DE69000482T2 - Geraet zum einfassen von endstuecken auf elektrischen leitern und automatische einfasseinrichtung, die ein solches geraet einschliesst. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anschließen von Verbindungselementen an elektrische Leiter, sowie ein automatisches Anschließsystem, das eine solche Vorrichtung enthält.
• Eine solche Vorrichtung ist in dem Patent GB-A-946 605 beschrieben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere dazu bestimmt, zum Beispiel Kontaktstifte auf die Enden von elektrischen Kabelleiter, die vorher abisoliert wurden, anzuschließen.
• Obwohl nicht ausschließlich, so findet die Anschließvorrichtung eine gut geeignete Anwendung im Luftfahrtbereich, wo die Vielzahl von elektrischen und elektronischen Ausrüstungen, die zur Führung eines Luftfahrzeuges und zur Aussführung der verschiedenen Aufträge nötig sind, viele elektrische Verbindungen unterschiedlicher Natur implizieren.
• In einem Hubschrauber kann zum Beispiel die Anzahl der elektrischen Verbindungen zwischen den verschiedenen Ausrüstungen bis zu 12000 betragen, was außer mehr als 50 Kilometer Kabel, 35000 Verarbeitungen von elektrischen Kabelenden pro Maschine und eben soviele Verbindungen bedeutet.
• Diese Verarbeitung von Kabelenden werden in der Mehrzahl durch Crimpen eines meist zylindrischen Stiftes auf den elektrischen Leiter des Kabels dessen Ende vorher abisoliert wurde. Die Leiter sind anschließend durch Verbinder zusammengefaßt, was die Verbindung zwischen den verschiedenen Ausrüstungen oder die Durchführung durch die Zwischenwände des Luftfahrzeug erlauben. Deshalb bedient man sich, in Anbetracht der Intensität der benutzten elektrischen Ströme und der Geometrie der Verbindungsstücke, einer Vielfalt von entsprechenden Kontaktstiften (Länge, Durchmesser, Lage der Anschließverformung, ...) und elektrische Leiter (Durchmesser, Tiefe der Anschließverformung, ...).
• Zur Durchführung des Anschließens der Kontaktestifte an die Enden der elektrischen Leiter, benutzt man zur Zeit verschiedene Handzangen, die jede einen bestimmten Stempeltyp enthält und den ganzen Bereich der verwendeten Kontaktstifte deckt.
• Um ein zufriedenstellendes mechanisches Anschließen durchzuführen, kann jede Zange außerdem Mittel enthalten, um einerseits die Eindringtiefe der Stempel bezüglich der auszuführenden Verbindung Kontaktstift/Leiter einzustellen und andererseits das axiale Eindringen des Kontaktstiftes hinsichtlich dem Ende des elektrischen Leiters, um die crimpende Anschlußhülse des Stiftes richtig unter die Stempel der Zange zu plazieren.
• Wegen der Vielfalt der benutzten Kontaktstifte und Kabel, sowie der verschiedenen nötigen Zangen und der auf diesen durchzuführenden Einstellungen, entstehen Fehlerrisikos, die insbesondere entweder der Benutzung einer falschen Zange, oder einer falschen Einstellung der Anschlußparameter zuzuschreiben sind.
• Da die Kontrolle aller durchgeführten Anschlüsse schwer in der Gesamtheit zu meistern sind, kann ein sachwidriges Anschließen nicht erkannt werden.
• Somit kann ein unkorrektes Anschließen während des Fluges des Flugfahrzeuges einen Informationsverlust in der Pilotenkanzel oder einen Steuerungsverlust einer Ausrüstung verursachen mit mehr oder weniger schlimmen Auswirkungen.
• Außerdem erfordert die Gesamtheit der Anschließarbeitsgänge, außer diesen potentiellen Fehlerrisiken, einen großen Aufwand an Eingriffszeit und viel Personal.
• Zweck dieser Erfindung ist, diese Nachteile abzuwenden. Zu diesem Zweck ist die Vorrichtung zum Anschließen von Verbindungselementen, wie beispielsweise Kontaktstiften, an elektrische Leiter erfindungsgemäß bemerkenswert, da sie folgendes enthält:
• - ein Stempelträgerorgan mit einer Vielzahl von Sätzen von Stempel, die radial zum elektrischen Leiter, um den der besagte anzuschließende Kontaktstift angeordnet ist, verschiebbar ist;
• - ein erstes an dem besagten Stempelträgerorgan angebrachtes und mit radial verschiebbaren Stößeln versehenes Teil, das in Bezug auf das besagte Stempelträgerorgan über erste Betätigungsmittel verschoben werden kann, sodaß die Stößel gegenüber des gewählten Satzes von Stempeln gebracht werden; und
• - ein zweites an dem besagten ersten Teil angebrachtes und mit Verschiebungsmitteln der besagten Stößel entsprechend der von den Stempeln auszuübenden Anschließkräften versehenes Teil, wobei dieses zweite Teil in Bezug auf das besagte erste Teil und des Stempelträgerorgans über zweite Betätigungsmittel verschoben werden kann, damit die Verschiebungsmittel auf die Stößel wirken, die ihrerseits auf die Stempel wirken, um so die Anschließverbindung des Kontakstiftes am elektrischen Leiter herzustellen.
• Somit sind, dank der Erfindung, die Fehlerrisiken, die der falschen Auswahl einer Zange zuzuschreiben sind, ausgeschlossen, da die Vorrichtung eine Vielzahl von Sätzen von Stempeln enthält, die nötig sind, um die Anschlüsse entsprechend der Abmessungseigenschaften der Kontaktstifte und der elektrischen Leiter durchzuführen.
• In einer bevorzugten Ausführung, weisen besagter Stempelträger und besagte erstes und zweites Teil eine im wesentlichen zylindrische Form auf, indem sie konzentrisch zueinander angeordnet sind, wobei das besagte zweite Teil das erste umgibt, welches wiederum das Stempelträgerorgan umgibt.
• In einer anderen Ausführung der Vorrichtung, können bewegliche Verriegelungsmittel zwischen dem ersten und zweiten Teil vorgesehen werden, wobei, wenn die besagten Verriegelungsmittel aktiv sind, die beide Teile zum erreichen einer Auswahl des Satzes von Stempeln durch die ersten Betätigungsmittel verbunden werden und, wenn die besagten Verriegelungsmittel inaktiv sind, die beiden Teile getrennt werden, um die Verschiebung des zweiten Teils durch die zweiten Betätigungsmittel in Bezug auf das erste Teil und das Stempelträgerorgan zu erlauben.
• Vorteilhafterweise, enthalten die ersten und zweiten Betätigungsmittel jeweils für die ersten bzw. zweiten Teile Elektromotore.
• Somit kann die Drehung des ersten Teils durch den Motor der ersten Betätigungsmittel mittels eines Schneckengetriebes, das mit dem besagten Motor verbunden ist und mit einem entsprechenden, am Umfang des besagten ersten Teils angeordneten Zahnbereich in Eingriff steht, bewirkt werden und die Drehung des zweiten Teils durch den Motor der zweiten Betätigungsmittel aber diesmal mittels einer Schubstange, die mit ihrem freien Ende und um eine Achse mit einem radial von dem besagten zweiten Teil vorstehenden Fuß verbunden ist, bewirkt wird.
• In einer vorteilhaften Ausführung sind die Stempelsätze in einer gleichen radialen Ebene angeordnet, wobei sie gleichmäßig winklig zueinander verteilt sind, und die Stempel jedes Satzes gleichmäßig winklig von einander entfernt sind. Somit sind die auf die Stempel ausgeübte Anschließkräfte gleichmäßig um die Anschlußhülse des auf seinen Leiter anzuschließenden Kontaktstiftes verteilt.
• In einer bevorzugten Ausführung sind die Stempel jedes Satzes in radialen, im jeweiligen besagten Organ vorgesehenen Durchgängen gelagert, wobei die Stempel aufgrund der Wirkung von elastischen Rückstellungsmitteln eine zurückgezogene Stellung sowie aufgrund der Wirkung der jeweilige Stößel eine ausgefahrene Stellung einnehmen können, entsprechend dem Anschließvorgang des Kontaktstiftes an den elektrischen Leiter.
• Die Stößel hingegen können in radialen, in dem besagten ersten Teil ausgebildeten Durchgängen aufgenommen werden, wobie die besagten Stößel mit einem ihrer Enden mit den auf dem zweiten Teil vorgesehenen Verschiebungsmitteln sowie mit ihren entgegengesetzten Enden mit den besagten Stempeln des gewählten Satzes zusammenwirken.
• In einer besonders interessanten Ausführung sind die besagten Verßchiebungsmittel der besagten Stößel und Stempel durch profilierte, im besagten zweiten Teil ausgebildete und die entsprechenden Enden der besagten Stößel aufnehmende Kerben, definiert, sodaß bei der Drehbewegung des zweiten Teils die profilierten Kerben, die gleichzeitig auf die Stempel wirkenden Stößel immer weiter eintreiben, wobei die erhaltene Anschließverformung eine Funktion der Verdrehung der Kerben auf den Stößeln ist.
• Nach einer anderen Kennzeichung der Erfindung, enthält die Vorrichtung Mittel für die Zentrierung der Kontaktstifte, entsprechend ihres Durchmessers, in Bezug auf das Stempelträgerorgan, wobei die besagten Mittel unter der Wirkung von dritten Betätigungsmitteln steuerbar sind.
• Bei einer besonderen Ausführungsart weisen besagte Zentriermittel zwei zum Stempelträgerorgan koaxiale Scheiben auf, von denen die eine feststehend ist, während die andere über die dritten Betätigungsmittel drehbar sein kann, wobei die bewegliche Scheibe mit bogenförmigen Langlöchern versehen sind, in denen jeweils Stifte von in radialen, auf der festen Scheibe ausgebildeten Nuten gleitbaren Elementen eingreifen. Wenn man nun auf die dritten Betätigungsmittel einwirkt, bewegen sich die Elemente, mittels der Stifte welche die kreisförmige Bewegung in lineare Bewegung umsetzt, bis der entsprechende Durchmesser erreicht ist, um die Verbindung Kontaktstift - Leiter zu zentrieren und sie in Bezug auf das Stempelträgerorgan in der richtigen Lage zu halten.
• Außerdem sind zwei Gruppen von bogenförmigen Langlöchern vorgesehen, die unter gleichen Winkeln zueinander angeordnet sind, wobei die erste Gruppe von Langlöchern die Zentrierung der Kontaktstifte mit einem Durchmesser zwischen 0,5 und 4 mm durch die lineare Verschiebung der entsprechenden Elemente sicherstellt, während die zweite Gruppe von Langlöchern die Zentrierung der Kontaktstifte mit einem Durchmesser zwischen 2 mn und 4 mm durch die anderen Elemente übernimmt.
• Vorzugsweise enthalten die dritten Betätigungsmittel einen elektrischen Motor, dessen Welle mit einem radialen, die bewegliche Scheibe verlängernden Fuß über eine Achse verbunden ist.
• Nach einer anderen Kennzeichnung der Erfindung, weist die Vorrichtung außerdem Einstellmittel für die Tiefe der Kontaktstifte in Abhängigkeit von ihrer Länge im Stempelträgerorgan auf, steuerbar von vierten Betätigungsmitteln.
• Diese Einstellmittel können zum Beispiel eine hohle zylindrische Führung aufweisen zum koaxialen Einführen in das besagte Stempelträgerorgan durch die vierten Betätigungsmittel, sowie eine im Innern der Führung angeordnete und einen Zentrierungskonus für die besagten Stifte aufweisende Stange, wobei besagte Führung relativ zur besagten Stange gleiten kann, um so durch einen in der Führung vorgesehenen Anschlag zur Anlage gegen die besagte Stange zu kommen, wenn die Einstellung korrekt ist.
• Besagte vierte Betätigungsmittel können aus einem elektrischen Linearmotor bestehen, dessen Steuerstange koaxial mit der besagten zylindrischen Führung verbunden ist.
• Diese Erfindung betrifft ebenfalls ein System zum automatischen Anschließen von Verbindungselementen an elektrische Leiter.
• Diesbezüglich ist das erfindungsgemäße System zum automatischen Anschließen von Verbindungselementen, wie beispielsweise Kontaktstiften an elektrische Leiter, sehr bemerkenswert, zumal es enthält:
• - mindestens eine Anschließvorrichtung wie vorher näher beschrieben; und
• - eine programmierbare Steuereinheit, die die pAbmessungsdaten und jeweiligen Anschließoarameter für die verschiedenen Arten von zu verwendenden Leitern und Kontaktstiften enthält und mit der die besagten Betätigungsmittel, die besagten Verriegelungsmittel ebenso wie Mittel zum Halten jedes Kontaktstifts in der definierten Stellung und zum Auslösen des Anschließvorgangs nach einer programmierten Folge verbunden sind.
• Somit bestimmt die Einheit, nach der Identifizierung des betreffenden elektrischen Leiters, entsprechend der Abmessungsdaten des Leiters und des Kontaktstiftes, automatisch die Anschließparameter und den zu benutzenden Stempelsatz. Die Gesamtheit der Anschlüsse sind also automatisch durchgeführt, wobei die vorher erwähnten Fehlerrisikos vermieden werden.
• Außerdem kann ein Meßfühler für die Anschließkraft dem zweiten Teil zugeordnet werden indem er mit den besagten zweiten Betätigungsmitteln derart verbunden ist, daß der Anschließvorgang unterbrochen wird, wenn die von den Stempeln ausgeübte Kraft erreicht ist, wobei eine elektrische Verbindung den besagten Meßfühler mit der besagten Einheit verbindet.
• Die Abbildungen der beiliegenden Zeichnung veranschaulichen wie die Erfindung ausgeführt werden kann. Auf diesen Abbildungen bezeichnen gleiche Bezugspunkte ähnliche Elemente.
• Abbildung 1 stellt eine perspektivische schematische Ansicht des erfindungsgemäßen automatischen Anschließsystems, welches die Vorrichtung zum Anschließen und die programmierbare Steuereinheit enthält.
• Abbildung 2 zeigt eine Seitenansicht des Stempelträgerorgans der Vorrichtung.
• Abbildung 3 ist ein groß maßstäbiger Teilschnitt des Stempelträgerorgans gemäß der Linie III-III der Abbildung 2.
• Abbildung 4 zeigt eine Seitenansicht des ersten Teils der Vorrichtung welches das Stempelträgerorgan umgibt.
• Die Abbildung 5 stellt eine Draufsicht des ersten Teils, teilweise als Schnitt gemäß der Linie V-V der Abbildung 4 dar.
• Die Abbildungen 6 und 7 zeigen jeweils eine Seitenansicht und eine Frontansicht des zweiten Teils der Vorrichtung welches das erste umgibt.
• Abbildung 8 zeigt die feststehende Scheibe besagter Zentriermittel der Kontaktstifte in Bezug auf das Stempelträgerorgan.
• Abbildung 9 ist ein Schnitt der feststehenden Scheibe gemäß der Linie IX-IX der Abbildung 8.
• Die Abbildungen 10 und 11 sind jeweils Front- und Seitenansichten der beweglichen Scheibe der besagten Zentriermittel der Kontaktstifte.
• Abbildung 12 ist ein Längsschnitt der Einstellmittel für die Tiefe der Kontaktstifte denen Auslösungsmittel für den Verschließvorgangszyklus zugeordnet sind.
• Abbildung 13 zeigt in Längsschnitt die erfindungsgemäße Vorrichtung vor dem Anschließvorgang.
• Abbildung 14 ist ein Schnitt gemäß der Linie XIV-XIV der Abbildung 13 der Vorrichtung, welcher die entsprechenden Lagen des Stempelträgerorgans und des ersten und zweiten Teils.
• Abbildung 15 zeigt im Längsschnitt die Vorrichtung beim Anschließvorgang.
• Abbildung 16 ist ein Schnitt gemäß der Linie XVI-XVI der Abbildung 15 der Vorrichtung worauf die entsprechenden Lagen des Stempelträgerorgans und des ersten und zweiten Teils während des Anschließens zu sehen ist.
• Entsprechend Abbildung 1, enthält das System für das automatische Anschließen von Verbindungselementen, wie Kontaktstifte, an elektrische Leiter ein mit einer programmierbaren Steuereinheit 2 verbundene Anschließvorrichtung 1. Die Einheit 2 enthält alle Informationen oder Abmessungsdaten bezüglich verschiedener benutzbaren elektrischen Leiter und Kontaktstifte sowie alle Parameter bezüglich des Anschließvorgangs zwischen den durchzuführenden Verbindungen Kontaktstift-Leiter. Wie man später sehen wird, erlaubt ein vorher festgelegtes Programm die Durchführung des Funktionszyklus welcher, mit Hilfe von mit der Vorrichtung verbundenen Betätigungsmitteln die volle Automatisierung gestattet.
• Bei der auf dieser Abbildung schematisch veranschaulichten Ausführungsart, enthält die Vorrichtung 1 koaxial zu einer Längsachse 3, ein zylindrisches Stempelträgerorgan 4, ein erstes Teil 5 zylindrischer Form welches das Stempelträgerorgan 4 umgibt, ein zweites Teil 6 zylindrischer Form welche das erste zylindrische Teil 5 umgibt, Mittel 7 für die Zentrierung der Kontaktstifte in Bezug auf das Stempelträgerorgan und Mittel 8 für die Einstellung in Tiefe besagter Kontaktstifte.
• Außerdem arbeiten erste Betätigungsmittel 10 mit dem ersten Teil 5 zusammen, um dieses um das Stempelträgerorgan 4 zu verdrehen, und zweite Betätigungsmittel 11 wirken auf das zweite Teil 6, um eine Drehung dieses Teils gegenüber dem ersten Teil 5 und dem Stempelträgerorgan 4 zu gestatten. Die zweiten Betätigungsmittel 11 sind durch eine Verbindung 14 mit der Steuereinheit 2 verbunden, während die ersten Betätigungsmittel 10 durch eine Verbindung 15 mit den zweiten Betätigungsmitteln 11 verbunden sind. Bewegliche Verriegelungsmittel 16, die später beschrieben werden, zwischen dem ersten Teil 5 und dem zweiten Teil 6 sind ebenfalls vorgesehen, wobei sie durch eine Verbindung 17 mit der Einheit 2 verbunden sind. Dritte Betätigungsmittel 18, durch eine Verbindung 19 mit der Einheit 2 verbunden, steuern die Zentrierungsmittel 7 der Kontaktstifte, genau so steuern vierte Betätigungsmittel 20, welche durch eine Verbindung 21 mit der Einheit 2 verbunden sind, die Einstellungsmittel 8 für die Tiefe der Kontaktstifte. Das System enthält ebenfalls Mittel 22 zum auslösen des Anschlußvorgangs. Sie sind mit den Mitteln 8 verbunden. Diese Auslösemittel 22 sind durch eine Verbindung 23 mit der mit der Einheit verbundenen Verbindung 19 verbunden, und durch eine Verbindung 24 mit der mit der Einheit verbundenen Verbindung 14 verbunden. Schließlich ist vorteilhafterweise ein Meßfühler 25 zwischen den zweiten Betätigungsmitteln 11 und dem zweiten Teil vorgesehen, für die auszuführende Anschließkraft und durch eine Verbindung 26 mit der programmierten Steuereinheit verbunden ist.
• Gemäß den Abbildungen 1, 2 und 3 weist das zylindrische Stempelträgerorgan 4 einen axialen Druchgang 4A auf und ist mit einer Vielzahl von Stempelsätzen versehen, die radial zur Achse 3 verschiebbar sind. In diesem Ausführungsbeispiel enthält das Organ 4 drei Sätze 4B&sub1;, 4B&sub2; und 4B&sub3; von Stempeln 4C, wobei jeder auf einer gleichen Ebene angeordnet ist und jeder Satz 4B&sub1;, 4B&sub2; und 4B&sub3; regelmäßig um 30º gegenüber dem anderen versetzt ist, während die vier Stempel 4C eines jeden Satzes regelmäßig winklig um 90º zueinander verteilt sind. Obwohl dies auf den Abbildungen nicht ersichtlich ist, ist die Form der Enden der Stempel der Sätze verschieden, je nach Art des durchzuführenden Anschlußes.
• Man sieht insbesondere auf Abbildung 3, daß jeder Anschließstempel 4C in einem radialen Durchgang 4D, der sich im Organ 4 befindet, untergebracht ist. Die Stempel eines jeden Satzes können zwei äußere Stellungen einnehmen. Eine erste zurückgezogene, wie die auf den Abbildungen 3, 13 und 14 dargestellte, wobei die Stempel dank der Wirkung von elastischen Rückstellungsfedern 4E die sie umgeben, in dieser Stellung gehalten werden, wenn die Federn gegen einen Ring 4F, der um das zylindrische Organ 4 gelagert ist, in Anschlag kommen. Öffnungen 4G befinden sich in dem Ring in Zuordnung der Stempel 4C, um den freien Durchgang der den ersten Teil ausstattenden Stößel, wie man nachstehend sehen kann. Die Öffnungen 4G haben einen Durchmesser der kleiner ist als der der Stößel. Auf den Abbildungen 1, 15 und 16 ist ein Stößelsatz in der zweiten ausgefahrenen Stellung, die dem eigentlichen Anschließen des Kontaktstiftes an den elektrischen Leiter entspricht, dargestellt.
• Auf den Abbildungen 1, 4 und 5 sieht man, daß das erste zylindrische Teil 5 einen axialen Durchgang 5A aufweist in dem das Stempelträgerorgan 4 aufgenommen werden kann. Dieses erste Teil 5 enthält einen Satz von vier radial verschiebbaren Stößel 5C, die in einer gleichen Ebene liegen, wobei besagte Stößel 5C gegenüber des mittels der ersten Betätigungsmittel 10 ausgewähltem Stößelsatzes gebracht werden kann.
• Die Stößel 5C, deren Anzahl der Stößel eines jeden Satzes entspricht, sind in radialen Durchgängen 5B untergebracht, die in einem Winkel von 900 zueinander angeordnet sind. In jedem radialen Durchgang 5B ist eine Rückstellungsfeder 5D um den entsprechenden Stößel vorgesehen, um die Stößel in die ausgefahrene Stellung zurückzustellen bei welcher die Köpfe 5E der besagten Stößel aus dem Umfang des zylindrischen Teils herausragen. Unter der Wirkung der Bewegungsmittel, die das zweite Teil 6 bestücken, bewegen sich hingegen die Stößel in die zurückgezogene Stellung und nehmen dann die Stößel 4 mit.
• Das erste Teil 5 erlaubt die Auswahl des zu benutzenden Stempelsatzes dank der ersten Betätigungsmittel 10 welche das erste Teil gegenüber dem Stempelträgerorgan verdrehen können, um die Stößel in Gegenüberstellung des ausgewählten Stößelsatzes zu bringen. Gemäß Abbildung 1 enthalten die Betätigungsmittel 10 in dieser Ausführungsart einen elektrischen Schrittmotor 10A, dessen Antriebswelle 10B mit einer Schnecke 10C versehen ist und mit einem am Umfang des zylindrischen Teils 5 angeordneten Zahnbereich 5F in Eingriff steht. Da das Organ 4 drei um 300 gegeneinander versetzte Stempelsätze enthält, bildet der Zahnbereich mindestens einen Winkel von 60º welcher die drei Stempelsätze decken kann. Man versteht also, daß man entsprechend der Drehung des zylindrischen Teils 5, die durch den elektrischen Motor und die Verbindung Schnecke 10C - Zahnbereich 5F gegeben ist, leicht den zu benutzenden Stempel auswählen kann, indem man die Stößel 5C dem besagten Satz zuordnet.
• Indem man sich nun auf die Abbildung 1, 6 und 7 bezieht, sieht man, daß das zweite zylindrische Teil 6 einen axialen Durchgang 6A aufweist, in welchem das erste Teil 5 aufgenommen wird, welches selbst das Organ 4 aufnimmt, wie es die Abbildungen 13 bis 16 zeigen. In dem axialen Durchgang 6A sind die Mittel 6B vorgesehen zur Verschiebung der Stößel 5c und ebenso des ausgewählten Stempelsatzes. Diese Mittel 6B sind vorteilhafterweise durch vier profilierte Kerben 6C definiert welche um 90º gegeneinander versetzt sind. In diese Kerben 6C greifen die Köpfe 5E des stößel 5C in ausgefahrener Stellung ein. Außerdem kann das zweite zylindrische Teil 6 in Bezug auf das erste Teil und das Stempelträgerorgan mittels den zweiten Betätigungsmittel 11 gedreht werden. In dieser Ausführungsart bestehen diese Mittel 11 aus einem elektrischen linearen Motor 11A dessen Steuerstange 11B mittels einer Achse 11C auf einem radialen Fuß 6D des zweiten Teils 6 montiert ist.
• Man versteht also, daß bei der Drehung des zweiten Teils unter Einwirkung des Motors 11A, die Kerben 6C, bei der Schwenkung, die Stößel 5C, die auf die Stempel 4C des ausgewählten Satzes einwirken, andrücken. Die auf Ebene des Kontaktstiftes erhaltene Anschließverformung auf den Leiter ist abhängig vom Drehwinkel der Kerben auf den Stößel. Eine maximale Verformung wird erhalten, wenn die Kerben und dementsprechend das zweite Teil sich um einen Winkel von ungefähr 35º gedreht haben, wie es die Abbildung 16 zeigt. Man kann demnach die Anschließkraft und die Verformung, die daraus entsteht, gesteuert durch den Motor 11A, einstellen.
• Außerdem enthalten die beweglichen Verriegelungsmittel 16 des ersten Teils 5 und des zweiten Teils 6 einen Elektromagnet 16A, der am radialen Fuß 5G des Teils 5 (Abbildungen 4 und 5) dessen Schaft 16B in eine Bohrung 6E des zweiten Teils (Abbildungen 6 und 7) eingeführt werden kann. Wenn also die Verriegelungsmittel 16 aktiv sind und der Schaft 16B des Elektromagneten in die Bohrung 6E eingeführt ist, sind die beiden Teile 5 und 6 drehbar verbunden, was gestattet mit den ersten Betätigungsmittel 10 den gewünschten Stempelträgersatz auszuwählen, indem man die Stößel den ausgewählten Stempel zuordnet.
• Wenn im Gegenteil die Verriegelungsmittel 16 inaktiv sind, werden die zwei Teile in Drehung getrennt, was die Drehung des zweiten Teils-gegenüber des ersten und des Stempelträgerorgans erlaubt, dank der zweiten Betätigungsmittel 11, und so mittels der Kerben 6C, das Anschließen des Kontaktstiftes an den elektrischen Leiter durch die entsprechenden Stempel durchzuführen.
• Gemaß den Abbildungen 1 und 8 bis 11, enthalten die Mittel 7 zum Zentrieren der Kontaktstifte in Bezug auf die Achse 3 zwei koaxiale Scheiben 7A und 7B die miteinander verbunden sind und wovon die eine, 7A, feststeht, während die andere, 7B, drehbar um die Achse 3 mitgeführt werden kann und zwar mittels der dritten Betätigungsmittel 18. Dazu enthalten in der veranschaulichten Ausführung die Mittel 18 einen elektrischen Schrittmotor 18A dessen Antriebswelle 18B, mittels einer Achse 18C, mit einem radialen Fuß 7C der Scheibe 7B verbunden ist.
• In dem Beispiel der Abbildungen 8 und 9, ist die feststehende Scheibe 7A mit acht radialen Nuten 7D in Form eines T welche gleichwinklig verteilt sind, versehen. In diesen Nuten 7D können Elemente 7E dank der Stifte 7F, die jeweils mit den Elementen 7E, welche senkrecht sind, gleiten können. Diese Stifte 7F sind außerdem in bogenförmigen Langlöchern 7G, die der beweglichen Scheibe 7B angebracht sind, gelagert. Auf der Abbildung 10 ist ersichtlich, daß zwei Gruppen von vier unter gleichem Winkel zueinander verteilten Langlöcher vorgesehen sind, wobei die bogenförmigen Langlöcher 7G1 der ersten Gruppe markanter sind als die 7G2 der zweiten Gruppe. Die vier Langlöcher 7G1 der beweglichen Scheibe, in welchen die entsprechenden Stifte 7F eingreifen, erlauben, unter der Wirkung des Motors 18A und mit Hilfe besagter Stifte, eine lineare Verschiebung der Elemente 7E in den entsprechenden Nuten 7D der feststehenden Scheibe, und somit die Zentrierung, durch die dünnen Enden 7H der Elemente 7E, der Kontaktstifte mit einem Durchmesser, zum Beispiel, zwischen 0,5 mm und 4 mm.
• Die bogenförmigen Langlöcher 7dG&sub2; hingegen erlauben die Zentrierung der Kontaktstifte mit Durchmesser zwischen 2 mm und 4 mm nachzuregulieren. Man versteht also, daß dank dieser Zentrierungsmittel 7, jeder Kontaktstift der den Leiter umgibt, gegenüber dem Stempelträgerorgan perfekt zentriert wird mittels wenigstens vier der acht Enden 7H der gleichwinklig verteilten verschiebbaren Elemente 7E. Wie man beim Funktionnieren des Systems feststellen wird, halten, wenn der Kontaktstift zentriert dann unter die Anschließstempel eingeführt ist, die Enden 7H der verschiebbaren Elemente 7E den elektrischen Leiter in Stellung.
• Gemäß den Abbildungen 1 und 12, enthalten die Mittel 8 für die Tiefeneinstellung der Kontaktstifte im Verhältnis ihrer Länge, bezüglich dem Stempelträgerorgang 4, eine hohle zylindrische Führung 8A, die an einem ihrer Enden 8B mit einem Boden 8C verschlossen ist. Die Führung 8A soll koaxial der Achse 3 und mittels der vierten Betätigungsmittel 20 in den Durchgang 4A des organs 4 eingeführt werden.
• Bei der abgebildeten Ausführungsart, enthalten diese Mittel 20 einen linearen Schrittmotor 20A, dessen Steuerstange 20B mit seinem freien Ende in einer entsprechenden Bohrung 8D im Boden 8C der besagten Führung 8A befestigt ist. Man sieht auf Abbildung 12, daß eine Stange 8E beweglich auf der Führung 8A montiert ist und dort durch eine Haltefeder 8F, die einen dünnen Bereich der Stange 8F umgibt, festgehalten wird. Die Endfläche 8G der Stange, die gegen das offene Ende der Führung weist, mit einem Konus 8H versehen ist in dem das Ende des Kontaktstiftes aufgenommen werden kann, während die Endfläche 8J des dünnen Bereichs mit der Fläche, die den Anschlag 8K des Grundes 8C der besagten Führung 8A bildet, zusammen wirken kann.
• Entsprechend der Länge des Kontaktstiftes stellt man also den Bewegungshub der Führung ein, damit, wenn der Anschlag 8K der Führung 8A mit der Endfläche 83 der Stange 8E in Berührung kommt unter Wirkung des Motors 20A, die Hülse des Kontaktstiftes sich in der gewünschten Stellung gegenüber der Anschließstempel befindet.
• Außerdem enthalten auf den Abbildungen 1 und 12 die Auslösemittel des Anschließvorgangzyklus 22, die auf der Führung vorgesehen sind, schematisch eine opto-elektronische Kontrollvorrichtung 22A und einen Auslösesensor 22B. Diese erlauben die richtige Stellung des Kontaktstiftes und der Stange aufzuspüren und anschließend den Anschließvorgang auszulösen, sobald der Kontaktstift und der Leiter durch die Zentriermittel 7 mittels der Verbindung 23 festgesetzt wurden.
• Das automatische Anschließsystem funktionniert wie folgt.
• Zunächst enthält die Steuereinheit 2 die Bezugspunkte der zu verwendenden elektrischen Leiter, die Bezugspunkte der Kontaktstifte, die Abmessungsdaten der Leiter und der Kontaktstifte, sowie die Geometrie der Kontaktstifte.
• Das Lesen des auf dem Leiter angegebenen und vom Bedienungspersonal erfaßten Bezugspunktes wird vorteilhafterweise automatisch mittels eines Lesers von Strichcodes oder alphanumerischer Zeichen, die auf besagtem Leiter angebracht sind.
• So kann die Steuereinheit 2 die Anschließparameter, wie Länge, Durchmesser und die Stelle der Anschließverformung des zu verwendenden Kontaktstiftes, sowie den Durchmesser des erfaßten Leiters und die Verformungstiefe, die auf letzterem durchgeführt werden muß, von der Lesung ableiten.
• Der Funktionszyklus des Systems läuft dann wie folgt ab:
• - Verriegelung des ersten und zweiten zylindrischen Teils 5 und 6 durch den Elektromagneten 16. Diese Phase des Zyklus entspricht den Abbildungen 13 und 14, wobei die dargestellte Anschließvorrichtung l1das Stempelträgerorgan 4, das vom ersten Teil 5 umgeben ist, welches vom zweiten Teil 6 umgeben ist, enthält. Die Zentriermittel 7 befinden sich am Eingang des Ganzen, das aus dem Organ 4 und den beiden Teilen 5 und 6 besteht, während die Einstellmittel 8 sich auf der anderen Seite des Ganzen befinden, wobei die Führung 8A der Mittel 8 koaxial in den axialen Durchgang 4A des Stempelträgerorgans 4 eingreifen. Man sieht also, daß die Verriegelungsmittel 16 aktiv sind und rotierend das erste Teil 5 und das zweite Teil 6 verbindet.
• - Auswahl des Anschlußstempelsatzes durch Drehung der beiden Teile 5 und 6 unter Wirkung des Motors 10A und der ersten Verbindung Schnecke 10C - Zahnbereich 5F des ersten Teils 5. Gleichzeitig werden dem Motor 19A elektrische Impulse übertragen, die gestatten, der Bewegung und der für das Anschließen benötigte Fluchtung zu folgen.
• - Steuerung des Motors 20A für das Einstellen der Mittel 8 (Führung 8A - Stange 8E) in Abhängigkeit der durch die Einheit 2 festgelegten Länge des benutzten Kontaktstiften.
• - Steuerung des Motors 16A, der auf die bewegliche Scheibe 7B der Zentriermittel 7 wirkt, um die Enden 7H der Gleitelemente 7H an den Durchmesser des besagten Kontaktstiftes anzupassen, mittels der Stifte 7F, welche die von den bogenförmigen Langlöcher 7G festgelegte Drehbewegung in eine lineare Bewegung umzuwandeln. Diese Vorgänge sind alle sehr schnell, einige Zehntel Sekunden genügen.
• - Einführung des Kontaktstiftes 30 und Verlegen auf den elekrischen Leiter in der Vorrichtung.
• - Erfassen durch den Sensor 22B, der richtigen Lage des Kontaktstiftes 30 dessen Ende mit dem Konus 8H der Stange 8E in Berührung kommt.
• - Mittels des elektrischen Motors 18A, Festhalten des Leiters 31, welcher mit dem Kontaktstift 30, durch die Enden 7H der Gleitelemente 7E, bestückt ist.
• - Entriegelung des ersten und zweiten Teils 5 und 6 durch zurückziehen der Stange 16B des Elektromagneten 16A.
• - Drehung des zweiten Teils 6 durch den Motor 11A, was das Anschließen des Kontaktstiftes an den elektrischen Leiter 31 durch die Stempel 4C bewirkt. Diese Phase des Funktionszyklus ist auf den Abbildungen 15 und 16 dargestellt. Man sieht, daß die Drehung des zweiten Teils 6 gegenüber dem ersten Teil 5 und dem Stempelträgerorgan 4, den Kerben 60 gestattet nach und nach die Stößel 50 des zweiten Teils einzudrücken, welche ihrerseits auf die Stempel 40 des ausgewählten Satzes einwirken. Die Enden der Stempel wirken auf die Hülse des Kontaktstiftes 3D und bewirken das Anschließen des Kontaktstiftes an den Leiter. Die Tiefe der Anschließverformung wird durch die mehr oder weniger große Drehung des zweiten Teils 6 eingestellt.
• - Kontrolle der Anschließkraft durch den Meßfühler.
• - Abschluß des eigentlichen Anschließens.
• - Zurückfahren in die zurückgezogene Stellung der Anschlußstempel 40 durch Drehung in umgekehrter Richtung des zweiten Teils 6, wobei die Köpfe 5E der Stößel 50 in die Kerben 6C unter Wirkung der Federn 5D eingreifen.
• - Öffnung der Zentriermittel 7 durch den Motor 18A, was das Entfernen der Gleitelemente 7E von der Achse 3 bewirkt.
• - Zurückziehen des Leiters 31, der mit dem Kontaktstift 30 versehen ist, durch den Bediener.
• - Rückstellung der Tiefeneinstellmittel 8 der Kontaktstifte und der Teile 5 und 6 in die Anfangsstellung.
• Das System steht dann für einen neuen Zyklus zur Verfügung.
• Man versteht also, daß ein solches System die vorher erwähnten Fehlerrisiken verhindert und somit perfekte Verbindungen Kontaktstifte - Leiter gewährleistet.

Claims (19)

1. Vorrichtung zum Anschließen von Verbindungselementen, wie beispielsweise Kontaktstiften, an elektrische Leiter , mit einem mit einer Vielzahl von Sätzen von radial zu dem elektrischen Leiter, um den der besagte anzuschließende Kontaktstift angeordnet ist, verschiebbaren Stempeln (4C) versehenen Stempelträgerorgan (4), gekennzeichnet durch :

- ein erstes an dem besagten Stempelträgerorgan angebrachtes und mit radial verschiebbaren Stößeln (5C) versehenes Teil (5), das bezüglich des besagten Stempelträgerorgans über erste Betätigungsmittel (10) verschoben werden kann, sodaß die Stößel (5C) bezüglich des gewählten Satzes von Stempeln (4C) zugeführt werden; und

- ein zweites an dem besagten ersten Teil (5) angebrachtes und mit Verschiebungsmitteln (6B) der besagten Stößel (5C) entsprechend der von den Stempeln auszuübenden Anschließkräften versehenes Teil (6), das bezüglich des besagten ersten Teils und des Stempelträgerorgans über zweite Betätigungsmittel (11) verschoben werden kann, damit die Verschiebungsmittel (6B) auf die Stößel (5C) wirken, die ihrerseits auf die Stempel (4C) wirken, um so die Anschließverbindung des Kontaktstifts am elektrischen Leiter herzustellen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Stempelträgerorgan (4) und die besagten ersten und zweiten Teile (5 und 6) jeweils eine im wesentlichen zylindrische Form aufweisen, indem sie konzentrisch zueinander angeordnet sind und das besagte zweite Teil (6) das erste umgibt, welches wiederum das Stempelträgerorgan (4) umgibt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bewegliche Verriegelungsmittel (16) zwischen dem ersten (5) und zweiten (6) Teil vorgesehen sind, wobei, wenn die besagten Verriegelungsmittel (16) aktiv sind, die beiden Teile zum Erreichen einer Auswahl des Satzes von Stempeln durch die ersten Betätigungsmittel (10) verbunden werden, und wobei, wenn die besagten Verriegelungsmittel (16) inaktiv sind, die beiden Teile getrennt werden, um die Verschiebung des zweiten Teils durch die zweiten Betätigungsmittel (11) bezüglich des ersten Teils und des Stempelträgerorgans zu erlauben.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten (10) und zweitun (11) Betätigungsmittel jeweils für die ersten (5) bzw. zweiten (6) Teile Elektromotoren (10A und 11A) aufweisen.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dar die Verdrehung des ersten Teils (5) durch den Motor (10A) der ersten Betätigungsmittel (10) mittels einer endlosen Schraube (10C) bewirkt wird, die mit dem besagten Motor verbunden ist und mit einem entsprechenden, am Umfang des besagten ersten Teils (5) angeordneten Zahnbereich (5F) in Eingriff steht.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dar die Verdrehung des zweiten Teils (6) durch den Motor (11A) der zweiten Betätigungsmittel (11) mittels einer Schubstange (11B) des besagten Motors bewirkt wird, die mit ihrem freien Ende und um eine Achse (11C) mit einem radial von dem besagten zweiten Teil vorstehenden Fuß verbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dap die Sätze (4B&sub1;, 4B&sub2; und 4B&sub3;) von Stempeln in einer gleichen radialen Ebene angeordnet sind, indem sie gleichmäßig winklig zueinander verteilt sind, und dap die Stempel (4C) jedes Satzes ebenfalls gleichmäßig winklig zueinander verteilt sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dap die Stempel (4C) jedes Satzes in jeweiligen radialen, im besagten Organ (4) vorgesehenen Durchgängen (4D) aufgenommen sind, wobei die Stempel aufgrund der Wirkung von elastischen Rückstellungsmitteln (4E) eine zurückgezogene Stellung sowie aufgrund der Wirkung der jeweiligen Stöpel (5C) eine ausgefahrene Stellung einnehmen können, entsprechend dem Anschließvorgang des Kontaktstifts auf dem elektrischen Leiter.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dap die besagten Stöpel (5C) in radialen, in dem besagten ersten Teil (5) ausgebildeten Durchgängen (53) aufgenommen sind, wobei die besagten Stöpel (5C) mit einem ihrer Enden mit den auf dem zweiten Teil (6) vorgesehenen Verschiebungsmitteln (6B) sowie mit ihren entgegengesetzten Enden mit den besagten Stempeln (4C) des gewählten Satzes zusammenwirken.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dap die besagten Verschiebungsmittel (63) der besagten Stößel und Stempel durch profilierte, im besagten zweiten Teil (6) ausgebildete und die entsprechenden Enden der besagten Stöpel (5C) aufnehmende Kerben (6C) definiert werden, sodaß bei der Drehbewegung des zweiten Teils die profilierten Kerben (6C) die gleichzeitig auf die Stempel (4C) wirkenden Stöpel (5C) immer weiter eintreiben, wobei die erhaltene Anschliepverformung eine Funktion der Verdrehung der Kerben auf den Stößeln ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dap sie weiterhin Mittel (7) für die Zentrierung der Kontaktstifte, in Abhängigkeit von ihrem Durchmesser, bezüglich des Stempelträgerorgans aufweist, wobei die besagten Mittel (7) unter der Wirkung von dritten Betätigungsmitteln (18) steuerbar sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Mittel (7) für die Zentrierung zwei zum Stempelträgerorgan koaxiale Scheiben aufweist, von denen die eine (7A) fest ist, während die andere (73) über die dritten Betätigungsmittel drehbar sein kann und wobei die bewegliche Scheibe (7B) mit bogenförmigen Langlöchern (7G) versehen sein kann, in denen jeweils Stifte (7F) von in radialen, auf der festen Scheibe (7A) ausgebildeten Nuten (7D) gleitbaren Elementen (7E) eingreifen.

13. Vorrichtung näch Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gruppen von bogenförmigen Langlöchern vorgesehen sind, die unter gleichen Winkeln zueinander verteilt sind, wobei die erste Gruppe von Langlöchern (7G1) die Zentrierung der Kontaktstifte mit einem Durchmesser zwischen 0,5 und 4 mm durch die lineare Verschiebung der entsprechenden Elemente sicherstellt, während die zweite Gruppe (7G2) die Führung und Zentrierung der Kontaktstifte mit einem Durchmesser zwischen 2 und 4 mm durch die anderen Elemente übernimmt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten Betätigungsmittel (18) einen elektrischen Motor (18A) aufweisen, dessen Welle (18B) mit einem radialen, die bewegliche Scheibe (7B) verlängernden Fuß (7C) über eine Achse (18C) verbunden ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin Einstellmittel (8) für die Tiefe der Kontaktstifte in Abhängigkeit von ihrer Länge im Stempelträgerorgan aufweist, steuerbar von vierten Betätigungsmitteln (20).

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Einstellmittel eine hohle zylindrische Führung (8A) zum koaxialen Einführen in das besagte Stempelträgerorgan durch die vierten Betätigungsmittel (20) sowie eine im Innern der Führung angeordnete und einen Zentrierungskonus für die besagten Stifte aufweisende Stange (8E) umfassen, wobei die besagte Führung- (8A) relativ zur besagten Stange gleiten kann, um so durch einen in der Führung vorgesehenen Anschlag (8K) zur Anlage gegen die besagte Stange (8E) zu kommen, wenn die Einstellung korrekt ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet> daP die besagten vierten Betätigungsmittel (20) aus einem elektrischen Linearmotor (20A) bestehen, dessen Steuerstange (20B) koaxial mit der besagten zylindrischen Führung (8A) verbunden ist.

18. System zum automatischen Anschließen von Verbindungselementen> wie beispielsweise Kontaktstiften, an elektrischen Leitern, dadurch gekennzeichnet, dap es aufweist:

- mindestens eine Vorrichtung zum Anschließen (1), wie in einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 17 definiert; und

- eine programmierbare Steuereinheit (2), die die Abmessungsdaten und jeweiligen Anschließparameter für die verschiedenen Arten von zu verwendenden Leitern und Kontaktstiften enthält und mit der die besagten Betätigungsmittel (10, 11, 18, 20), die besagten Verriegelungsmittel (16) ebenso wie Mittel (22) zum Halten jedes Kontaktstifts in der definierten Stellung und zum Auslösen des Anschließvorgangs nach einer programmierten Folge verbunden sind.

19. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wandler (25) für die Anschließkraft dem zweiten Teil (6) zugeordnet ist, indem er mit den besagten zweiten Betätigungsmitteln (11) derart verbunden ist, daß der Anschließvorgang unterbrochen wird, wenn die von den Stempeln ausgeübte Kraft erreicht ist, wobei eine elektrische Verbindung (26) den besagten Wandler mit der besagten Einheit verbindet.