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Gerät zum Befestigen elektrischer Verbindungsklemmen
Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Befestigen einer einen durchgehenden Drahtkanal bildenden elektrischen Verbindungsklemme an einem Draht durch einen Bördelvorgang, mit einer Bördelmatrize, einem Bördelgesenk und einem Mechanismus zur gegenseitigen Bewegung von Matrize und Gesenk.
Geräte zum Befestigen elektrischer Verbindungsklemmen, die für den aufnehmenden Draht einen durchgehenden Drahtkanal aufweisen, sind bereits aus den Schweizer Patentschriften Nr. 337897 und Nr. 337898 bekannt, doch kann mit diesen Geräten nur die Befestigung von elektrischen Verbindungsklemmen an Drähten durchgeführt werden, die durch vorhergegangene Arbeitsgänge abisoliert und abgelängt worden sind.
Die Erfindung zielt darauf ab, die bekannten Geräte so weiter zu verbessern, dass das Zurichten des Drahtes und dessen Befestigung in der Verbindungsklemme mit nur einem Gerät in unmittelbar aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen ermöglicht wird.
Das Ziel der Erfindung wird im wesentlichen dadurch erreicht, dass in einem Gerät der einleitend angegebenen Art ein Scherteil vorgesehen ist, der sowohl gegenüber der Matrize als auch gegenüber dem Gesenk relativ beweglich ist und dazu dient, während der Relativbewegung zwischen der Matrize und dem Gesenk im Zusammenwirken mit der Matrize den zwischen Matrize und Gesenk eingeführten Draht abzuscheren, wobei die Matrize und das Gesenk nach dem Abscheren des Drahtes relativ gegeneinander beweglich sind, wodurch das abgescherte Ende des Drahtes in den Drahtkanal der Verbindungsklemme einführbar ist, so dass die Verbindungsklemme am Draht durch den Bördelvorgang festgeklemmt werden kann.
Mit einem erfindungsgemäss ausgebildeten Gerät kann nach Einlegen von nicht vorbehandelten Drähten zwischen Matrize und Gesenk das Abscheren der Drähte bzw. Ablängen auf eine gewünschte Länge mit Hilfe des Scherteiles bewirkt werden, und hierauf können die Drähte in den Drahtkanal der Verbindungsklemme eingeschoben und durch einen Bördelvorgang am Draht befestigt werden, wodurch eine elektrisch leitende Verbindung entsteht.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nun im folgenden auf die Zeichnungen Bezug genommen, die beispielshafte Ausführungsformen der Erfindung darstellen. Es zeigen Fig. l eineperspektivi- sche Ansicht einer am Draht festgeklemmten elektrischen Verbindung ; Fig. 2 ist ein Längsschnitt einer Verbindungsklemme, die zur Herstellung einer elektrischen Verbindung nach Fig. l verwendet wird ; Fig. 3 ist eine Rückansicht der Verbindungsklemme nach Fig. 2 ; Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Werkzeuges zum Befestigen elektrischer Verbindungsklemmen ; Fig. 5 ist ein Querschnitt des Kopfstückes des Werkzeuges, der die Teile in derjenigen Stellung zeigt, in der sie sich zu Beginn des Bördelvorganges befinden ;
Fig. 6 ist eine Zeichnung, die ähnlich ist wie Fig. 5, aber die Teile in der Stellung zeigt, in der sie sich etwa in der Mitte des Bördelvorganges befinden ; Fig. 7 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 5 und 6, die aber die einzelnen Teile in derjenigen Stellung zeigt, in der sie sich am Ende des Bördelvorganges befinden ; Fig. 8 ist ein Querschnitt entlang der Linien VIII - VIII in Fig. 5 ; Fig. 9 ist eine Ansicht ähnlich der nachFig. 5, die aber eine weitere Art der Betätigung des Werkzeuges zeigt und Fig. 10 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Modifizierung des Werkzeuges erläutert.
Fig. l zeigt eine mit Hilfe einer Verbindungsklemme hergestellte Kabelverbindung zwischen einem
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das aus Fig. 2 ersichtlich ist. Sie enthält einen Grundteil 4, an dem sich Seitenteile 6 von den ein- ander gegenüberliegenden Kanten des Grundteiles 4 her nach oben erstrecken. Ein Film 8 aus isolierendem Material, z. B. aus Polyäthylen-Terephthalat, ist auf der Aussenseite der Verbindungsklemme 2 vorgesehen und erstreckt sich über die Kanten der Seitenwände 6 hinaus. Ein Paar von Zungen 10 sind aus dem Grundteil 4 ausgeschlagen. Jede Zunge 10 ist mit einem Paar von Ausschnitten 12 versehen.
Die festgeklemmte Verbindung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, wird dadurch hergestellt, dass die Enden der Drähte 14, 141 und 16, 161 zwischen die Seitenwände 6 eingelegt werden und dann die Seitenwände gegeneinander und auf den Grundteil 4 hin gebogen werden, so dass die Enden der Drähte in die Kerben 12 eingepresst werden, so dass die Seiten dieser Kerben die Isolation der Drähte durchdringen und so eine Verbindung mit den elektrisch leitenden Seelen der Drähte herstellen. Während des Bördelvorganges wird der isolierende Film 8, der über die oberen (nach Fig. 3) Kanten der Seitenwände 6 hervorsteht, nach unten auf den Grundteil zu mit den Seitenwänden mitgenommen und zwischen einander gegenüberliegenden Oberflächen der Seitenwände eingeklemmt.
Ein Mterkzeug zur Herstellung einer elektrischen Verbindung in der oben beschriebenen Art wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 4-8 beschrieben werden. Das in Fig. 4 gezeigte Werkzeug enthält einen feststehenden Handgriff 20 und einen beweglichen Handgriff 22. Das obere (nach Fig. 4) Ende 23 des Handgriffes 20 hat ein Paar von nebeneinander verlaufenden Flanschen 24, zwischen denen der Verbindungsmechanismus zur Betätigung des Werkzeuges durch die Handgriffe angebracht ist und zwischen denen das obere Ende des Handgriffes 22 an der Stelle 26 drehbar befestigt ist. Zwischen den Handgriffen ist eine Vorrichtung 28 angebracht, die sicherstellt, dass am Ende jedes Bördelvorganges des Werkzeuges die Handgriffe vollständig geschlossen werden. Diese Vorrichtung 28 kann z.
B. so aufgebaut sein, wie dies in der USA-Patentschrift Nr. 2, 618, 993, der brit. Patentschrift Nr. 661, 192 und der österr. Patentschrift Nr. 187165 beschrieben ist.
Das Werkzeug hat einen im wesentlichen C-förmigen Werkzeugkopf 32. Dieser weist einen oberen Arm 36 und einen unteren Arm 34 auf, der zwischen den Flanschen 24 angeordnet ist und mit Hilfe von Befestigungsschrauben 33 an diesem befestigt ist. Ein hin- und herbeweglicher Stössel 30 gleitet in einer Bohrung 29 des Armes 34 (Fig. 5 - 8). Beim Schliessen der Handgriffe 20 und 22 mit Hilfe des die Schliessung bewirkenden Mechanismus zwischen den Flanschen 24, der hier nicht beschrieben werden wird, sondern in der USA-Patentschrift Nr. 3, 029, 670 beschrieben ist, wird der Stö- ssel 30 vorgerückt, d. h. (nach den Fig. 4 - 8) nach oben bewegt.
Wie in Fig. 8 gezeigt, bildet der Arm 36 eine Aussparung 38, in der ein als Amboss wirkender Gesenkblock 40 mit Hilfe eines Befestigungsbolzens 44 befestigt ist. Der Befestigungsbolzen verläuft durch den Block 40, durch eine Platte 46 auf der rechten (nach den Fig. 5-7) Seite des Werkzeuges hindurch und wird in dieser Stellung von einer Mutter gehalten. Die Platte 46 ist an dem Arm 36 mit Hilfe von Schrauben (nicht gezeigt) befestigt, die durch diese Platte 46 und durchAbstandhalter 50, die zwischen dem Arm 36 und der Platte 46 liegen, hindurchgehen und in Öffnungen 48 im Arm 36 (Fig. 4) befestigt sind.
Das Bördelgesenk 42 schliesst sich unten an den Block 40 an und ist von einfacher rechteckiger Form. Das Gesenk 42 ist so angeordnet, dass es mit einer Bördelmatrizenanordnung zusammenwirken kann, die aus einer mittleren Matrize 52 und einem Paar von äusseren Matrizen 54 und 56 an jeder Seite der Matrize 52 bestehen. Die Matrizen 52,54 und 56 haben Formflächen, die dazu dienen, die Seitenwände 6 der Verbindungsklemme 2 aufeinander zu und zum Grundteil 4 derVerbindungsklemme hin zu biegen. Die Formflächen definieren eine Wanne mit konvergierenden Seitenflächen 58, wobei der Grundteil der Wanne gekrümmte Einkerbungen aufweist, die zwischen sich einen Scheitelpunkt 60 definieren (Fig. 8). Die Matrizen 54 und 56 sind aus einem Stück mit einem Matrizenblock 62 gefertigt, der entlang einer Lagerfläche 74 im Kopfteil 32 gleitend angeordnet ist.
Der Block 62 hateinenSims 64, der das obere Ende (nach den Fig. 5-8) des Stössels 30 überlappt. Der Block 62 ist an dem Stössel 30 durch einen Kupplungsteil befestigt, der aus einer Scheibe (nicht gezeigt) besteht, die in eine (nicht gezeigte) Aussparung auf der Unterseite des Simses 64 hineinpasst und die an dem Sims 64 durch einen (nicht gezeigten) Bolzen befestigt ist. Ein (nicht gezeigter) Stiel verläuft von der Unterseite dieser Scheibe in eine (nicht gezeigte) axiale Bohrung im Stö- ssel 30 und ist an diesem über einen Bolzen 72 befestigt. Einander gegenüberliegende Flächen 73 und 75 (Fig. 5) der Matrizen 54 und 56 bilden einen Schlitz, in den hinein die Matrize 52 beweglich ist.
Die untere Wand 77 dieses Schlitzes dient als Anschlag für die Matrize 52, wie das weiter
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unten noch beschrieben werden wird. Ein Arm 76 (Fig. 8) hängt nach unten an der Matrize 52 und wird gleitend in einer mittleren Rinne 78 im Block 62 aufgenommen. Normalerweise ist die Matrize 52 nach oben hin (in den Fig. 1-8 gesehen) über die Matrizen 54 und 56 hinaus durch eine Feder 80 vorgespannt, die in einer Aussparung 79 im Arm 76 angeordnet ist und auf den Block 62 drückt. Die Matrize 52 liegt so normalerweise zwischen den Matrizen 56 und 54 einerseits und dem Gesenk 42 anderseits.
Ein Stift 81 auf der linken Seite (nach Fig. 8) der Matrize 52 verläuft quer über den Rahmen 32 hinaus, um damit eine Möglichkeit für eine Handeinstellung der Matrize 52 zu schaffen, die dazu dient, eine nicht angedrückte Verbindungsklemme in das Werkzeug einzulegen.
Eine Anschlagplatte 84 in einer Ausnehmung 82 im Block 40 dient dazu, eine Bewegung der Matrize 52 nach oben (in Fig. 8) über die in Fig. 8 gezeigte Stellung hinaus zu verhindern. Die Platte 84 steht nach unten (in Fig. 8 gesehen) über das Gesenk 42 vor und wirkt gegen eine Oberflä che 83 der Matrize 52, wenn die Teile des Werkzeuges in der in Fig. 8 gezeigten Stellung sind. Die Platte 84 hat eine Öffnung, die grösser ist als derStift 88, der hindurch verläuft und der im Block 40 befestigt ist. An dem Stift 88 ist eine gekrümmte Feder 86 befestigt, die die Platte 84 gegen die Basis der Ausnehmung 82 drückt. Das in Fig. 8 gezeigte untere Ende der Platte 84 kann (in Fig. 8) nach links geschwenkt werden, so dass die Matrize 52 auf den Block 40 zur Ausführung eines Andrückvorganges hin bewegt werden kann.
Die Platte 84 wird in der erwähnten Weise mit Hilfe eines Nockenstiftes 90 geschwenkt und wirkt bei der Aufwärtsbewegung der Matrize 54 auf die Platte 84 ein. Wie am besten aus Fig. 5 zu ersehen ist, liegt die rechte Seite 98 der Matrize 52 im wesentlichen in derselben Ebene wie die anliegende Seite 73 der Matrize 54. Die linke Seite 100 der Matrize 52 liegt im wesentlichen in der selben Ebene wie die anliegende Seite 75 der Matrize 56.
Infolge dieser Verhältnisse wirken die Kanten 94 und 96 der Seiten 73 und 75 der Matrizen 54 und 56 jeweils mit den unteren Kanten 101 der Matrize 52 zusammen, um so zwei Paare von Scherkanten zu bilden, wobei die Matrize 52 als Scherblock dient. Die Unterseiten 102 und 104 der Matrizen 54 und 56 sind nach unten hin divergent (vgl. Fig. 5-7).
Befinden sich die Matrizen in der in Fig. 4 gezeigten Lage, dann wird die Matrize 52 mit Hilfe des Stiftes 81 nach unten gezogen und eine nicht angedrückte Verbindungsklemme 2 zwischen die Matrizen und das Gesenk 42 so eingelegt, dass der Grundteil 4 dem Gesenk 42 zugewendet ist.
Es wird dann wieder der Matrize 52 gestattet, unter der Kraft der Feder 80 in ihre ursprüngliche Lage zurückzukehren, in der sie die Verbindungsklemme im Werkzeug zwischen der Matrize 52 und dem Gesenk 42 hält, wie das aus Fig. 8 zu ersehen ist. Die Drähte 16 und 16' (lediglich der Draht 16 istgezeigt) werden dann durchdie Wanne in der Matrize 54 unter die Oberfläche 101 der Matrize 52 und an der Oberfläche 104 vorbei eingeführt. Die Drähte 14 und 14', von denen lediglich der Draht 14 gezeigt ist, werden ähnlich von links (nach Fig. 5) durch die Wanne der Matrize 46 unter der Oberfläche 101 der Matrize 52 und an der Oberfläche 102 der Matrize 54 vorbeigeführt.
Dann werden die Handgriffe geschlossen, um so den Stössel 30 von der in Fig. 5 gezeigten Stellung in die in Fig. 7 gezeigte Stellung nach oben zu bewegen. Während der anfänglichen Bewegung des Stössels 30 wird die Feder 80 zusammengedrückt, so dass die Matrize 52 sich nicht mit dem Stössel bewegt, sondern an einer solchen Bewegung durch dieAnschlagplatte 84 gehindert wird. Die Matrizen 54 und 56 bewegen sich entsprechend nach oben (vgl. auch Fig. 6). Sie bewegen sich relativ gegenüber der Matrize 52, bis die Unterseite der Matrize 52 auf der Oberfläche 77 des Blockes 62 sitzt.
Während des soeben beschriebenen Teiles des Arbeitsvorganges des Werkzeuges werden die Drähte 16 und 16'zwischen einer der Kanten 101 und der Kante 94, die Drähte 14 und 141 zwischen der andern der Kanten 101 und der Kante 96 abgeschnitten, so dass die abgeschnittenen Enden 15 und 17 (von denen lediglich zwei gezeigt sind) aus dem Werkzeug herausfallen.
Wenn sich die Matrizen 54 und 56 aus der in Fig. 6 gezeigten Stellung in die in Fig. 7 gezeigte Stellung bewegen, dann wird die Anschlagplatte 84 von der Oberfläche 83 durch den Nockenbolzen 90 getrennt, so dass alle drei Matrizen miteinander ausgerichtet sind, und wobei die Unterseite der Matrize 52 dann auf der Oberfläche 77 sitzt, so dass beim weiteren Aufwärtsbewegen des Stössels 33 alle drei Matrizen als einzige Einheit sich bewegen und so die abgeschnittenen Enden der Drähte 14 und 14', 16 und 16'in den von der Verbindungsklemme gebildeten Kanal hineingestossen werden und zusammen mit dem Gesenk 42 die Verbindungsklemme an dieDrähte angedrückt wird ; damit ist die in Fig. 1 gezeigte elektrische Verbindung hergestellt.
Die Handgriffe 20 und 22 werden, wenn sie von der Vorrichtung 28 freigegeben sind, geöffnet, so dass der Stössel 30 in seine Anfangslage zurückkehrt und die festgeklemmte Verbindung nun aus ihrer Lage zwischen dem Gesenkblock 42 und den Matrizen durch Herabdrücken des Stiftes 81 entfernt werden kann.
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Fig. 9 erläutert, wie das eben beschriebene Werkzeug dazu verwendet werden kann, an einen durchgehenden Draht einen weiteren Drahtanschluss zu befestigen. Der Draht 118 wird zwischen die Seitenwände 6 der Verbindungsklemme und zwischen die Verformflächen der Matrize 52 eingelegt. Der Draht 116 wirdzwischendieVerformflächenderMatrize 54 gelegt, so dass er sich nach unten (Fig. 9) an der Oberfläche 104 der Matrize 56 bewegt. Beim Schliessen der Handgriffe wird der Draht 116 zwischen der Kante 101 und der Kante 94 abgeschert und in den Kanal eingelegt, der von der Ver- bindungsklemme definiert wird. Das geschieht, wenn die Matrizen 54 und 56 in die mit der Matrize 52 ausgerichtete Stellung hineinbewegt werden.
Der Bördelvorgang wird dann infolge des Zusammenwirkens der Matrizen und des Gesenkes 42 in der oben beschriebenen Art und Weise vollzogen.
Fig. 10 erläutert eine modifizierte Ausführungsform des Werkzeuges, in der lediglich zwei Matrizen 106 und 108 vorgesehen sind, wobei diese normalerweise gegenüber einander versetzt sind. Es sind bestimmte (nicht gezeigte) Mittel vorgesehen, um die Matrize 108 nach links (Fig. 10) in Ausrichtung mit der Matrize 106 zu bewegen. Weiterhin sind Mittel vorgesehen, um die Matrizen 106 und 108 als Einheit auf das Gesenk 110 hinzu zu bewegen, nachdem beide Matrizen aufeinander ausgerichtet worden sind. Ein Draht 112 wird in die Matrize 108 und ein Draht 114 in die Matrize 106 eingelegt, Bei einer Linksbewegung der Matrize 108 werden die Spitzen der Drähte 112 und 114 zwi- schen den Matrizen 106 und 108 bei der bereits erwähnten gemeinsamen Bewegung derselben als eine Einheit abgeschnitten.
Die abgescherten Enden der Drähte werden in den von der Verbindungsklemme gebildeten Kanal eingelegt. Daraufhin werden die Verbindungsklemmen an den Draht festgeklemmt. Das geschieht zwischen den Matrizen 106 und 108 und dem Gesenk 110.
Das beschriebene Werkzeug kann natürlich nicht nur dazu verwendet werden, die beispielshaft aufgezählten Verbindungen herzustellen. Mit Hilfe eines derartigen Werkzeuges kann auch beispielsweise eine Verbindungsklemme, die eine ringförmige Zunge und eine normale U-förmige Andrückzwinge aufweist, mit Hilfe dieses Werkzeuges an einem Drahtende befestigt werden. Dann wird das Werkzeug dem in den Fig. 1 - 9 beschriebenen entsprechen, mit der Ausnahme, dass die Matrize 56 weggelassen ist, dass die Matrizen 52 und 54 die Andrückzwinge auf den Draht festklemmen, und dass sich die Ringzunge nach links über die Seite 100 der Matrize 52 hinaus erstreckt.
In manchen Fällen ist es möglich, dass die Verbindung, die befestigt werden soll, keinen Zwingenteil aufweist, der dann von der Matrize 52 gebördelt werden soll. Das ist z. B. bei einigen Sorten von Ringzungen-Verbindungsklemmen der Fall. In diesem Fall weist die Matrize 52 keine Verformoberflächen auf und dient lediglich als Scherblock zum Abschneiden der Drähte.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Gerät zum Befestigen einer einen durchgehenden Drahtkanal bildenden elektrischen Verbindungsklemme an einem Draht durch einen Bördelvorgang, mit einer Bördelmatrize, einem Bördelgesenk und einem Mechanismus zur gegenseitigen Bewegung von Matrize und Gesenk, dadurch gekennzeich- ne t, dass im Gerät ein Scherteil (52 ; 106) vorgesehen ist, der sowohl gegenüber der Matrize (54, 56 ; 108) als auch gegenüber dem Gesenk (42 ; 110) relativ beweglich ist und dazu dient, während der Relativbewegung zwischen der Matrize (54, 56 ; 108) und dem Gesenk (42 ; 110) im Zusammenwirken mit der Matrize (54, 56 ; 108) den zwischen Matrize und Gesenk eingeführten Draht (14, 16 ;
112) abzuscheren, wobei die Matrize (54, 56 ; 108) und das Gesenk (42 ; 110) nach dem Abscheren des Drahtes relativ gegeneinander beweglich sind, wodurch das abgescherte Ende des Drahtes (14, 16 ; 112) in den Drahtkanal der Verbindungsklemme (2) einführbar ist, so dass die Verbindungsklemme (2) am Draht (14, 16 ; 112) durch den Bördelvorgang festgeklemmt werden kann.
2. GerätnachAnspruchl, dadurch gekennzeichnet, dassderScherteil (52) zumindest eine Seitenfläche (z. B. 98) aufweist, die im wesentlichen in der gleichen Ebene wie eine ihr zugekehrte Seitenfläche (z. B. 94) der Matrize (54) liegt, wobei die Matrize (54) eine quer zu diesen Seitenflächen (94,98) verlaufende Aussparung zur Aufnahme des Drahtes (z. B. 16) aufweist und die Kanten (94,101) dieser Seitenflächen die Scherkanten bilden.
3. GerätnachAnspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auch der Scherteil (52 ; 106) als Bördelmatrize ausgebildet und nach dem Schervorgang zusammen mit der eigentlichen Bördelmatri- ze (54, 56 ; 108) relativ zum Gesenk (42 ; 100) bewegbar ist.