miteinander zu verbindenden Leiter erforderlich ist, sondern sind jeweils auch um ihre jeweiligen Achsen drehbar, um die zugeordneten Ausnehmungen und Vorsprünge zur Erzielung unterschiedlich großer Verdichtungsräume zueinander einzustellen.
Die bekannte Vorrichtung ist schon wegen der Drehverstellbarkeit von Amboß und Sonotrode von aufwendiger Konstruktion, zumal an den benachbarten parallelen Flächen von Amboß und Sonotrode enge Spalträume von wenigen Hundertstel Millimeter Weite genau eingehalten werden müssen. Amboß und Sonotrode bedürfen daher in jeder der möglichen Relativstellungen genauer Justierung der Spaltmaße. Darüber hinaus stehen bei der bekannten Vorrichtung für das Einlegen der miteinander zu verbindenden Leiter auch bei angehobenem Amboß nur die Stirnseiten des Verdichtungsraumes zur Verfügung, weil die benachbarten parallelen Flächen, d.h. die Randflächen der Sonotrode und die zugeordneten Flächen des Ambosses, nicht voneinander entfernt werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Gattung bereitzustellen, welche unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Vorrichtung von einfacher Konstruktion ist und Verdichtungsräume unterschiedlicher Größe ohne aufwendige Einstellung von Amboß und Sonotrode ermöglicht. Auch soll das Einlegen der zu verbindenden Leiter in den Verdichtungsraum erleichtert werden.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß zwei getrennte Amboßteile vorgesehen sind, von denen ein Amboßteil eine erste Amboßfläche besitzt, während das andere Amboßteil eine zweite und dritte Amboßfläche aufweist, wobei die erste, zweite und dritte Amboßfläche gemeinsam mit einer Sonotrodenfläche den Verdichtungsraum begrenzen, und daß beide Amboßteile in unterschiedlichen Richtungen verschiebbar zueinander und zur feststehend angeordneten Sonotrode gelagert sind, derart, daß die Abstände der ersten Amboßfläche von der ihr gegenüberliegenden dritten Amboßfläche und der zweiten Amboßfläche von der ihr gegenüberliegenden Sonotrodenfläche stufenlos veränderbar sind.
Wesentlich für die Erfindung ist es, daß der Verdichtungsraum von drei beweglich angeordneten Amboßflächen, aber nur von einer feststehenden Sonotrodenfläche begrenzt ist. Die Sonotrode bedarf daher für unterschiedlich große Verdichtungsräume keiner zusätzlichen Justierung. Aber auch die beiden die drei Amboßflächen aufweisenden Amboßteile sind so verschiebbar gelagert, daß die zwischen den erwähnten eng benachbarten parallelen Flächen an Amboß und Sonotrode eingestellten engen Spaltmaße beim Verschieben der beiden Amboßteile erhalten bleiben. Nachträgliche Justierungen für unterschiedlich große Verdichtungsräume entfallen daher. Die Größe der Verdichtungsräume wird stufenlos von der Querschnittssumme der miteinander zu verbindenden Leiter und deren gewünschter Verdichtung bestimmt. Weiterhin erlaubt die Aufteilung der wirksamen Amboßflächen auf zwei in unterschiedlicher Richtung verschiebbare Amboßteile die Bildung eines Einlegespalts zwischen den Amboßteilen, so daß die miteinander zu verbindenden Leiter bequem zwischen den beiden Amboßteilen hindurch in den Verdichtungsraum eingelegt und nach der Ultraschallverbindung entsprechend entnommen werden können.
Vorteilhaft ist die Sonotrode an Festpunkten im letzten Schallknotenpunkt vor dem Arbeitsende der Sonotrode gelagert. Auf diese Weise ergibt sich zwischen den Festpunkten, an welchen die Schwingungsamplituden ihren letzten Nulldurchgang erfahren, und dem Arbeitsende, dem sog. Sonotrodenkopf, eine nur geringe Hebelarmlänge. Durch diesen kurzen Hebelarm treten in Folge des Verdichtungs- bzw. Schweißdrucks nur sehr geringe Biegungen des freien Sonotronendes auf, die auf das fest einjustierte Spaltmaß zwischen Sonotrode und Amboß pracktisch ohne Einfluß sind.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung so aufgebaut, daß das eine Amboßteil horizontal und parallel zu der Sonotrodenfläche verschiebbar gelagert und mit seiner ersten Amboßfläche vertikal zu der Sonotrodenfläche ausgerichtet ist, wobei die der Sonotrodenfläche eng benachbarte rechtwinklig an die erste Amboßfläche anschließende Fläche in der Öffnungsstellung des betreffenden Amboßteils die Sonotrodenfläche noch überlappt, daß das andere Amboßteil vertikal verschiebbar gelagert ist, seine zweite Amboßfläche parallel zur Sonotrodenfläche ausgerichtet ist und seine rechtwinklig an die zweite Amboßfläche anschließende dritte Amboßfläche einer damit parallelen Sonotrodenfläche eng benachbart ist, daß am vertikal verschiebbaren Amboßteil eine an die zweite Amboßfläche rechtwinklig anschließende in der Schließstellung des horizontal verschiebbaren Amboßteils wirksame Anschlagfläche für die erste Amboßfläche vorgesehen ist, und daß die Breite der zweiten Amboßfläche geringer ist als die Breite der Sonotrodenfläche. Auf diese Weise ergibt sich ein im Querschnitt rechtwinkliger Verdichtungsraum gleichbleibender Breite und nach Maßgabe des Volumens der eingelegten elektrischen Leiter sowie ihrer gewünschten Verdichtung variabler Höhe, der in der Öffnungsstellung des horizontal verschiebbar gelagerten Amboßteils bequem durch den dann zwischen der ersten Amboßfläche und der erwähnten Anschlagfläche befindlichen Einlegespalt zugänglich ist.
Vorteilhaft ist die Anordnung so getroffen, daß die Breite der zweiten Amboßfläche einstellbar ist. Dadurch
ίο läßt sich auch die Breite des Verdichtungsraumes im Interesse variabler Knotenbreiten einstellen.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß das die zweite und dritte Amboßfläche aufweisende Amboßteil aus einer verschiebbar gelagerten Stange und einem damit lösbar und auswechselbar fest verbundenen Querhaupt zusammengesetzt ist, wobei die zweite Amboßfläche am Querhaupt und die dritte Amboßfläche an der Stange vorgesehen ist. Durch Auswechseln des Querhaupts lassen sich je nach Bemessung des dann angebrachten Querhaupts unterschiedliche Breiten des Verdichtungsraums erzielen. An den auswechselbaren Querhäuptern befindet sich nicht nur die zweite Amboßfläche, sondern auch die erwähnte Anschlagfläche für die erste Amboßfläche.
Im Verfolg des Erfindungsgedankens stehen die beiden Amboßteile jeweils mit einer Antriebsvorrichtung für die Schiebebewegungen in Verbindung. Zweckmäßig sind die Antriebsvorrichtungen doppeltwirkende Pneumatikzylinder und -kolbenanordnungen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht nur zum Verbinden der Enden zweier oder mehrerer elektrischer Leiter zur Bildung eines sog. Leiterknotens bestimmt, sondern auch für die Verdichtung und formgebende Kompaktierung der Leiterenden durch Verschweißung der Einzeldrähte der Litze geeignet. Hierbei erfolgt die Außenformgebung des Litzenendes nach Maßgabe der Gestalt des Verdichtungsraumes. Selbstverständlich ist die Anbringung einer Kompaktierung an einer Litze mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht nur auf die Litzenenden beschränkt, es können praktisch an jeder beliebigen Stelle einer Litze derartige Kompaktierungen vorgenommen werden, wenn zuvor dafür gesorgt wird, daß an den betreffenden Stellen Isolierungen vorher entfernt worden sind.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der ein Ausführungsbeispiel schematisch wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt
Fig. 1 die Stirnansicht der Vorrichtung in der Offenstellung der beiden Amboßteile,
Fig. 2 die Stirnansicht der Vorrichtung in der Schließstellung der beiden Amboßteile,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Sonotrode, Fig. 4 die Draufsicht der Sonotrode und Fig. 5 die Stirnansicht der in einem Sonotrodenhalter befestigten Sonotrode.
Die aus den Fig. 3 bis 5 ersichtliche und allgemein mit der Bezugszahl 1 bezeichnete Sonotrode besteht aus einem hinteren Basisteil 2, einem Lagerungsabschnitt 3, einem sich daran anschließenden verjüngten Teilbereich 4 und einem Sonotrodenkopf 5, der mit harmonischen Übergängen an den verjüngten Teilbereich angeschlossen ist. Am Basisteil 2 befindet sich eine Befestigungsbohrung 6, mit deren Hilfe die Sonotrode 1 fest mit dem nicht dargestellten Konverter verbunden ist. Der Konverter hat die Aufgabe der Umwandlung elektrischer Schwingungen in Ultraschallschwingungen bestimmter Frequenz und Amplitude. Der Amplitudenver-
lauf wird von der Formgebung der Sonotrode beeinflußt. Die Erzeugung von Ultraschallschwingungen und deren Nutzbarmachung zur Verbindung von Werkstükken sind jedoch allgemein bekannt, so daß hierzu nähere Erläuterungen nicht erforderlich sind.
Der Sonotrodenkopf 5, der bisher stellvertretend für die vollständige Sonotrode 1 als Sonotrode bezeichnet wurde, besitzt im wesentlichen die Form eines langgestreckten Quaders, wobei lediglich seine obere Sonotrodenfläche 7 für den noch zu erläuternden Schweißvorgang nutzbar gemacht wird. Die Sonotrodenfläche 7 besitzt zur Erhöhung ihrer Rauhigkeit eine Strukturierung, beispielsweise in Form von Riefen, welche die Verbindung der Leiterenden verbessern.
Die Ultraschallschwingungen erfolgen in Längsrichtung der Sonotrode. Zur Lagerung der Sonotrode 1 an im letzten Schallknotenpunkt vor dem Sonotrodenkopf 5 befindlichen Festpunkten sind der Sonotrode in ihrem Lagerungsabschnitt 3 eine Mehrzahl von senkrecht zur Sonotrodenachse ausgerichteten Stiftschrauben od. dgl. 8 angedrückt, die sich sämtlich in einer Ebene quer zur Sonotrodenachse befinden und deren Anordnung weiter unten noch näher beschrieben wird. Im gezeichneten Beispiel sind zu beiden Seiten der Sonotrode jeweils zwei Stiftschrauben 8 angeordnet, während die Stützung der Sonotrode von unten her eine Stiftschraube übernimmt (Fig. 5). Auf die Stiftschrauben 8 sind Hülsenschrauben 9 aufgeschraubt, die in mit Gewinde versehenen Stufenbohrungen 10 eines Sonotrodenhalters 12 eingeschraubt sind. Durch Anziehen der Hülsenschrauben 9 bis zur Anlage der Schraubenköpfe 11 an die Stufen der Stufenbohrungen 10 wird die Sonotrode 1 fest im Sonotrodenhalter 12 eingespannt, nachdem zuvor die Sonotrode 1 mittels der Stiftschrauben 8 justiert wurde, die durch eine sich in jeder Hülsenschraube befindliche Zentralbohrung 43 hindurch für einen Werkzeugangriff zugänglich sind. Durch unterschiedliches Einstellen der Stiftschrauben 8 läßt sich der Sonotrodenkopf 5 in einer bezüglich der noch zu beschreibenden Amboßteile justierten Lage befestigen. Auf die beschriebene Weise wird die Sonotrode 1 praktisch starr am Sonotrodenhalter 12 befestigt, d. h. aufgrund der kurzen Hebelarmlänge zwischen den Stiftschrauben 8 und dem Sonotrodenkopf 5 können auch größere Reaktionskräfte senkrecht zur Längsachse der Sonotrode 1 am Sonotrodenkopf 5 aufgenommen werden, ohne daß es zu nennenswerten Durchbiegungen des beschriebenen Hebelarms kommt.
Zur Erläuterung der Amboßteile der Vorrichtung und deren Zusammenspiel mit dem Sonotrodenkopf wird nunmehr auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Der daraus ersichtliche Montageblock 13 ist starr mit dem Sonotrodenhalter 12 verbunden (nicht dargestellt). Der Sonotrodenkopf 5 befindet sich in einer nach oben offenen Ausnehmung 14 des Montageblocks 13. An einem Führungsbett 15 des Montageblocks 13 ist ein Querschlitten 16 horizontal verschiebbar geführt. Mit dem Querschlitten 16 durch Schrauben 17 fest verbunden ist das horizontal verschiebbare Amboßteil 18. Auf der anderen Seite der Ausnehmung 14 befindet sich im Montageblock 13 eine vertikal angebrachte Führungsbohrung 19, in welcher eine Stange 20 vertikal verschiebbar, aber unverdrehbar gelagert ist. Die Stange 20, welche Bestandteil des vertikal verschiebbaren Amboßteils 21 ist, erstreckt sich nach oben aus der Führungsbohrung 19 heraus und trägt an ihrer oberen Fläche als weiteren Bestandteil des Amboßteils 21 ein Querhaupt 22. Das Querhaupt 22 ist mit der Stange 20 durch Schrauben 23 fest verbunden und springt auf der einen Seite über die Stange 20 vor.
Den Verschiebeantrieb des Querschlittens 16 und damit des Amboßteils 18 sowie der Stange 20 und damit des Amboßteils 21 besorgen doppeltwirkende pneumatische Antriebe. Zu diesem Zweck ist zum Schiebeantrieb des Amboßteils 18 die Kolbenstange 24 eines in einem Zylinder 25 befindlichen Kolbens 26 fest mit dem Querschlitten 16 verbunden. Druckluftleitungen 27 und 28 erlauben je nach Druckluftbeaufschlagung bzw. Entlüftung das Hinundherfahren des Kolbens 26 im Zylinder 25. Der Zylinder 25 ist fest mit dem Montageblock 13 verbunden. Eine entsprechende Anordnung ist für den Schiebeantrieb der Stange 20 vorgesehen. Hier greift die Kolbenstange 28 eines in einem Zylinder 29 befindlichen Kolbens 30 fest an das untere Ende der Stange 20 an. Druckluftleitungen 31 und 32 sorgen je nach Druckluftbeaufschlagung oder Entlüftung für eine Aufundabbewegung des Kolbens 30 und damit des Amboßteils 21.
Am horitzontal verschiebbaren Amboßteil 18 befindet sich vertikal zu der Sonotrodenfläche 7 die erste Amboßfläche 33. Die zweite Amboßfläche 34, die parallel zur Sonotrodenfläche 7 ausgerichtet ist, befindet sich am Querhaupt 22. Die dritte Amboßfläche 35, die sich parallel zu der ihr gegenüberliegenden ersten Amboßfläche 33 erstreckt, befindet sich an der Stange 20.
Zwischen einer rechtwinklig an die erste Amboßfläche 33 anschließenden Fläche 36 des Amboßteils 18 und der Sonotrodenfläche 7 befindet sich ein enger justierter Luftspalt 37, der bei Verschiebungen des Amboßteils 18 und auch beim Verdichtungs- und Schweißvorgang konstant erhalten bleibt. Ein entsprechender Luftspalt 38 befindet sich zwischen der dritten Amboßfläche 35 und der ihr benachbarten parallelen Fläche 39 der Sonotrode 1. Die Luftspalte 37 und 38 besitzen ein einjustiertes Spaltmaß von etwa 0,01 bis 0,02 mm, so daß einerseits Berührungsfreiheit zwischen Sonotrode 1 und den Amboßteilen 18 und 21 gewährleistet ist und andererseits auch feine elektrische Leiter aus dem Verdichtungsraum 40. der von den Amboßflächen 33 bis 35 und der Sonotrodenfläche 7 begrenzt ist, nicht in die Luftspalte 37, 38 verdrängt werden können. Die Justierung der Luftspalte erfolgt durch entsprechende Einstellung der Sonotrode 1 mittels der Stiftschrauben 8 und der zugeordneten Hülsenschrauben 9. Diese Einstellung ist nur einmal vorzunehmen, weil danach die Spaltmaße praktisch konstant bleiben.
In der in Fig. 1 gezeigten Öffnungsstellung ist das Amboßteil 18 maximal nach links verschoben, während das Amboßteil 21 maximal nach oben verschoben ist. Hierbei befindet sich zwischen der ersten Amboßfläche 33 und einer an die zweite Amboßfläche 34 rechtwinklig nach oben anschließenden Anschlagfläche 41 des Querhaupts 22 ein verhältnismäßig weiter Einlegespalt 42 für die zu kompaktierenden und durch Ultraschalleinwirkung miteinander zu verschweißenden elektrischen Leiter einer oder mehrerer Litzen.
Bei der Darstellung gemäß Fig. 2 ist in der Schließstellung der Vorrichtung das Amboßteil 18 maximal bis zum Anschlag der ersten Amboßfläche 33 an die Anschlagfläche 41 nach rechts verschoben, so daß der Einlegespalt 42 geschlossen ist. Das Amboßteil 21 ist dagegen so weit nach unten verschoben, wie es der gewünschten Verdichtung der (nicht dargestellten) elektrischen Leiter einer oder mehrerer Litzen im Verdichtungsraum 40 entspricht.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung wird ausgehend
von der in Fig. 1 gezeigten Lage der Teile nachfolgend beschrieben. Die durch Ultraschalleinwirkung zu verschweißenden abisolierten Litzen werden durch den Einlegespalt 42 in den Verdichtungsraum 40 eingelegt. Danach wird das horizontal verschiebbare Amboßteil 5 18 mit Hilfe seiner beschriebenen pneumatischen Antriebsvorrichtung nach rechts bis zum Auftreffen der ersten Amboßfläche 33 auf die Anschlagfläche 41 verschoben. Hierbei werden die Flächen 33 und 41 nicht fest zusammengedrückt, sondern nur zur Berührung gebracht, um nachfolgende Relativverschiebungen zwischen diesen Flächen reibungsarm zu ermöglichen. Eine Spaltbildung zwischen den Flächen 33,41 erfolgt jedoch nicht. Der Verdichtungsraum 40 ist nunmehr geschlossen und besitzt zunächst noch eine gegenüber seiner Breite vergleichsweise große Höhe.
Durch entsprechende Wirkung seiner beschriebenen Antriebsmittel wird jetzt das Amboßteil 21 nach unten verschoben, wobei die Anschlagfläche 41 an der ersten Amboßfläche 33 gleitet. Die Höhe des Verdichtungsraums 40 nimmt nun im Zuge der Abwärtsbewegung des Amboßteils 21 fortlaufend ab, bis der Verdichtungsraum 40 auf das gewünschte Verdichtungsvolumen verkleinert ist. In dieser Situation erfolgt die kurzzeitige Ultraschalleinwirkung bis zum Verschweißen der elektrischen Leiter. Nach Beendigung des Schweißvorgangs wird das Amboßteil 18 horizontal in seine in Fig. 1 dargestellte Ausgangslage zurückverschoben. Danach wird das Amboßteil 21 ebenfalls in seine Ausgangsstellung gemäß Fig. 1 nach oben verschoben. Die verschweißte Litze bzw. Litzen können jetzt durch den wieder entstandenen Einlegespalt 42 oder auch durch stirnseitiges Herausziehen aus dem geöffneten Verdichtungsraum 40 entnommen werden. Die verdichteten und miteinander verschweißten elektrischen Leiter besitzen nunmehr eine Außenquerschnittsform, die dem Querschnitt des Verdichtungsraums in der Schweißstellung (Fig. 2) entspricht. Die Breite der verdichteten und verschweißten elektrischen Leiter, beispielsweise des Knotens, ist durch die Breite der zweiten Amboßfläche 34 vorgegeben. Diese Breite läßt sich durch Auswechseln des Querhaupts 22 ändern. Denkbar ist aber auch die Anbringung von Langlöchern für die Schrauben 23 im Querhaupt 22, wodurch eine stufenlose Breitenverstellung der zweiten Amboßfläche 34 ermöglicht wird.
Die Höhe des verdichteten und verschweißten Produkts, beispielsweise des Knotens, wird durch das Gesamtvolumen der eingelegten elektrischen Leiter und durch den gewünschten Verdichtungsgrad bestimmt. Die Länge der Verdichtungs- und Verschweißungsstel-Ie, beispielsweise des Knotens, richtet sich nach der aus der Zeichnung nicht hervorgehenden Tiefe, d.h. der senkrecht zur Zeichenebene befindlichen Abmessung der ersten bis dritten Amboßfläche 33 bis 35 und der zugeordneten Arbeitsfläche der Sonotrodenfläche 7.
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Claims (2)

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Verbinden elektrischer Leiter, vorzugsweise in Form von Litzen, umfassend eine Ultraschallschwingungen erzeugende Sonotrode und einen als Gegenwerkzeug dienenden Amboß, der an der Sonotrode entlang eng benachbarter paralleler an Amboß und Sonotrode befindlicher Flächen verschiebbar angeordnet ist und der zusammen mit der Sonotrode einen auf unterschiedliche Abmessungen einstellbaren Verdichtungsraum für die Leiter begrenzt, dessen Begrenzungsflächen in der die Leiter bei Ultraschalleinwirkung verbindenden Stellung von Sonotrode und Amboß etwa parallel zur Sonotrodenschwingungsachse verlaufen und dessen Stirnseiten zum Durchführen der Leiter geöffnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwei getrennte Amboßteile (18, 21) vorgesehen sind, von denen ein Amboßteil (18) eine erste Amboßfläche (33) besitzt, während das andere Amboßteil (21) eine zweite und dritte Amboßfläche (34,35) aufweist, wobei die erste, zweite und dritte Amboßfläche (33 bis 35) gemeinsam mit einer Sonotrodenfläche (7) den Verdichtungsraum (40) begrenzen, und daß beide Amboßteile (18,21) in unterschiedlichen Richtungen verschiebbar zueinander und zur feststehend angeordneten Sonotrode (1,5) gelagert sind, derart, daß die Abstände der ersten Amboßfläche (33) von der ihr gegenüberliegenden dritten Amboßfläche (35) und der zweiten Amboßfläche (34) von der ihr gegenüberliegenden Sonotrodenfläche (7) stufenlos veränderbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonotrode (1) an Festpunkten im wobei die zweite Amboßfläche (34) am Querhaupt (22) und die dritte Amboßfläche (35) an der Stange (20) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Amboßteile (18,21) jeweils mit einer Antriebsvorrichtung für die Schiebebewegungen in Verbindung stehen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtungen doppeltwirkende Pneumatikzylinder und -kolbenanordnungen (24 bis 26,28 bis 30) sind.
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GB08526262A GB2171945B (en) 1985-03-07 1985-10-24 Apparatus for joining electrical conductors
CH5115/85A CH668335A5 (de) 1985-03-07 1985-11-29 Vorrichtung zum verbinden elektrischer leiter.
JP60284493A JPS61208765A (ja) 1985-03-07 1985-12-19 電気導体接続装置
US06/632,447 US4646957A (en) 1985-03-07 1986-02-24 Device for connecting electric conductors

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Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3508122A1 true DE3508122A1 (de) 1986-09-11
DE3508122C2 DE3508122C2 (de) 1989-06-15

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Country Status (5)

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US (1) US4646957A (de)
JP (1) JPS61208765A (de)
CH (1) CH668335A5 (de)
DE (1) DE3508122A1 (de)
GB (1) GB2171945B (de)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3511629A1 (de) * 1985-03-29 1986-10-02 Schunk Ultraschalltechnik GmbH, 6301 Wettenberg Vorrichtung zum verbinden bzw. verdichten elektrischer leiter
DE3636072C1 (en) * 1986-10-23 1988-03-03 Stapla Ultraschalltechnik Gmbh Device intended especially for the connection of electrical conductors
FR2605539A1 (fr) * 1986-10-23 1988-04-29 Stapla Ultraschalltechnik Gmbh Dispositif d'assemblage par ultrasons, notamment pour le soudage de conducteurs electriques
DE3719083C1 (en) * 1987-06-06 1988-09-01 Stapla Ultraschalltechnik Gmbh Method for the connection of electrical conductors, and a device for carrying out the method
FR2616093A1 (fr) * 1987-06-06 1988-12-09 Stapla Ultraschalltechnik Gmbh Procede pour relier des conducteurs electriques par ultrasons et dispositif pour la mise en oeuvre du procede
US6386424B1 (en) * 2000-11-01 2002-05-14 George M. Goettl Apparatus for making roof flashing units and method of making the units
EP1516689A1 (de) * 2003-09-19 2005-03-23 Telsonic Holding AG Ultraschallschweissvorrichtung und Verfahren zum Ultraschallverbinden von Gegenständen wie elektrischen Leitern, insbesondere von Litzen
DE102007027208A1 (de) * 2007-06-13 2008-12-18 Tyco Electronics Amp Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Kompaktierschweißen
JP4917890B2 (ja) * 2003-10-21 2012-04-18 シュンク・ソノシステムズ・ゲーエムベーハー 工具作動面の振れを減少するための補剛材を有する超音波溶接装置用工具
DE102018132840A1 (de) * 2018-12-19 2020-06-25 Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg Ultraschallschweißanlage mit formschlüssiger Verbindung
DE102018132839A1 (de) * 2018-12-19 2020-06-25 Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg Ultraschallschweißanlage mit Abstützelement
DE102018132838A1 (de) * 2018-12-19 2020-06-25 Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg Ultraschallschweißanlage mit Halterung
DE102018132837A1 (de) * 2018-12-19 2020-06-25 Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg Ultraschallschweißanlage
WO2021089153A1 (de) * 2019-11-07 2021-05-14 Schunk Sonosystems Gmbh Sonotrodenanordnung mit vereinfacht bedienbarem nullpunktlager für ultraschallschweisseinrichtung

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8630857D0 (en) * 1986-12-24 1987-02-04 Sylva Ind Ltd Electrical contact tab
DE3700257C2 (de) * 1987-01-07 1996-04-11 Helge G Steckmann Vorrichtung zum Verbinden elektrischer Leiter
US4757933A (en) * 1987-04-03 1988-07-19 American Technology, Inc. Ultrasonic weld location mask and method of use
US4867370A (en) * 1987-04-09 1989-09-19 American Technology, Inc. Apparatus and method for ultrasonic welding of wires
US4782990A (en) * 1987-06-29 1988-11-08 American Technology, Inc. Portable gun for ultrasonically welding wires
US5188277A (en) * 1989-12-28 1993-02-23 Electric Power Research Institute, Inc. Method of joining transformer coil conductors
WO1991009704A1 (en) * 1989-12-28 1991-07-11 Electric Power Research Institute Method for joining transformer coil conductors
US5309634A (en) * 1992-04-28 1994-05-10 Prince Corporation Method of assembling electrical circuit to vehicle panel
DE4335108C1 (de) * 1993-10-14 1995-01-05 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Kompaktieren und anschließenden Schweißen von elektrischen Leitern
DE19540860A1 (de) * 1995-11-03 1997-05-07 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh Vorrichtung zum Kompaktieren und gegebenenfalls anschließenden Verschweißen von elektrischen Leitern
US5772100A (en) * 1996-03-22 1998-06-30 American Technology, Inc. Ultrasonic welder with dynamic nodal horn support
DE19859355C2 (de) * 1998-12-22 2003-04-30 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh Vorrichtung zum Verbinden von metallischen Werkstoffen
US7775413B2 (en) * 2005-01-03 2010-08-17 3M Innovative Properties Company Cantilevered bar gap adjustment for an ultrasonic welding system
US7769551B2 (en) * 2005-01-03 2010-08-03 3M Innovative Properties Company Method and system for determining a gap between a vibrational body and fixed point
US7828192B2 (en) * 2005-01-03 2010-11-09 3M Innovative Properties Company Amplitude adjustment of an ultrasonic horn
DE102005004899A1 (de) * 2005-02-02 2006-08-03 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh Verdichtungsraum sowie ein einen Verdichtungsraum begrenzendes Werkzeug
EP1772223A1 (de) * 2005-10-07 2007-04-11 Telsonic Holding AG Vorrichtung zum Ultraschallverbinden von elektrischen Leitern mit einer sich über die Arbeitsfläche der Sonotrode hinaus erstreckenden Führung
US20100276061A1 (en) * 2005-12-30 2010-11-04 3M Innovative Properties Company Cantilevered bar gap adjustment for an ultrasonic welding system
JP2010274296A (ja) * 2009-05-27 2010-12-09 Nissan Motor Co Ltd 超音波接合装置
DE102012111734A1 (de) 2012-12-03 2014-06-05 Schunk Sonosystems Gmbh Ultraschallschweißvorrichtung sowie Verfahren zum Verschweißen von elektrischen Leitern
DE102013103887A1 (de) * 2013-04-17 2014-10-23 Schunk Sonosystems Gmbh Ultraschallschweißvorrichtung
DE102017114182B3 (de) * 2017-06-27 2018-09-13 Schunk Sonosystems Gmbh Verfahren und Anordnung zum elektrisch leitenden Verbinden von Leitern
JP6785210B2 (ja) * 2017-11-28 2020-11-18 矢崎総業株式会社 電線の導体の超音波接合方法、端子付き電線の製造方法および超音波接合装置
JP2024029322A (ja) * 2022-08-22 2024-03-06 株式会社Link-Us ホーンチップ及び超音波接合装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3335254A1 (de) * 1983-09-29 1985-04-18 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh, 8750 Aschaffenburg Vorrichtung zum verbinden bzw. verdichten elektrischer leiter
DE3151151C2 (de) * 1981-12-23 1989-10-12 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh, 8750 Aschaffenburg Vorrichtung zum Verbinden elektrischer Leiter

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3700532A (en) * 1968-07-15 1972-10-24 Eastman Kodak Co Ultrasonic splicing
US4032382A (en) * 1976-11-15 1977-06-28 Branson Ultrasonics Corporation Method and apparatus for splicing thermoplastic monofilament material by high frequency vibratory energy
DE3407462A1 (de) * 1984-02-29 1985-09-05 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Werkzeug einer ultraschallschweissvorrichtung fuer metallische werkstuecke

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3151151C2 (de) * 1981-12-23 1989-10-12 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh, 8750 Aschaffenburg Vorrichtung zum Verbinden elektrischer Leiter
DE3335254A1 (de) * 1983-09-29 1985-04-18 Schunk Ultraschalltechnik Gmbh, 8750 Aschaffenburg Vorrichtung zum verbinden bzw. verdichten elektrischer leiter

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3511629A1 (de) * 1985-03-29 1986-10-02 Schunk Ultraschalltechnik GmbH, 6301 Wettenberg Vorrichtung zum verbinden bzw. verdichten elektrischer leiter
DE3636072C1 (en) * 1986-10-23 1988-03-03 Stapla Ultraschalltechnik Gmbh Device intended especially for the connection of electrical conductors
FR2605539A1 (fr) * 1986-10-23 1988-04-29 Stapla Ultraschalltechnik Gmbh Dispositif d'assemblage par ultrasons, notamment pour le soudage de conducteurs electriques
DE3719083C1 (en) * 1987-06-06 1988-09-01 Stapla Ultraschalltechnik Gmbh Method for the connection of electrical conductors, and a device for carrying out the method
FR2616093A1 (fr) * 1987-06-06 1988-12-09 Stapla Ultraschalltechnik Gmbh Procede pour relier des conducteurs electriques par ultrasons et dispositif pour la mise en oeuvre du procede
DE3745065C1 (de) * 1987-06-06 1994-05-19 Stapla Ultraschalltechnik Gmbh Verfahren zum Verbinden elektrischer Leiter und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US6386424B1 (en) * 2000-11-01 2002-05-14 George M. Goettl Apparatus for making roof flashing units and method of making the units
EP1516689A1 (de) * 2003-09-19 2005-03-23 Telsonic Holding AG Ultraschallschweissvorrichtung und Verfahren zum Ultraschallverbinden von Gegenständen wie elektrischen Leitern, insbesondere von Litzen
JP4917890B2 (ja) * 2003-10-21 2012-04-18 シュンク・ソノシステムズ・ゲーエムベーハー 工具作動面の振れを減少するための補剛材を有する超音波溶接装置用工具
DE102007027208A1 (de) * 2007-06-13 2008-12-18 Tyco Electronics Amp Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Kompaktierschweißen
DE102018132840A1 (de) * 2018-12-19 2020-06-25 Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg Ultraschallschweißanlage mit formschlüssiger Verbindung
DE102018132839A1 (de) * 2018-12-19 2020-06-25 Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg Ultraschallschweißanlage mit Abstützelement
DE102018132838A1 (de) * 2018-12-19 2020-06-25 Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg Ultraschallschweißanlage mit Halterung
DE102018132837A1 (de) * 2018-12-19 2020-06-25 Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg Ultraschallschweißanlage
US11484966B2 (en) 2018-12-19 2022-11-01 Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg Ultrasonic welding system with support element
US11897047B2 (en) 2018-12-19 2024-02-13 Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg Ultrasonic welding system having a holder
US11938556B2 (en) 2018-12-19 2024-03-26 Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg Ultrasonic welding system with a positive locking connection
WO2021089153A1 (de) * 2019-11-07 2021-05-14 Schunk Sonosystems Gmbh Sonotrodenanordnung mit vereinfacht bedienbarem nullpunktlager für ultraschallschweisseinrichtung

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Publication number Publication date
DE3508122C2 (de) 1989-06-15
JPS61208765A (ja) 1986-09-17
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GB2171945B (en) 1988-12-21
GB8526262D0 (en) 1985-11-27
US4646957A (en) 1987-03-03
GB2171945A (en) 1986-09-10
CH668335A5 (de) 1988-12-15

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