AT523722A4 - Crimpwerkzeug - Google Patents

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AT523722A4
AT523722A4 ATA50628/2020A AT506282020A AT523722A4 AT 523722 A4 AT523722 A4 AT 523722A4 AT 506282020 A AT506282020 A AT 506282020A AT 523722 A4 AT523722 A4 AT 523722A4
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Abstract

Crimpwerkzeug (1), insbesondere für eine Drahtbearbeitungsmaschine (2), mit einem Grundkörper (44), wenigstens einer Krafteinlenkvorrichtung (6) und zumindest zwei Crimpbacken (3) zum Crimpen wenigstens einer Crimpverbindung (4) mit wenigstens einem Leiter (5), wobei durch die wenigstens eine Krafteinlenkvorrichtung (6) die zumindest zwei Crimpbacken (3) relativ zu dem Grundkörper (44) bewegbar sind, wobei wenigstens eine Ausgleichseinrichtung (7) vorgesehen ist, über welche abhängig von einer relativen Stellung der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung (6) zu der wenigstens einen Ausgleichseinrichtung (7) zumindest drei Bearbeitungsstellungen der zumindest zwei Crimpbacken (3) anfahrbar sind, wobei ein, insbesondere an dem Grundkörper (44) angeordneter, Kraftspeicher (9) vorgesehen ist, durch welchen in einer Bearbeitungsstellung der zumindest zwei Crimpbacken (3), insbesondere in welcher von der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung (6) im Wesentlichen keine Kraft auf die zumindest zwei Crimpbacken (3) übertragbar ist, eine kraftschlüssige Verbindung (10) zwischen der wenigstens einen Crimpverbindung (4) und den zumindest zwei Crimpbacken (3) durch eine Bewegung der zumindest zwei Crimpbacken (3) relativ zu dem Grundkörper (44) herstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Crimpwerkzeug, insbesondere für eine Drahtbearbeitungsmaschine, mit einem Grundkörper, wenigstens einer Krafteinlenkvorrichtung und zumindest zwei Crimpbacken zum Crimpen wenigstens einer Crimpverbindung mit wenigstens einem Leiter, wobei durch die wenigstens eine Krafteinlenkvorrichtung die zumindest zwei Crimpbacken relativ zu dem Grundkörper bewegbar sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Drahtbearbeitungsmaschine mit wenigstens einem Crimpwerkzeug, insbesondere wenigstens ein solches Crimpwerkzeug, wenigstens einer Antriebseinheit zur Kraftbeaufschlagung wenigstens einer Krafteinlenkvorrichtung und wenigstens einer Bewegungseinrichtung. Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Crimpen wenigstens einer Crimpverbindung mit wenigstens einem Leiter durch eine Drahtbearbeitungsmaschine, insbesondere durch
eine solche Drahtbearbeitungsmaschine.
Ein solches Crimpwerkzeug ist bereits aus der Schrift EP 0 732 779 bekannt, in welcher ein Presssystem verwendet wird, um ein Crimpen mit einem vier- oder sechskantigen Pressprofil herstellen zu können. Durch einen Antrieb über eine Kniehebelkonstruktion wird ein außenliegender Treibring betätigt, welcher vier oder sechs schwenkbar
gelagerte Crimpbacken zum Crimpen bewegt.
Nachteilig am Stand der Technik ist, dass das Crimpwerkzeug nicht für ein automatisiertes Anordnen von Crimpverbindungen mit Leitern und einem Crimpen der Crimpverbindungen mit den Leitern — insbesondere in einer
Drahtbearbeitungsmaschine — geeignet ist.
Ein weiteres Crimpwerkzeug ist bereits aus der Schrift WO 2019/134834 bekannt, in welcher durch eine Rotation einer Antriebswelle, welche entlang einer Symmetrieachse
von vier Crimpbacken angeorndet ist, ein Crimpvorgang erwirkt wird.
Nachteilig am Stand der Technik ist gemäß einem ersten Aspekt, dass als einzig definierte Betriebsstellungen eine Öffnungsstellung zum Zuführen der Crimpverbindungen und eine Crimpstellung zum Crimpen vorgesehen ist, wodurch die
Funktionalität eingeschränkt ist und insbesondere gesonderte Entnahmevorrichtungen
notwendig sind, um beispielsweise bei eingebrachter Crimpverbindung eine Crimpverbindung geänderten Durchmessers crimpen zu können. Zudem sind keinerlei Informationen zugänglich, ob die Crimpung sachgemäß durchgeführt wurde respektive, ob die Crimpung hinreichend in Bezug auf spezifische Qualitätskriterien erfolgte. Des Weiteren steht die Antriebswelle stets in einer kraftübertragenden Verbindung zu den Crimpbacken, wobei beispielsweise eine nicht vollständig geöffnete Stellung der Crimpbacken mit einer darin angeordneten Crimpverbindung ohne vorzeitiger Crimpung und/oder ohne Spiel — insbesondere für einen Transport der Crimpverbindung — nicht
gewährleistet werden kann.
Nachteilig am Stand der Technik ist gemäß einem zweiten Aspekt, dass eine gesonderte Transporteinrichtung notwendig ist, welche die Crimpverbindung zu der Crimpposition manövriert. Zudem ist das Crimpwerkzeug durch die konstruktive Ausgestaltung lediglich von einer Seite des Crimpwerkzeuges mit Crimpverbindungen und Leitern bestückbar. Weiters ist keine Alternative geboten, die Crimpverbindung sanft durch die für eine Crimpung ausgestattete Antriebswelle zu greifen, wobei insbesondere bei filigranen Crimpverbindungen die Gefahr einer vorzeitigen Crimpung
oder eines Verlustes der Crimpverbindung besteht.
Die objektiv technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Crimpwerkzeug sowie eine Drahtbearbeitungsmaschine und ein Verfahren zum Crimpen anzugeben, bei welchen die Nachteile des Stands der Technik zumindest teilweise behoben sind, und welche sich insbesondere durch die Möglichkeit einer automatisierten, beidseitigen sowie flexiblen Bestückung und Entladung von Crimpverbindungen sowie durch eine Reduktion an vom Crimpwerkzeug gesonderten Bauteilkomponenten wie ein Shuttle
zum Transport von Crimpverbindungen zur Crimpposition auszeichnen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Es ist demnach erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens eine Ausgleichseinrichtung vorgesehen ist, über welche abhängig von einer relativen
Stellung der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung zu der wenigstens einen
Ausgleichseinrichtung zumindest drei Bearbeitungsstellungen der zumindest zwei Crimpbacken anfahrbar sind, wobei ein, insbesondere an dem Grundkörper angeordneter, Kraftspeicher vorgesehen ist, durch welchen in einer Bearbeitungsstellung der zumindest zwei Crimpbacken, insbesondere in welcher von der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung im Wesentlichen keine Kraft auf die zumindest zwei Crimpbacken übertragbar ist, eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der wenigstens einen Crimpverbindung und den zumindest zwei Crimpbacken durch eine Bewegung der zumindest zwei Crimpbacken relativ zu dem Grundkörper
herstellbar ist.
Dadurch wird es erst ermöglicht, dass sowohl eine — insbesondere schwerkraftbedingte — Bestückung mit Crimpverbindungen, eine Entladung von Crimpverbindungen nach einer erfolgten Bestückung, eine Transport von Crimpverbindungen von einer Bestückungsposition zu einer Crimpposition als auch eine Crimpung gewährleistet werden kann, wobei beispielsweise keine gesonderten Entladevorrichtungen und/oder
Bestückungsvorrichtungen erforderlich sind.
Hinzu kommt die positive Eigenschaft, dass durch die wenigstens eine Ausgleichseinrichtung definierte Stellungen der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung — beispielsweise gegenüber einer Hohlwelle — zur Bewegung der zumindest zwei Crimpbacken erwirkt werden können, wodurch abhängig von relativen Stellung der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung zu der wenigstens einen Ausgleichseinrichtung spezifische Stellungen der zumindest zwei Crimpbacken bedingt
sind.
Über die wenigstens eine Ausgleichseinrichtung wird ermöglicht, dass die wenigstens eine Krafteinlenkvorrichtung gegenüber den aus den Stand der Technik bekannten Stellungen in eine Stellung bewegt werden kann, in welcher im Wesentlichen keine Kraft auf die zumindest zwei Crimpbacken übertragbar ist, wobei diese Stellung beispielsweise dazu genutzt werden kann, die wenigstens eine Crimpverbindung zu transportieren, ohne die Crimpverbindung durch die wenigstens eine
Krafteinlenkvorrichtung ungewünscht zu Crimpen oder zu verlieren.
Der Fachterminus Crimpen ist durch ein Fügeverfahren definiert, wobei mittels Verpressen über plastische Verformung zwei Komponenten verbunden werden. BörderlIn, Quetschen, Kräuseln oder Falten können diesem Fügeverfahren zugeordnet werden. In diesem Kontext erfolgt die Verpressung über die zumindest zwei Crimpbacken des Crimpwerkzeuges, wodurch eine formschlüssige Verbindung
zwischen Crimpverbindung und Leiter generiert wird.
Die wenigstens eine Krafteinlenkvorrichtung kann zum Beispiel im Sinne einer Kontaktierung an der wenigstens einen Ausgleichseinrichtung angeordnet sein und/oder beispielsweise bereichsweise innerhalb der wenigstens einen Ausgleichseinrichtung
bewegbar angeordnet sein.
Zudem wird erfindungsgemäß ermöglicht, dass bei einem Schwenkvorgang des Crimpwerkzeuges von einer Bestückungsposition in eine Crimpposition die wenigstens eine Crimpverbindung lagesicher in den zumindest zwei Crimpbacken verortet bleibt. Zudem wird keine plastische Verformung durch das Crimpwerkzeug vor der Crimpposition erwirkt, wobei dieser Sachverhalt im Stand der Technik durch die hohen über eine Antriebseinheit generierten Anpresskräfte — insbesondere bei variierenden
Crimpverbindungsdurchmessern — nicht gewährleistet werden kann.
Der wenigstens eine Kraftspeicher weist besonders bevorzugt eine Federkonstante auf, welche für unterschiedliche Crimpverbindungsquerschnitte eine kraftschlüssige Verbindung im Crimpwerkzeug bei einem Übergang von einer Bestückungspostion zu einer Crimpposition ermöglicht, ohne eine vorzeitige formschlüssige Verbindung aufgrund zu hoher wirkenden Drücke zwischen den zumindest zwei Crimpbacken zu generieren. Dies bedingt eine besonders begünstigte Zuführung des wenigstens einen
Leiters zu der wenigstens einen Crimpverbindung in der Crimpposition.
Besonders bevorzugt wirkt der wenigstens eine Kraftspeicher in jener relativen Stellung der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung gegenüber der wenigstens einen Ausgleichseinrichtung, in welcher im Wesentlichen keine Kraft auf die zumindest zwei
Crimpbacken durch die wenigstens eine Krafteinlenkvorrichtung wirkt.
Im Stand der Technik kann aufgrund des Antriebes der Antriebswelle, welche hohe Verpresskräfte für die Crimpung übertragen muss, kein sanftes Halten einer Crimpverbindung bei gewährleisteter kraftschlüssigen Verbindung ohne formschlüssige Verbindung sichergestellt werden. Durch den wenigstens einen Kraftspeicher wird diese Problematik gelöst, wobei auch den in der Praxis gegebenen MaRßtoleranzen der wenigstens einen Crimpverbindung Rechnung getragen wird, welche über
handelsübliche Antriebseinheiten nicht ausgeglichen werden können.
Das Crimpwerkzeug kann beispielsweise in einer Stand-Alone-Vorrichtung als Crimpmaschine oder in einer vollautomatisierten Drahtkonfektioniermaschine eingesetzt
werden.
Wie eingangs ausgeführt, wird Schutz auch begehrt für eine Drahtbearbeitungsmaschine mit wenigstens einem solchen Crimpwerkzeug, wenigstens einer Antriebseinheit zur Kraftbeaufschlagung der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung und wenigstens einer Bewegungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Crimpwerkzeug durch die wenigstens eine Bewegungseinrichtung, vorzugsweise zwischen einer Bestückungsposition und einer Crimpposition, besonders bevorzugt um eine horizontale Achse schwenkbar, bewegbar ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die kraftschlüssige Verbindung während einer Bewegung des wenigstens einen Crimpwerkzeuges durch die wenigstens eine
Bewegungseinrichtung aufrechterhaltbar ist.
Durch die wenigstens eine Bewegungsvorrichtung kann das wenigstens eine Crimpwerkzeug zusammen mit der wenigstens einen Antriebseinheit von einer vertikalen Bestückungsposition, in welcher die wenigstens eine Crimpverbindung schwerkraftbedingt in das wenigstens eine Crimpwerkzeug fallen kann, zu einer horizontalen Crimpposition bewegt werden, wobei zwischen der Bestückungsposition und der Crimpposition die wenigstens eine Crimpverbindung in dem wenigstens einen Crimpverwerkzeug verortet bleibt. Ein gegebenenfalls vorhandener Kraftspeicher kann eine kraftschlüssige Verbindung während der Bewegung gewährleisten, wobei eine
unerwünscht hohe Verpresskraft durch die wenigstens eine Krafteinlenkvorrichtung
unterbunden wird. Die Kabelbearbeitungsmaschine kann als eine
Drahtendenverarbeitungsmaschine ausgestaltet sein.
Die Drahtbearbeitungsmaschine kann beispielsweise als, insbesondere automatisierte, Crimpmaschine, Drahtendenbearbeitungsmaschine, Bearbeitungsmaschine mit
inkludierter Abisoliervorrichtung oder dergleichen vorliegen.
Im Allgemeinen ist eine Bewegung in allen Freiheitsgraden — insbesondere eine lineare Bewegung und/oder eine Schwenkbewegung — des Crimpwerkzeuges durch die wenigstens eine Bewegungsvorrichtung möglich, wodurch keine von dem wenigstens einem Crimpwerkzeug gesonderte Transporteinrichtung zum Transport einer
Crimpverbindung zu der Crimpposition erforderlich ist.
Wie eingangs ausgeführt, wird Schutz auch begehrt für ein Verfahren zum Crimpen wenigstens einer Crimpverbindung mit wenigstens einem Leiter durch eine solche Drahtbearbeitungsmaschine, gekennzeichnet durch folgende, insbesondere in chronologischer Reihenfolge durchzuführende, Verfahrensschritte:
- die zumindest zwei Crimpbacken des wenigstens einen Crimpwerkzeuges werden durch die wenigstens eine Krafteinlenkvorrichtung, insbesondere über wenigstens eine Hohlwelle, in eine Öffnungsstellung bewegt,
- in einer Bestückungsposition wird den zumindest zwei Crimpbacken die wenigstens eine Crimpverbindung zugeführt,
- die wenigstens eine Krafteinlenkvorrichtung wird relativ zu der wenigstens einen Ausgleichseinrichtung bewegt, wobei die zumindest zwei Crimpbacken in eine Haltestellung übergehen, in welcher die wenigstens eine Crimpverbindung kraftschlüssig zwischen den zumindest zwei Crimpbacken angeordnet ist,
- das wenigstens eine Crimpwerkzeug wird durch wenigstens eine Bewegungseinrichtung von der Bestückungsposition in eine Crimpposition, insbesondere um eine horizontale Achse, bewegt,
- der wenigstens eine Leiter wird bereichsweise innerhalb der wenigstens einen
Crimpverbindung angeordnet,
- die wenigstens eine Krafteinlenkvorrichtung bewegt die zumindest zwei Crimpbacken, insbesondere über die wenigstens eine Hohlwelle, in eine
Crimpstellung.
Ein Shuttle zum Transport der wenigstens einen Crimpverbindung ist hierbei nicht erforderlich und eine Bestückung mit Crimpverbindungen kann beidseitig automatisch von einer Vorderseite und einer Rückseite des wenigstens einen Crimpwerkzeuges
erfolgen.
Im Stand der Technik wird der Leiter zu dem Crimpwerkzeug bewegt. Durch das Crimpwerkzeug und/oder die Drahtbearbeitungsmaschine wird ermöglicht, dass die wenigstens eine Crimpverbindung durch das Crimpwerkzeug zu dem wenigstens einen
Leiter bewegt werden kann.
Die Betriebsstellungen der wenigstens einen Hohlwelle korrespondieren geometrisch
mit den Bearbeitungsstellungen der zumindest zwei Crimpbacken.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen
definiert.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Ausgleichseinrichtung, vorzugsweise umfangsseitig, an wenigstens einer Hohlwelle angeordnet ist, wobei abhängig von einer relativen Stellung der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung zu der wenigstens einen Ausgleichseinrichtung zumindest drei Betriebsstellungen der wenigstens einen Hohlwelle anfahrbar sind und über die zumindest drei Betriebsstellungen der wenigstens einen Hohlwelle zumindest drei Bearbeitungsstellungen der zumindest zwei
Crimpbacken anfahrbar sind.
Durch die wenigstens eine Hohlwelle sind Fehlbestückungen ohne manuellen Eingriff oder Maschinenstopp beseitigbar. Durch die wenigstens eine Hohlwelle kann die erforderliche Crimpkraft radial nach innen über die zumindest zwei Crimpbacken
übertragen werden, wobei durch die konstruktive Ausgestaltung eine Bestückung und
Entfernung von Crimpverbindungen und Leitern flexibel beidseitig — insbesondere
automatisiert — erwirkt werden kann.
Besonders bevorzugt liegt die Krafteinlenkvorrichtung als Exzenterhebel vor, welcher an einer Exzenterantriebseinheit angeordnet ist, welcher — insbesondere umfangseitig — an der wenigstens einen Hohlwelle angreift und durch Kraftbeaufschlagung der wenigstens
einen Hohlwelle die zumindest zwei Crimpbacken zum Crimpen bewegt.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Crimpwerkzeug wenigstens eine Hohlwelle aufweist und der wenigstens eine Kraftspeicher an der wenigstens einen
Hohlwelle, vorzugsweise umfangsseitig, angeordnet ist.
Die wenigstens eine Hohlwelle kann beispielsweise in Form eines Treibringes
ausgebildet sein.
Durch die wenigstens eine Hohlwelle in Kombination mit dem wenigstens einen Kraftspeicher wird ermöglicht, die wenigstens eine Crimpverbindung sowohl sanft für einen Transport zu halten und im Wesentlichen instantan eine Crimpung mit hohen Verpresskräften initiieren zu können, wobei eine beidseitige Bestückung
beziehungsweise Beladung besonders begünstigt wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zumindest zwei Crimpbacken, vorzugsweise über wenigstens ein Verbindungsmittel, an der wenigstens einen Hohlwelle bewegbar gelagert sind, wobei die zumindest zwei Crimpbacken über die wenigstens eine Hohlwelle in eine Vielzahl an Bearbeitungsstellungen, vorzugsweise einer Auswurfstellung, einer Öffnungsstellung,
einer Haltestellung und/oder einer Crimpstellung, bewegbar sind.
Dadurch wird eine Bewegungskopplung zwischen den zumindest zwei Crimpbacken und der wenigstens einen Hohlwelle ermöglicht, wodurch bei einer Rotation der wenigstens einen Hohlwelle die zumindest zwei Crimpbacken einen Abstand zueinander verringern beziehungsweise vergrößern, um eine Crimpverbindung
auswerfen, aufnehmen, halten und/oder crimpen zu können. Durch ein Auswerfen über
eine Rückseite des Crimpwerkzeuges und ein Beladen über die Vorderseite des
Crimpwerkzeuges kann eine Zykluszeit reduziert werden.
In der Öffnungsstellung kann eine Crimpverbindung beispielsweise mit einem Crimpverbindungsdurchmesser von 2,1 mm in eine durch die Crimpbacken definierte Öffnung von 2,4 mm Durchmesser mit einem Spiel eingesetzt werden, wobei in der Haltestellung die Öffnung durch die Crimpbacken auf 2,1 mm reduziert wird, um die Crimpverbindung ohne Spiel kraftschlüssig ohne Formschluss zu halten, und die Öffnung gegebenenfalls in der Auswurfstellung auf ein Maß erhöht wird, mit welchem die Crimpverbindung samt einem Kunststoffkragen aus dem Crimpwerkzeug ohne
maschinelles Zutun automatisch entfernt werden kann.
Als besonders effizient hat sich erwiesen, wenn die wenigstens eine Crimpverbindung durch das Crimpwerkzeug um den wenigstens einen Leiter angeordnet wird und im Wesentlichen unmittelbar danach die Crimpung über die Crimpstellung der zumindest zwei Crimpbacken erfolgt. Im Allgemeinen kann auch der wenigstens eine Leiter in
Richtung der wenigstens einen Crimpverbindung bewegt werden.
Besonders bevorzugt wird die Auswurfstellung durch eine Todpunktstellung der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung an einer Antriebseinheit und/oder durch Anschläge in Ausbuchtungen in der wenigstens einen Hohlwelle für die zumindest zwei Crimpbacken und/oder wenigstens ein Verbindungselement geometrisch definiert. Auch
ein Anschlag für die wenigstens eine Krafteinlenkvorrichtung ist möglich.
Besonders bevorzugt ist das wenigstens eine Verbindungsmittel, vorzugsweise über Lagerstifte, gelenkig mit den zumindest zwei Crimpbacken und/oder der wenigstens einen Hohlwelle verbunden. Des Weiteren sind besonders bevorzugt die zumindest zwei Crimpbacken, vorzugsweise durch Lagerstifte, gelenkig mit der wenigstens einen
Hohlwelle über wenigstens einen Lagerring verbunden.
Vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Verbindungsmittel, vorzugsweise über wenigstens einen Lagerstift, an der wenigstens einen Hohlwelle, an
wenigstens einem Lagerring und/oder an den zumindest zwei Crimpbacken drehbar
gelagert sind. Vorteilshafter Weise ist vorgesehen, dass die zumindest zwei Crimpbacken, vorzugsweise über wenigstens einen Lagerstift, an der wenigstens einen Hohlwelle und/oder an wenigstens einem Lagerring drehbar gelagert sind. Das Crimpwerkzeug ist jedoch nicht auf eine Bewegung der zumindest zwei Crimpbacken
über das wenigstens eine Verbindungsmittel beschränkt.
Als günstig hat sich erwiesen, dass die wenigstens eine Crimpverbindung in der Haltestellung der zumindest zwei Crimpbacken durch den wenigstens einen Kraftspeicher kraftschlüssig mit den zumindest zwei Crimpbacken verbindbar ist, vorzugsweise wobei die wenigstens eine Hohlwelle über eine Zugkraft des wenigstens einen Kraftspeichers ausgehend von der Öffnungsstellung in die Haltestellung der
zumindest zwei Crimpbacken rotierbar und in der Haltestellung haltbar ist.
Dadurch wird ermöglicht, dass bei einer relativen Stellung zwischen der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung und der wenigstens einen Ausgleichseinrichtung, in welcher keine Kraft von der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung auf die wenigstens eine Hohlwelle übertragen wird, die Zugkraft des wenigstens einen Kraftspeichers eine kraftschlüssige Verbindung der wenigstens einen Crimpverbindung mit dem Crimpwerkzeug bewerkstelligen kann. Besonders bevorzugt ist die Zugkraft derart ausgewählt, dass Crimpverbindungen unterschiedlicher Crimpverbindungsdurchmesser während einem Transport durch das Crimpwerkzeug lagefest in dem Crimpwerkzeug verortet bleiben. Die Crimpbacken können bei einer Rotation der wenigstens einen Hohlwelle im Allgemeinen rotieren, linear bewegt werden
oder eine Kombination aus Rotationsbewegung und Linearbewegung ausführen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das
Crimpwerkzeug genau zwei, genau vier oder genau sechs Crimpbacken umfasst. Durch eine unterschiedliche Anzahl an Crimpbacken sind variierende Crimpprofile
generierbar. Besonders bevorzugt haben sich Trapezerimpprofile, rechteckige
Crimpprofile und sechseckige Crimpprofile erwiesen.
Als vorteilhaft hat sich erwiesen, dass die wenigstens eine Krafteinlenkvorrichtung wenigstens eine Stange, vorzugsweise wenigstens eine Pleuelstange mit wenigstens einem, besonders bevorzugt stoffschlüssig mit der wenigstens einen Pleuelstange verbundenen, Bolzen, zur Kraftübertragung auf die wenigstens eine Hohlwelle umfasst, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die wenigstens eine Stange eine Aufnahme
zur kraftübertragenden Verbindung mit wenigstens einer Antriebseinheit aufweist.
Durch die wenigstens eine Stange kann eine Rotation der wenigstens einen Hohlwelle besonders begünstigt durch die wenigstens eine Krafteinlenkvorrichtung — insbesondere bei einer Antriebseinheit als Linearmotor — erwirkt werden. Mit einer Pleuelstange kann — beispielsweise durch einen Servomotor als Exzenterantrieb initiiert — eine vorteilhafte Kraftübertragung auf die Hohlwelle durch eine Umwandlung von
Rotationsenergie in translatorische Energie ermöglicht werden.
Eine vorteilhafte Variante besteht darin, dass die wenigstens eine Ausgleichseinrichtung in Form wenigstens einer Öffnung, vorzugsweise wenigstens eines Langloches, ausgebildet ist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass wenigstens ein gegebenenfalls vorhandener Bolzen in der wenigstens einen Öffnung, besonders
bevorzugt linear, bewegbar ist.
Die Ausgleichsvorrichtung ist besonders bevorzugt stoffschlüssig an der wenigstens einen Hohlwelle angeordnet. Die Ausgleichseinrichtung ermöglicht ein definiertes Anfahren spezifischer Betriebsstellungen der wenigstens einen Hohlwelle über die wenigstens eine Krafteinlenkvorrichtung, wobei korrespondierend zu den Stellungen der wenigstens einen Hohlwelle die zumindest zwei Crimpbacken in die für einen
Bearbeitungsschritt erforderliche Stellung mitbewegt werden können.
Besonders bevorzugt ist, dass der wenigstens eine Kraftspeicher als Feder, vorzugsweise als Zugfeder, ausgebildet ist. Im Allgemeinen kann der Kraftspeicher jedoch auch in Form eines Fluidkraftspeichers wie einem pneumatischen oder
hydraulischen Kraftspeicher ausgebildet sein.
Als besonders günstig hat sich erwiesen, wenn der Kraftspeicher die kraftschlüssige Verbindung in der Haltestellung der zumindest zwei Crimpbacken bei Inaktivität der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung erwirkt, wobei die Krafteinlenkvorrichtung in einer inaktiven relativen Stellung zu der wenigstens einen Ausgleichseinrichtung
verortet ist.
Im Allgemeinen kann der wenigstens eine Kraftspeicher auch durch eine weitere Antriebseinheit, vorzugsweise mit einer weiteren Krafteinlenkvorrichtung, gebildet sein, wobei die weitere Antriebseinheit an einen Kraftschluss der Crimpverbindungen mit den Crimpbacken ohne ungewünschten Formschluss angepasst sein sollte. Im Stand der Technik sind die hohen erforderlichen für die Crimpung zu übertragenden Crimpkräfte
durch die Antriebswelle hierzu nicht geeignet
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass das Crimpwerkzeug eine Durchgangsöffnung aufweist, durch welche die wenigstens eine Crimpverbindung in einer Betriebsstellung der wenigstens einen Hohlwelle, besonders bevorzugt automatisch, beidseitig, vorzugsweise durch wenigstens eine Entladevorrichtung, entfernbar und/oder, vorzugsweise durch wenigstens eine Beladevorrichtung, beladbar
ist. Die Anzahl an Durchgangsöffnungen ist im Allgemeinen beliebig.
Dadurch wird ermöglicht, dass eine ungewünschte Crimpverbindung — beispielsweise durch geänderte Anforderungen an die Crimpung — von dem Crimpwerkzeug ausgeworfen oder entnommen werden kann. Zudem ist eine Bestückung durch Crimpverbindungen sowie eine Zuführung des wenigstens einen Leiters beidseitig von einer Vorderseite und einer Rückseite des Crimpwerkzeuges möglich. Die Durchgangsöffnung erstreckt sich besonders bevorzugt über das gesamte Crimpwerkzeug, insbesondere über den Grundkörper, die wenigstens eine Hohlwelle
und einen gegebenenfalls vorhandenen Lagerring.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Crimpverbindung in Form einer Aderendhülse, einem Kabelschuh und/oder einer Flachsteckhülse vorliegt. Im Allgemeinen sind jedoch auch anderweitige
Crimpverbindungen zur Kabelkonfektionierung wie gedrehte Kontakte möglich. Die
Aderendhülsen können mit oder ohne Kunststoffkragen und/oder mit variabler
Aderendhülsenlänge ausgebildet sein.
Als günstig hat sich erwiesen, dass die wenigstens eine Crimpverbindung und/oder der wenigstens eine Leiter, vorzugsweise in einer gegebenenfalls vorhandenen Auswurfstellung der zumindest zwei Crimpbacken, von einer Vorderseite und/oder einer
Rückseite des Crimpwerkzeuges zuführbar und/oder entnehmbar ist.
Die Zuführung und/oder Entnahme der wenigstens einen Crimpverbindung kann vollautomatisch, semiautomatisch oder manuell und/oder in einer beliebigen Stellung
des Crimpwerkzeuges im Raum erfolgen.
Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass an dem Crimpwerkzeug, vorzugsweise an der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung, wenigstens ein Sensor, vorzugsweise wenigstens ein Kraftmesssensor und/oder wenigstens ein Wegmesssensor, zur
Ermittlung wenigstens eines Crimpparameters angeordnet ist.
Durch den wenigstens einen Sensor sind für das Crimpwerkzeug und/oder eine Drahbearbeitungsmaschine relevante Betriebsparameter wie Anpresskraft der zumindest zwei Crimpbacken oder zurückgelegte Wegstrecke der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung messbar, wobei besonders bevorzugt durch geeignete mathematische Modelle Rückschlüsse auf weitere Crimpparameter errechnet werden
können.
Alternativ ist möglich, dass die wenigstens eine Antriebseinheit in Form einer elektrischen Antriebseinheit, vorzugsweise als Servomotor und/oder als Linearmotor,
ausgebildet ist.
In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Crimpwerkzeug wenigstens eine von der wenigstens einen Antriebseinheit mit Kraft beaufschlagte Krafteinlenkvorrichtung umfasst, wobei an der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung wenigstens eine Ausgleichseinrichtung angeordnet ist und die
wenigstens eine Ausgleichseinrichtung an wenigstens einer Hohlwelle angeordnet ist,
wobei abhängig von einer relativen Stellung der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung zu der wenigstens einen Ausgleichseinrichtung zumindest drei
Betriebsstellungen der wenigstens einen Hohlwelle anfahrbar sind.
Die zumindest drei Betriebsstellungen sind in einer beliebigen Schwenkposition des wenigstens einen Crimpwerkzeuges (durch die wenigstens eine Bewegungseinrichtung
erwirkt) herstellbar.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Crimpwerkzeug wenigstens eine Hohlwelle und wenigstens einen an der wenigstens einen Hohlwelle angeordneten Kraftspeicher umfasst, wobei durch den wenigstens einen Kraftspeicher in einer Betriebsstellung der wenigstens einen Hohlwelle eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der wenigstens einen Crimpverbindung und den zumindest zwei Crimpbacken herstellbar ist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die kraftschlüssige Verbindung während einem Schwenkvorgang durch die wenigstens
eine Bewegungsvorrichtung aufrechterhaltbar ist.
Die kraftschlüssige Verbindung wird besonders bevorzugt durch eine Kraftweiterleitung von der wenigstens einen Hohlwelle über wenigstens ein Verbindungselement auf die
zumindest zwei Crimpbacken generiert.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Transport der wenigstens einen Crimpverbindung von der Bestückungsposition zu der Crimpposition und ein Crimpen der wenigstens einen Crimpverbindung mit dem wenigstens einen Leiter in der Crimpposition mit demselben Crimpwerkzeug vornehmbar ist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass das Crimpen im Wesentlichen unmittelbar nach einem Transport zu der Crimpposition durch das
Crimpwerkzeug durchführbar ist. Dadurch ist kein Shuttle zum Transport der wenigstens einen Crimpverbindung zu der
Crimpposition notwendig und ein Crimpen kann in besonders beschleunigter Weise
durch eine Verkürzung der Crimpzykluszeit erfolgen. Des Weiteren wird eine
Fehleranfälligkeit aufgrund von Übergreifern und/oder anderweitigen
Transporteinrichtungen reduziert.
Vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Crimpwerkzeug über die wenigstens eine Bewegungseinrichtung in eine Bestückungsposition, in welcher die wenigstens eine Crimpverbindung schwerkraftbedingt im Wesentlichen vertikal den zumindest zwei Crimpbacken zuführbar ist, und/oder in eine von der Bestückungsposition räumlich gesonderten Crimpposition schwenkbar ist, wobei die wenigstens eine Crimpverbindung in der Bestückungsposition und/oder der Crimpposition, besonders bevorzugt automatisch, vorzugsweise über wenigstens eine Entladevorrichtung, von den zumindest zwei Crimpbacken entfernbar und/oder, vorzugsweise über wenigstens eine Beladevorrichtung, den zumindest zwei Crimpbacken zuführbar ist und/oder der wenigstens eine Leiter in der Crimpposition in
der wenigstens einen Crimpverbindung anordenbar ist.
Besonders bevorzugt fällt die wenigstens eine Crimpverbindung von einem Magazin mit unterschiedlichen Crimpverbindungsduchmessern in der Öffnungsstellung der zumindest zwei Crimpbacken zwischen die zumindest zwei Crimpbacken, wobei das wenigstens eine Crimpwerkzeug individuell zu jener Position an dem Magazin geschwenkt werden kann, welche den gewünschten Crimpverbindungsdurchmesser beinhaltet. Ist ein geänderter Crimpverbindungsdurchmesser gefordert, so kann das wenigstens eine Crimpwerkzeug in die Auswurfstellung übergehen und die vorherige Crimpverbindung fällt aus dem Crimpwerkzeug. Ist die korrekte Crimpverbindung zwischen den zumindest zwei Crimpbacken, kann die Crimpverbindung durch den wenigstens einen Kraftspeicher kraftschlüssig in der Haltestellung gehalten werden und zusammen mit dem Crimpwerkzeug in die Crimpposition geschwenkt werden, wobei nach einer Zuführung wenigstens eines Leiters durch eine Überführung in die
Crimpstellung ein Crimp durchgeführt werden kann.
Als günstig hat sich erwiesen, dass an dem wenigstens einen Crimpwerkzeug, vorzugsweise an der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung, und/oder der wenigstens einen Antriebseinheit wenigstens ein Sensor, vorzugsweise wenigstens ein
Kraftmesssensor und/oder wenigstens ein Wegmesssensor, zur Ermittlung wenigstens
eines Crimpparameters angeordnet ist. Im Allgemeinen können der wenigstens einen Antriebseinheit auch erforderliche Wegstrecken für unterschiedliche Crimpverbindungsdurchmesser hinterlegt sein, welche durch Messdaten des
wenigstens einen Sensors überprüfbar sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens ein Istwert zu wenigstens einem Crimpparameter, vorzugsweise in Bezug auf eine Stellung der wenigstens einen Antriebseinheit und/oder wenigstens eine zurückgelegte Wegstrecke der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung, durch den
wenigstens einen Sensor ermittelbar ist.
Als vorteilhaft hat sich erwiesen, dass wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinheit vorgesehen ist, wobei die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinheit wenigstens eine Speichereinheit und wenigstens eine Recheneinheit umfasst und der Speichereinheit wenigstens ein Sollwert zu wenigstens einem Crimpparameter hinterlegt und/oder hinterlegbar ist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass der wenigstens eine Sollwert mit wenigstens einem Istwert über die wenigstens
eine Recheneinheit vergleichbar ist.
Durch einen Vergleich zwischen dem wenigstens einen Sollwert und dem wenigstens einen Istwert kann beispielsweise eine Aussage getroffen werden, ob die durchgeführte Crimpung definierten Qualitätskriterien wie ein Maß an plastischer Verformung entspricht oder ob vor der Crimpung bereits eine plastische Verformung der wenigstens
einen Crimpverbindung generiert wurde.
Eine vorteilhafte Variante besteht darin, dass wenigstens eine Anzeigevorrichtung vorgesehen ist, welche mit der wenigstens einen Steuerungs- und/oder Regelungseinheit in signalübertragender Datenverbindung steht oder in eine solche bringbar ist, wobei über die wenigstens eine Anzeigevorrichtung abhängig von dem Vergleich des wenigstens einen Sollwertes mit dem wenigstens einen Istwert eine
elektronische Nachricht ausgebbar ist.
Dadurch kann einem Bediener der Kabelbearbeitungsmaschine mitgeteilt werden, dass die Crimpung ordnungsgemäß erfolgte und/oder ob eine Aktion wie Ausschuss der
Verbindung der Crimpverbindung mit dem Leiter erforderlich ist.
Besonders bevorzugt ist, dass die wenigstens eine Crimpverbindung und/oder der wenigstens eine Leiter, vorzugsweise in einer Auswurfstellung der zumindest zwei Crimpbacken, von einer Vorderseite und/oder einer Rückseite des wenigstens einen Crimpwerkzeuges in einer beliebigen Stellung der wenigstens einen
Bewegungseinrichtung zuführbar und/oder entfernbar ist.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Crimpverbindung in der Haltestellung und/oder während des Bewegens aus der Bestückungsposition in die Crimpposition durch den wenigstens einen Kraftspeicher über eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der wenigstens einen Crimpverbindung und den zumindest zwei Crimpbacken in dem wenigstens einen Crimpwerkzeug
gehalten wird.
Besonders bevorzugt wird in der Haltestellung im Wesentlichen keine Kraft von der wenigstens einen Krafteinleitungsvorrichtung auf die wenigstens eine Hohlwelle übertragen, wobei durch eine Bewegung der wenigstens einen Krafteinleitungsvorrichtung die kraftschlüssige Verbindung in eine formschlüssige Verbindung übergehen oder ein Auflösen der kraftschlüssigen Verbindung erfolgen
kann.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Crimpstellung eine Verbindung der wenigstens einen Crimpverbindung mit dem wenigstens einen Leiter mit einem Vierkantprofil, einem Mehrkantprofil und/oder einem Trapezprofil hergestellt wird. Das Crimpverbindungsprofil wird im Allgemeinen durch die Anzahl an Crimpbacken und/oder Orientierung der zumindest zwei Crimpbacken zueinander definiert. Besonders bevorzugt sind vier synmetrisch zueinander
angeordnete Crimpbacken.
Als günstig hat sich erwiesen, dass der wenigstens eine Leiter in der Crimpposition, vorzugsweise linear, der wenigstens einen in dem wenigstens einen Crimpwerkzeug angeordneten Crimpverbindung zugeführt wird und/oder die wenigstens eine in dem wenigstens einen Crimpwerkzeug angeordnete Crimpverbindung, vorzugsweise linear,
in Richtung des wenigstens einen Leiters bewegt wird.
Im Stand der Technik wird stets der wenigstens eine Leiter in Richtung des Crimpwerkzeuges bewegt. Mehr Flexibilität bietet hierbei die Möglichkeit, die wenigstens eine Crimpverbindung durch das Crimpwerkzeug sowohl von einer Bestückungsposition in die Crimpposition als auch bei einem lagesicher positionierten
Leiter zu dem Leiter bewegen zu können.
Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass, vorzugsweise über wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinheit,
- wenigstens ein über wenigstens einen Sensor bestimmter Istwert zu wenigstens einem Crimpparameter mit wenigstens einem Sollwert zu wenigstens einem Crimpparameter verglichen wird,
- eine Auswertung und/oder Qualitätskontrolle, vorzugsweise durch einen Algorithmus, durch Vergleiche, vorzugsweise über einen definierten Zeitraum, erfolgt,
- die Verbindung der wenigstens einen Crimpverbindung mit dem wenigstens einen Leiter kategorisiert wird,
- eine elektronische Nachricht an wenigstens einer Anzeigevorrichtung zu einer Qualität der Verbindung der wenigstens einen Crimpverbindung mit dem wenigstens einen Leiter ausgegeben wird, und/oder
- eine Maßnahme vor und/oder nach dem Crimpen, vorzugsweise in Form eines Entfernens der wenigstens einen Crimpverbindung, eines Ausschusses der wenigstens einen Verbindung der wenigstens einen Crimpverbindung mit dem
wenigstens einen Leiter und/oder dergleichen, vorgenommen wird.
Durch die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinheit ist eine Analyse des Verfahrens zum Crimpen möglich, wobei durch eine Betrachtung von zu bestimmenden
und/oder hinterlegten Crimpparametern ein reibungsloser Ablauf der Crimpung
überwacht werden kann, wobei auch statistische Betrachtungen für eine Qualitätskontrolle über eine Historie der Kabelbearbeitungsmaschine ermöglicht werden. Eine Gefahr minderwertiger Crimpungen wird dadurch erheblich reduziert. Der Algorithmus kann maschinelles Lernen, künstliche Intelligenz oder geeignete
mathematische Modelle umfassen.
Besonders bevorzugt erfolgt eine Auswertung von Auslastungswerten der wenigstens einen Antriebseinheit über die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinheit, wobei die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinheit in der wenigstens einen Antriebseinheit integriert und/oder von der wenigstens einen Antriebseinheit
gesondert ausgebildet sein kann.
Der bei der Crimpung erwirkte Kraftwert als Crimpparameter gibt Auskunft über den zu überwindenden Presswiderstand ausgehend von dem wenigstens einem Leiter in Kombination mit der wenigstens einen darauf angeordneten Crimpverbindung. Eine Kraft-Weg-Auswertung kann für eine Qualitätskontrolle des Crimpprozesses sowie für geeignete Maßnahmen bei Abweichungen von definierten Crimpparametern wie einem Maß an Formschluss der Crimpung und/oder Betriebsparametern wie Auslastungsgrad der Antriebseinheit genutzt werden. Die Kraftwerte, das heißt der Presswiderstand, in Kombination mit den Wegwerten bieten einerseits ein für den jeweiligen Pressfall charakteristisches Crimpprozess-Fenster für eine automatisierte CrimpprozessQualitätskontrolle und ermöglichen andererseits etwaige fehlende Drahtlitzen des wenigstens einen Leiters, etwaige falsche Crimpverbindungen in Querschnitt, Länge
oder anderweitige Qualitätsmängel zu erkennen.
Eine Position der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung sowie ein Auslastungsgrad der wenigstens einen Antriebseinheit kann sehr präzise ermittelt werden, wobei über den Crimpverbindungsdurchmesser ein geforderte Crimpkraftwert für die Crimpung errechnet werden kann. Wird der geforderte Crimpkraftwert über eine Toleranz hinaus überschritten oder unterschritten, wobei dies durch den wenigstens einen Sensor ermittelbar ist und/oder über die wenigstens eine Steuerungs- und/oder
Regelungseinheit bestimmbar ist, kann automatisch die Verbindung als Ausschuss
entfernt werden und/oder eine geänderte Crimpverbindung in dem Crimpwerkzeug
positioniert werden.
Alternativ ist möglich, dass die wenigstens eine Steuerungs- und/oder Regelungseinheit das Verfahren unter Berücksichtigung von Betriebsparametern der wenigstens einen Antriebseinheit, einer Winkelstellung der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung und/oder einer durch die wenigstens eine Krafteinlenkvorrichtung übertragene Crimpkraft überwacht und/oder einer Verbindung der wenigstens einen
Crimpverbindung mit dem wenigstens einen Leiter ein Crimpmaß zuordnet.
Dadurch ist eine Güte der Crimpung kontrollierbar, wobei beispielsweise bei einer Abweichung von einer gewünschten Crimpkraft oder einem Crimpmaß Betriebsparameter der Drahtbearbeitungsmaschine adjustiert werden können. Das Crimpmaß spiegelt das Verpressmaß wider und ist individuell an spezifische Crimpverbindungsdurchmesser und/oder Leiterdurchmesser adaptierbar, wobei die jeweilige geforderte Verpresskraft automatisch durch die wenigstens eine Antriebseinheit adjustiert werden kann und über den wenigstens einen Sensor
überwacht werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in einem vorgelagerten Verfahrensschritt über eine automatisierte Abisoliervorrichtung, vorzugsweise der Drahtbearbeitungsmaschine, ein Teilstück einer Bemantelung eines
Kabels zur Freilegung des Leiters des Kabels abisoliert wird.
Bevor der Leiter der Crimpverbindung oder die Crimpverbindung dem Leiter zugeführt wird, kann die Drahtbearbeitungsmaschine die um den Leiter angeordnete
Bemantelung respektive Isolierung des insbesondere elektronischen Kabels entfernen. Der Leiter kann durch einen einzelnen Draht oder eine Vielzahl an Drahtlitzen gebildet
sein.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Crimpverbindung und/oder der wenigstens eine Leiter, vorzugsweise in einer Auswurfstellung der
zumindest zwei Crimpbacken, von einer Vorderseite und/oder einer Rückseite des
wenigstens einen Crimpwerkzeuges durch eine Durchgangsöffnung des wenigstens einen Crimpwerkzeuges, besonders bevorzugt automatisch, vorzugsweise durch wenigstens eine Entladevorrichtung, entfernt und/oder, vorzugsweise durch wenigstens
eine Beladevorrichtung, beladbaden wird
Die wenigstens eine Entladevorrichtung und/oder wenigstens eine Beladevorrichtung können vollautomatisch bedienbar ausgebildet sein. Als besonders günstig haben sich ein Entladedorn und/oder ein Beladedorn erwiesen. Besonders bevorzugt ist die
Durchgangsöffnung zylindrisch ausgestaltet.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1a-16 ein Crimpwerkzeug gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in einer Crimpposition und einer Bestückungsposition in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 2 eine Drahtbearbeitungsmaschine gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel mit einer Antriebseinheit, einer Bewegungseinrichtung, einer Steuerungs- und/oder Regelungseinheit sowie einem Crimpwerkzeug gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1a in einer Explosionsdarstellung,
Fig. 3a ein Crimpwerkzeug gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel in einer Bestückungsposition in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 3b eine Drahtbearbeitungsmaschine gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel mit einem Crimpwerkzeug gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3a in einer Explosionsdarstellung,
Fig. 4a-46 die Drahtbearbeitungsmaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 in einer Öffnungsstellung und einer Haltestellung von vier
Crimpbacken in einer Ansicht von vorne,
Fig. 4c-4d eine Drahtbearbeitungsmaschine gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit sechs Crimpbacken in einer Öffnungsstellung und einer Haltestellung in einer Ansicht von vorne,
Fig. 5a-5b die Drahtbearbeitungsmaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4a beziehungsweise Fig. 4c in einer Crimpstellung in einer Ansicht von vorne,
Fig. 6 die Drahtbearbeitungsmaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 in einer Auswurfstellung der vier Crimpbacken in einer Schnittdarstellung und einer Ansicht von vorne,
Fig. 7a-7b die Drahtbearbeitungsmaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 in der Auswurfstellung während einem Beladen und Entnehmen einer Crimpverbindung aus dem Crimpwerkzeug in einer Schnittdarstellung,
Fig. 8 eine Drahtbearbeitungsmaschine gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einem Crimpwerkzeug nach Fig. 1a und einer Bewegungseinrichtung in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 9a-9b die Drahtbearbeitungsmaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 mit einem waagrecht und einem senkrecht angeordneten Crimpwerkzeug in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 10a-10b die Drahtbearbeitungsmaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel nach
Fig. 8 mit dem Crimpwerkzeug in zwei Crimppositionen.
Fig. 1 zeigt ein Crimpwerkzeug 1 für eine Drahtbearbeitungsmaschine 2 mit vier Crimpbacken 3 zum Crimpen von einer Crimpverbindung 4 mit einem Leiter 5. Das Crimpwerkzeug 1 umfasst eine Krafteinlenkvorrichtung 6, wobei an der Krafteinlenkvorrichtung 6 eine Ausgleichseinrichtung 7 angeordnet ist, wobei die Ausgleichseinrichtung 7 stoffschlüssig mit einer Hohlwelle 8 an einer äußeren
Mantelfläche der Hohlwelle 8 in Form eines Treibringes umfangsseitig verbunden ist.
Abhängig von einer relativen Stellung der Krafteinlenkvorrichtung 6 zu der
Ausgleichseinrichtung 7 sind vier Betriebsstellungen der Hohlwelle 8 definiert anfahrbar.
Das Crimpwerkzeug 1 umfasst einen an der Hohlwelle 8 umfangsseitig angeordneten Kraftspeicher 9, wobei durch den Kraftspeicher 9 in einer Betriebsstellung der Hohlwelle 8, in welcher die Krafteinlenkvorrichtung 6 im Wesentlichen keine Kraft auf die Ausgleichseinrichtung 7 ausübt, ausschließlich eine kraftschlüssige Verbindung 10 (ohne formschlüssiger Verbindung) einer Crimpverbindung 4 (aus Übersichtlichkeitsgründen in der Darstellung nicht ersichtlich) und den vier Crimpbacken
3 herstellbar ist.
Die Ausgleichseinrichtung 7 ist als eine Öffnung 21 in Form eines Langloches 22
ausgebildet ist, wobei ein Bolzen 18 in dem Langloch 22 linear bewegbar ist.
Fig. 1b zeigt die Crimpverbindung 4 in Form einer Aderendhülse 27 mit einem Kunststoffkragen variierenden Durchmessers in Bezug auf einen Crimpverbindungsdurchmesser. Im Allgemeinen kann anstelle der Aderendhülse 27 auch ein Kabelschuh oder eine Flachsteckhülse zwischen die Crimpacken 3 eingesetzt
werden.
Der Leiter 5 wurde bereits in einem vorgelagerten Verfahrensschritt über eine automatisierte Abisoliervorrichtung der Drahtbearbeitungsmaschine 2 von einem Teilstück einer Bemantelung (punktiert dargestellt) eines Kabels zur Freilegung des Leiters 5 des Kabels befreit. Der Leiter 5 wurde nur zur Veranschaulichung in der Darstellung angedeutet, um die Positioniertung relativ zu der Crimpverbindung 4 zu verdeutlichen, da das Crimpwerkzeug 1 in der Bestückungsposition 32 gezeigt ist, in welcher die Crimpverbindung 4 schwerkraftbedingt in Richtung der Crimpbacken 3
zugeführt wird.
Nach erfolgter Verschwenkung des Crimpwerkzeuges 1 — beispielsweise um 90° um eine horizontale Achse 34 — wird der Leiter 5 in der Crimpposition 33 linear der in dem Crimpwerkzeug 1 angeordneten Crimpverbindung 4 zugeführt. Im Allgemeinen kann auch die in dem Crimpwerkzeug 1 angeordnete Crimpverbindung 4 linear in Richtung
des Leiters 5 bewegt werden, um anschließend die Crimpung zu bewerkstelligen.
Fig. 2 zeigt eine Drahtbearbeitungsmaschine 2 mit einem Crimpwerkzeug 1, einer Antriebseinheit 20 zur Kraftbeaufschlagung der Krafteinlenkvorrichtung 6 und einer Bewegungseinrichtung 31. Die Bewegungseinrichtung 31 ist schematisch angedeutet und wird in den weiteren Figuren aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt; die Bewegungseinrichtung 31 kann im Allgemeinen durch einen Roboterarm oder durch eine anderweitige Rotations- und/oder Translations-Komponente wie beispielsweise
einen — insbesondere pneumatisch betriebenen — Schwenkarm gebildet sein.
Das Crimpwerkzeug 1 ist durch die Bewegungseinrichtung 31 zwischen der Bestückungsposition 32 und der Crimpposition 33 um eine horizontale Achse 34 schwenkbar. Im Allgemeinen kann das Crimpwerkzeug 1 jedoch um eine beliebige Achse verschwenkt und/oder entlang beliebigen Achsen bewegt werden. Das Crimpwerkzeug 1 ist über die Bewegungseinrichtung 31 in eine Bestückungsposition 32, in welcher die Crimpverbindung 4 schwerkraftbedingt vertikal den vier Crimpbacken 3 zuführbar ist, und in eine von der Bestückungsposition 32 räumlich gesonderten
Crimpposition 33 schwenkbar.
Durch die Krafteinlenkvorrichtung 6 sind die Crimpbacken 3 relativ zu einem Grundkörper 44 bewegbar, wobei über die an der Krafteinlenkvorrichtung 6 angeordnete Ausgleichseinrichtung 7 vier definierte Bearbeitungsstellungen der Crimpbacken anfahrbar sind. Die Bearbeitungsstellungen korrespondieren mit vier durch die Ausgleichseinrichtung 7 definierten Betriebsstellungen der Hohlwelle 8, wobei
die Bearbeitungsstellungen nicht auf eine Hohlwelle 8 beschränkt sind.
Eine Steuerungs- und/oder Regelungseinheit 37 ist vorgesehen, wobei die Steuerungsund/oder Regelungseinheit 37 eine Speichereinheit 38 und eine Recheneinheit 39 umfasst. Die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit 37 weist ein Funkmodul auf, um mit einem (nicht dargestellten) Sensor 30 der Antriebseinheit 20 sowie einem Funkmodul eines auf der der Krafteinlenkvorrichtung 6 angeordneten Sensor 30 zu kommunizieren. Im Allgemeinen kann die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit 37
auch kabelgebunden mit der Antriebseinheit und/oder einem Sensor 30 verbunden sein.
Der Speichereinheit 38 sind Sollwerte zu Crimpparametern hinterlegt und hinterlegbar, wobei die Sollwerte mit durch den Sensor 30 ermittelten Istwerten über die Recheneinheit 39 verglichen werden. Die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit 37
kann beispielsweise integraler Bestandteil einer Maschinensteuerung sein.
Eine Anzeigevorrichtung 40 ist vorgesehen, welche mit der Steuerungs- und/oder Regelungseinheit 37 in signalübertragender Datenverbindung steht. Über die Anzeigevorrichtung 40 wird abhängig von dem Vergleich der Sollwerte mit den
Istwerten eine elektronische Nachricht 41 ausgegeben.
Die vier Crimpbacken 3 sind über Lagerstifte 42 drehbar an einem Lagerring 43 gelagert, wobei der Lagerring 43 mit der Hohlwelle 8 in Verbindung steht, wobei bei einer Rotation der Hohlwelle 8 die Crimpbacken 3 eine überlagerte Bewegung in Richtung der weiteren Crimpbacken 3 ausführen, um einen Abstand zwischen den
Crimpbacken 3 zu reduzieren, wodurch ein Crimp durchgeführt werden kann.
An den vier Crimpbacken 3 ist jeweils ein Verbindungsmittel 11 über jeweils einen Lagerstift 42 drehbar gelagert, wobei die vier Verbindungsmittel 11 jeweils über jeweils einen Lagerstift 42 an der Hohlwelle 8 drehbar gelagert sind. Bei einer Rotation der Hohlwelle 8 — beispielsweise durch den Exzenterantrieb über die wenigstens eine Krafteinlenkvorrichtung 6 initiiert — schwenken die Crimpbacken 3 durch eine kinematische Wechselwirkung zwischen den lagesicher an dem Lagerring 43 angeordneten Lagerstiften 42 und den an der Hohlwelle 8 angeordneten Lagerstifte 42
nach innen beziehungsweise nach außen.
Die Hohlwelle 8 weist an einer inneren Mantelfläche Ausbuchtungen auf, welche eine Auswurfstellung definieren. Im Allgemeinen kann die Auswurfstellung auch (insbesondere steuerungstechnisch) durch die Antriebseinheit 20 oder über einen Anschlag der Krafteinlenkvorrichtung 6 (insbesondere an einer Bauteilkomponente der
Drahtbearbeitungsmaschine 2) definiert sein.
Die Krafteinlenkvorrichtung 6 umfasst eine Stange 16 in Form einer Pleuelstange 17 mit
zwei stoffschlüssig mit der Pleuelstange 17 verbundenen Bolzen 18 zur
Kraftübertragung auf die Hohlwelle 8 auf. Die Pleuelstange 17 weist eine Aufnahme 19
zur kraftübertragenden Verbindung mit der Antriebseinheit 20 auf.
Die Antriebseinheit 20 liegt in Form einer elektrischen Antriebseinheit als Servomotor 35
vor.
Über die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit 37 wird ein über den Sensor 30 bestimmter Istwert zu einem Crimpparameter mit einem Sollwert zu einem Crimpparameter verglichen, eine Auswertung und Qualitätskontrolle durch einen Algorithmus sowie durch Vergleiche über einen definierten Zeitraum durchgeführt, die Verbindung der Crimpverbindung 4 mit dem Leiter 5 kategorisiert, eine elektronische Nachricht 41 an der Anzeigevorrichtung 40 zu einer Qualität der Verbindung der Crimpverbindung 4 mit dem Leiter 5 ausgegeben und eine Maßnahme vor und nach dem Crimpen gesetzt. Die Maßnahme kann beispielsweise ein Ausbleiben eines Einschreitens in den Crimprozess, ein Entfernen der Crimpverbindung 4, einen Ausschuss der Verbindung der Crimpverbindung 4 mit dem Leiter 5 oder Änderungen
von Betriebsparametern der Drahtbearbeitungsmaschine 2 darstellen.
Die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit 37 überwacht das Verfahren der Crimpung unter Berücksichtigung von Betriebsparametern der Antriebseinheit 20, einer Winkelstellung der Krafteinlenkvorrichtung 6 sowie einer durch die Krafteinlenkvorrichtung 6 übertragene Crimpkraft und ordnet einer Verbindung der
Crimpverbindung 4 mit dem Leiter 5 ein Crimpmaß zu.
Fig. 3a unterscheidet sich von Fig. 1b dahingehend, dass die Ausgleichseinrichtung 7, die Krafteinlenkvorrichtung 6 sowie die Antriebseinheit 20 konstruktiv modifiziert sind. Die Ausgleichseinrichtung 7 weist eine Öffnung 21 auf, in welcher eine Stange 16 linear bewegbar ist, um die Betriebsstellungen der Hohlwelle 8 zu generieren. In der Stange 16 ist ein Sensor 30 integriert. Die Antriebseinheit 20 ist in Form einer elektrischen
Antriebseinheit als Linearmotor 36 ausgebildet.
Im Allgemeinen kann die Antriebseinheit 20 auch als mechanische, pneumatische,
hydraulische und/oder kurvengesteuerte Antriebseinheit 20 vorliegen.
Fig. 3b zeigt eine Drahtbearbeitungsmaschine 2, wobei die Bewegungseinrichtung 31 aus Übersichtlichkeitsgründen nicht gezeigt ist. Das Crimpwerkzeug 1 weist sechs Crimpbacken 3 auf, wodurch bei einem Crimp ein sechseckiges Crimpprofil erzeugt
wird.
Der Kraftspeicher 9 ist als Feder 23 in Form einer Zugfeder ausgebildet. Der
Kraftspeicher 9 ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt.
Der an der Krafteinlenkvorrichtung 6 angeordnete Sensor 30 umfasst einen
Kraftmesssensor und ein Wegmesssensor zur Ermittlung von Crimpparametern.
Ein Transport der Crimpverbindung 4 von der Bestückungsposition 32 (siehe Fig. 3a) zu der Crimpposition 33 (siehe Fig. 1a) und ein Crimpen der wenigstens einen Crimpverbindung 4 mit dem Leiter 5 in der Crimpposition 33 wird mit demselben Crimpwerkzeug 1 durchgeführt. Das Crimpen erfolgt unmittelbar nach einem Transport
zu der Crimpposition 33 durch das Crimpwerkzeug 1.
Die Hohlwelle 8 ist über einen Lagerring 43 an dem Grundkörper 44 gelagert. Ein Deckel dient als axiale Lagerung der Hohlwelle 8 sowie als Gegenlager für die Lagerstifte 42. Die an den Verbindungselementen 11 und den Crimpbacken 3 angeordneten Lagerstifte 42 sind als Achsen ausgebildet. Die Lagerstifte 42 sind in den Lagerring eingesetzt, wobei die Crimpbacken 3 schwenkbar an den Lagerstiften 42
gelagert sind.
Ein kinematisch gekoppelter Bewegungsablauf der Crimpbacken 3 mit der Hohlwelle 8 wird über die Verbindungselemente 11 generiert, wobei die Crimpbacken an der
Hohlwelle 8 schwenkbar angeordnet sind.
Fig. 4a bis 4d sowie 5a und 5b zeigen unterschiedliche Stellungen der Crimpbacken 3, welche mit den Betriebsstellungen der Hohlwelle 8 korrespondieren und durch eine relative Stellung der Krafteinlenkvorrichtung 6 gegenüber der Ausgleichseinrichtung 7
definiert sind.
Fig. 4a zeigt ein Crimpwerkzeug 1 mit vier Crimpbacken 3, welche über Verbindungsmittel 11 und über Lagerstifte 42 an der Hohlwelle 8 und einem Lagerring 43 angeordnet sind, wobei die Crimpbacken 3 bewegbar an der Hohlwelle 8 gelagert sind. Die Crimpbacken 3 sind über die Hohlwelle 8 durch Kraftbeaufschlagung durch den Kraftspeicher 9 oder die Krafteinlenkvorrichtung 6 in die Bearbeitungsstellung einer Auswurfstellung 12, einer Öffnungsstellung 13, einer Haltestellung 14 und einer Crimpstellung 15 bewegbar, wobei Fig. 4a die Öffnungsstellung 13 zeigt, in welcher
vorgesehen ist, dass die Crimpverbindung 4 dem Crimpwerkzeug 1 zugeführt wird.
Der Bolzen 18 liegt an einer Seitenfläche des Langloches 22 an und öffnet durch eine Zugbewegung die Crimpbacken 3 entgegen einer entgegengesetzten Zugkraft durch
den Kraftspeicher 9.
Exemplarisch sei folgend ein Verfahren zum Crimpen einer Crimpverbindung 4 mit einem Leiter 5 durch eine Drahtbearbeitungsmaschine 2 expliziert, welches durch weitere Verfahrensschritte ergänzt werden kann:
- die Crimpbacken 3 des Crimpwerkzeuges 1 werden durch die Krafteinlenkvorrichtung 6 über die Hohlwelle 6 in die dargestellte Öffnungsstellung 13 bewegt,
- in einer Bestückungsposition 32 wird den Crimpbacken 3 eine Crimpverbindung 4 zugeführt,
- die Krafteinlenkvorrichtung 6 wird relativ zu der Ausgleichseinrichtung 7 bewegt, wobei die Crimpbacken 3 in eine Haltestellung 14 übergehen, in welcher die Crimpverbindung 4 kraftschlüssig zwischen den zwei Crimpbacken 3 angeordnet ist,
- das Crimpwerkzeug 1 wird durch die Bewegungseinrichtung 31 von der Bestückungsposition 32 in eine Crimpposition 33 um eine horizontale Achse 34 verschwenkt, wobei der Kraftspeicher 9 eine kraftschlüssige Verbindung 10 ohne Crimpung gewärhleistet,
- der Leiter 5 wird bereichsweise innerhalb der Crimpverbindung 4 angeordnet und
- die Krafteinlenkvorrichtung 6 bewegt die Crimpbacken 3 über die Hohlwelle 8 in
eine Crimpstellung 15.
Fig. 4b unterscheidet sich von Fig. 4a nur dahingehend, dass der Bolzen 18 keine Kraftübertragung über eine Seitenfläche des Langloches 22 generiert, wobei die Zugfeder 23 die Crimpbacken 3 in die Haltestellung 14 zusammenführt, um die
Aderendhülse 4 bei einem Transport zu einer Crimpposition 33 zu sichern.
Die Crimpverbindung 4 ist in der Haltestellung 14 der Crimpbacken 3 durch den Kraftspeicher 9 kraftschlüssig mit den Crimpbacken 3 verbunden, wobei die Hohlwelle 8 über die Zugkraft des Kraftspeichers 9 ausgehend von der Öffnungsstellung 13 in die
Haltestellung 14 der Crimpbacken 3 rotiert und in der Haltestellung 14 gehalten wird.
Die Crimpverbindung 4 wird in der Haltestellung 14 und während des Verschwenkens aus der Bestückungsposition 32 in die Crimpposition 33 durch den Kraftspeicher 9 in Form der Zugfeder 23 über die kraftschlüssige Verbindung 10 zwischen der
Crimpverbindung 4 und den Crimpbacken 3 in dem Crimpwerkzeug 1 gehalten.
Die Krafteinlenkvorrichtung 6 liegt in einer inaktiven relativen Stellung gegenüber der Ausgleichseinrichtung 7 vor, wobei ausschließlich die Zugkraft durch den Kraftspeicher 9 über die Hohlwelle 8 auf die Crimpbacken 3 wirkt, um die Haltestellung 14 als eine der
vier definierten Bearbeitungsstellungen der Crimpbacken 3 zu generieren und zu halten.
Fig. 4c unterscheidet sich von Fig. 4a in der Anzahl an Crimpbacken 3 mit sechs Crimpbacken 3 sowie der Antriebseinheit 20, welche als Linearantrieb 26 ausgebildet ist. Über die Crimpbacken 6 wird ein sechseckiges Crimpprofil hergestellt. Im Allgemeinen kann über eine geeignete Anzahl an Crimpbacken 3 auch beispielsweise
ein trapezförmiges Crimpprofil nach einem erfolgten Crimp erzeugt werden.
Die Antriebseinheit 20 als Exzenterantrieb übt durch eine Rotation über die Krafteinlenkvorrichtung 6 als Exzenterhebel umfangseitig eine Kraft auf die Hohlwelle 8 aus, wobei eine auf die Hohlwelle 8 wirkende Kraft mittels der Zugkraft nur marginal
verstärkt beziehungsweise gemindert wird.
Fig. 4d zeigt die Drahtbearbeitungsmaschine 2 aus Fig. 4c in der Haltestellung 14,
wobei das Crimpwerkzeug 1 eine von der Antriebseinheit 20 mit Kraft beaufschlagte
Krafteinlenkvorrichtung 6 umfasst und an der Krafteinlenkvorrichtung 6 die Ausgleichseinrichtung 7 angeordnet ist. Die Ausgleichseinrichtung 7 ist mittelbar über ein Gelenk an der Hohlwelle 8 angeordnet, wobei abhängig von einer relativen Stellung der Krafteinlenkvorrichtung 6 zu der Ausgleichseinrichtung 7 mit einer Öffnung 21 die
vier Betriebsstellungen der Hohlwelle 8 generiert werden.
Durch den Kraftspeicher 9 wird in der vorliegenden Betriebsstellung der Hohlwelle 8 eine kraftschlüssige Verbindung 10 zwischen der Crimpverbindung 4 und den sechs Crimpbacken 3 hergestellt, wobei die kraftschlüssige Verbindung 10 während einem Schwenkvorgang durch die wenigstens eine Bewegungsvorrichtung 31 über den
Kraftspeicher 9 aufrechterhalten werden kann.
Das Crimpwerkzeug 1 weist einen an dem Grundkörper 44 angeordneten Kraftspeicher 9 auf, wobei durch den umfangsseitig an der Hohlwelle 8 angeordneten Kraftspeicher 9 in einer Bearbeitungsstellung der Crimpbacken 3, in welcher von der Krafteinlenkvorrichtung 6 keine Kraft auf die Crimpbacken übertragen wird, eine kraftschlüssige Verbindung 10 zwischen der Crimpverbindung 4 und den Crimpbacken
3 hergestellt wird.
Fig. 5a zeigt die vier Crimpbacken 3 des Crimpwerkzeuges 1 in der Crimpstellung 15, wobei die Krafteinlenkvorrichtung 6 an einer gegenüberliegenden Seitenfläche des Langloches 22 im Vergleich zu Fig. 4a anliegt und Kraft in dieselbe Rotationsrichtung
auf die Hohlwelle 8 wie die Zugkraft der Zugfeder 23 überträgt.
In der Crimpstellung 33 wird eine Verbindung der Crimpverbindung 4 mit dem Leiter 5
mit einem Vierkantprofil hergestellt.
Fig. 5b zeigt das Crimpwerkzeug 1 mit einem Linearmotor 36 und sechs Crimpbacken 3, wobei an der Krafteinlenkvorrichtung 6 ein Sensor 30 mit einem inkludierten Kraftmesssensor und einem Wegmesssensor zur Ermittlung von Crimpparametern angeordnet ist. Im Allgemeinen kann auch an oder in der Antriebseinheit 20 ein Sensor
30 angeordnet sein.
Istwerte zu Crimpparametern wie beispielsweise in Bezug auf eine Stellung der Antriebseinheit 20 und/oder eine zurückgelegte Wegstrecke der Krafteinlenkvorrichtung
6 werden durch den Sensor 30 ermittelt.
Fig. 6 zeigt das Crimpwerkzeug 1 mit vier Crimpbacken 3 in einer Ansicht von der Vorderseite 28 und einer oberhalb angeordneten Schnittansicht in Pfeilrichtung. Das Crimpwerkzeug 1 weist eine Durchgangsöffnung 24 auf, durch welche die Crimpverbindung 4 in jener Betriebsstellung der Hohlwelle 8, in welcher die Crimpbacken 3 in der Auswurfstellung 12 angeordnet sind, automatisch beidseitig beladen werden kann. Als besonders günstig hat sich eine schwerkraftbedingte Bestückung durch Crimpverbindungen 4 sowie eine Entladung von Crimpverbindungen 4 in der Bestückungsposition 32 erwiesen, wobei die Crimpverbindungen 4 im Allgemeinen in einer beliebigen Stellung des Crimpwerkzeuges 1 durch eine
Entladevorrichtung 25 entfernbar und durch eine Beladevorrichtung 26 beladbar sind.
In der Auswurfstellung 12 sind die Crimpbacken 12 derart weit geöffnet, dass die Crimpverbindung 4 durch die Durchgangsöffnung 24 herausfallen kann und/oder von
der Rückseite 29 in das Crimpwerkzeug 1 eingesetzt werden kann.
Fig. 7a zeigt die Auswurfstellung 12 der Crimpbacken 3, wobei die Crimpverbindung 4 den Crimpbacken 3 von der Vorderseite 28 und der Rückseite 29 des Crimpwerkzeuges 1 über die Durchgangsöffnung 24 zuführbar und entnehmbar sind. In analoger Weise kann der Leiter 5 (in der Auswurfstellung 12, der Öffnungsstellung 12 sowie der Haltestellung 13) von der Vorderseite 28 und der Rückseite 29 zwischen die
Crimpbacken 3 eintreten.
Gezeigt ist eine automatische Entladung der Crimpverbindung 4 durch eine Entladevorrichtung 25 in Form eines Entladedorns, wobei analog die Crimpverbindung 4 durch eine Beladevorrichtung 26 — beispielsweise in Form eines Beladedorns —
automatisiert beidseitig zugeführt werden kann.
Fig. 7b zeigt eine Beladevorrichtung 26 als Beladedorn während einer Bestückung der
Crimpverbindung 4 als Aderendhülse 27. Die Crimpverbindung 4 ist in der
Bestückungsposition 32, der Crimpposition 33 sowie einer Position zwischen der Bestückungsposition 32 und der Crimpposition automatisch von den Crimpbacken 3 entfernbar und/oder den Crimpbacken 3 zuführbar. Analoge Betrachtung trifft auf den Leiter 5 in Bezug auf die Positionierung im Crimpwerkzeug und in der Crimpverbindung
4 zu.
Fig. 8 zeigt eine Drahtbearbeitungsmaschine 2 mit einem Crimpwerkzeug 1 umfassend vier Crimpbacken 3 in einer Haltestellung 14, wodurch die Crimpverbindung 4 in Form einer Aderendhülse 27 kraftschlüssig im Crimpwerkzeug 1 durch den Kraftspeicher 9 gehalten wird. Das Crimpwerkzeug 1 ist in der Crimpposition 33 verortet, wobei bereits eine Crimpverbindung 4 von einem Crimpverbindungsmagazin 45 als
Crimpverbindungszuführung aufgenommen wurde.
Ein Leiter 5, umschlossen von einer Bemantelung, wird der Crimpverbindung 4 über eine Drahtzuführeinrichtung 46 von der Vorderseite 28 des Crimpwerkzeuges 1 zugeführt. Den Crimpbacken 3 ist ein Leiter 5 auch über eine weitere Drahtzuführeinrichtung 46, welche mit der Drahtzuführeinrichtung 46 identisch sein kann, von der Rückseite 29 zuführbar, da das Crimpwerkzeug eine Durchgangsöffnung 24 und insbesondere eine Hohlwelle 8 zur beidseitigen Beladung und/oder Entladung aufweist. Mithilfe der Drahtzuführeinrichtung kann der Leiter 5 auch von der Crimpverbindung 4 entfernt werden. Im Allgemeinen kann analog eine Beladevorrichtung 26 und/oder eine Entladevorrichtung 25 für die Crimpverbindung 4 vorgesehen sein, welche jedoch aufgrund der konstruktiven Ausgestaltung des Crimpwerkzeuges 1 und insbesondere durch eine Bewegungseinrichtung 31 nicht
zwingend erforderlich ist.
Die Drahtbearbeitungsmaschine 2 umfasst drei Bewegungseinrichtungen 31, wobei zwei über Schienen verfahrbare Schlitten eine lineare Bewegung des Crimpwerkzeuges
1 in zwei kartesischen Koordinaten gewährleisten.
Die dritte Bewegungseinrichtung 31 ermöglicht ein Schwenken des Crimpwerkzeuges 1 um eine horizontale Achse 34, um das Crimpwerkzeug 1 zwischen einer vertikalen
Bestückungsposition 32 zu einer horizontalen Crimpposition 33 zu verschwenken,
wobei kein Shuttle zur Zuführung der Crimpverbindung 4 in das Crimpwerkzeug 1 erforderlich ist. Beispielsweise kann hierzu ein Schwenkarm oder ein Schwenkantrieb genutzt werden. Im Allgemeinen kann das Crimpwerkzeug 1 in einem beliebigen Winkel und/oder um eine beliebige x-y-Strecke bewegt werden, sodass die Crimpposition 33 sowie die Bestückungsposition 32 beliebig im Raum angeordnet sein können und insbesondere besonders begünstigt unterschiedliche Crimpverbindungen 4 (beispielsweise mit unterschiedlichen Crimpverbindungsdurchmessern) aus variierenden Positionen des Crimpverbindungsmagazines 45 durch das Crimpwerkzeug
1 aufgenommen werden können.
Besonders vorteilhaft ist an der Drahtbearbeitungsmaschine 2, dass ermöglicht wird, das Crimpwerkzeug 1 in Richtung des Leiters 5 und/oder dem Crimpverbindungsmagazin 45 bewegen zu können, wobei das
Crimpverbindungsmagazin 45 und/oder der Leiter 5 ortsfest positioniert werden kann.
Fig. 9a unterscheidet sich von Fig. 8 lediglich durch eine Blickrichtung der Darstellung. Ersichtlich ist hierbei die Antriebseinheit 20, welche als Servomotor 35 in Form eines Exzenterantriebes für die Krafteinlenkvorrichtung 6 ausgebildet ist. Die Drahtbearbeitungsmaschine 2 ist jedoch nicht auf die konkrete Antriebseinheit 20 beschränkt, wobei beispielsweise anderweitige Antriebsarten zur relativen Bewegung der Krafteinlenkvorrichtung 6 zu der Ausgleichseinrichtung 7 vorgesehen sein können, um die unterschiedlichen Bearbeitungsstellungen der Crimpbacken 3 über eine Bewegung der Hohlwelle 8 anfahren zu können. Zusätzlich zu der aus dem Stand der Technik bekannten Öffnungsstellung 13 und der Crimpstellung 15 wird hierbei eine Haltestellung 14 zur kraftschlüssigen Verbindung 10 — insbesondere für einen Transport ohne vorzeitiger Crimpung — sowie eine Auswurfstellung 12 zur beidseitigen Beladung
beziehungsweise Entladung ermöglicht.
Fig. 9b zeigt das Crimpwerkezug 1 in der Bestückungsposition 32 in vertikaler Ausrichtung, wobei die Crimpverbindung 4 schwerkraftbedingt aus dem Crimpverbindungsmagazin 45 zwischen die Crimpbacken 3 fällt und durch einen Kragen formschlüssig im Crimpwerkzeug 1 bei vorliegender Öffnungsstellung 13
angeordnet wird.
Anschließend wird initiiert durch die Antriebseinheit 20 die Krafteinlenkvorrichtung 6 relativ zu der Ausgleichseinrichtung 7 bewegt, sodass die Krafteinlenkvorrichtung 6 keine Kraft auf die Crimpbacken 3 ausübt und der Kraftspeicher 9 rotiert die Hohlwelle 8, sodass die Crimpbacken 3 in die Haltestellung 14 zum kraftschlüssigen Halten der Crimpverbindung 4 übergehen. Darauffolgend kann die Bewegungseinrichtung 31 das Crimpwerkzeug 1 in die Crimpposition 32 überführen, ohne die Crimpverbindung 4 zu
verlieren oder diese vorzeitig plastisch zu deformieren.
Fig. 10a und Fig. 10b zeigen die Drahtbearbeitungsmaschine 2 in zwei unterschiedlichen Crimppositionen 33, wobei das Crimpwerkzeug 1 ausgehend von einer Bestückungsposition 32 in unterschiedliche Richtungen um die horizontale Achse
34 geschwenkt wurde.
Die Vorderseite 28 weist dadurch in den Crimppositionen 33 in unterschiedliche Raumrichtungen, wodurch beispielsweise in Abhängigkeit der aufgenommenen Crimpverbindung 3 und/oder eines Durchmesser des Leiters 5 besonders rasch eine Crimpung erfolgen kann, da eine Zeitverzögerung durch etwaig erforderliche Umrüstvorgänge unterbunden werden können. Die Drahtbearbeitungsmaschine 2 kann
zudem besonders flexibel eingesetzt werden. Im Allgemeinen ist auch denkbar, den Leiter 5 in der in Fig. 10a und/oder in der in Fig. 10b ersichtlichen Crimpposition 33 beidseitig dem Crimpwerkzeug 1 zuzuführen
und/oder das Crimpwerkzeug 1 ausgehend von der Vorderseite 28 und/oder der
Rückseite 29 in Richtung des Leiters 5 zu bewegen.
Innsbruck, am 21. Juli 2020

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    Crimpwerkzeug (1), insbesondere für eine Drahtbearbeitungsmaschine (2), mit einem Grundkörper (44), wenigstens einer Krafteinlenkvorrichtung (6) und zumindest zwei Crimpbacken (3) zum Crimpen wenigstens einer Crimpverbindung (4) mit wenigstens einem Leiter (5), wobei durch die wenigstens eine Krafteinlenkvorrichtung (6) die zumindest zwei Crimpbacken (3) relativ zu dem Grundkörper (44) bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Ausgleichseinrichtung (7) vorgesehen ist, über welche abhängig von einer relativen Stellung der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung (6) zu der wenigstens einen Ausgleichseinrichtung (7) zumindest drei Bearbeitungsstellungen der zumindest zwei Crimpbacken (3) anfahrbar sind, wobei ein, insbesondere an dem Grundkörper (44) angeordneter, Kraftspeicher (9) vorgesehen ist, durch welchen in einer Bearbeitungsstellung der zumindest zwei Crimpbacken (3), insbesondere in welcher von der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung (6) im Wesentlichen keine Kraft auf die zumindest zwei Crimpbacken (3) übertragbar ist, eine kraftschlüssige Verbindung (10) zwischen der wenigstens einen Crimpverbindung (4) und den zumindest zwei Crimpbacken (3) durch eine Bewegung der zumindest zwei
    Crimpbacken (3) relativ zu dem Grundkörper (44) herstellbar ist.
    Crimpwerkzeug (1) nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine Ausgleichseinrichtung (7) und/oder der wenigstens eine Kraftspeicher (9), vorzugsweise umfangsseitig, an wenigstens einer Hohlwelle (8) angeordnet ist, wobei abhängig von einer relativen Stellung der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung (6) zu der wenigstens einen Ausgleichseinrichtung (7) zumindest drei Betriebsstellungen der wenigstens einen Hohlwelle (8) anfahrbar sind und über die zumindest drei Betriebsstellungen der wenigstens einen Hohlwelle (8) zumindest drei Bearbeitungsstellungen der zumindest zwei
    Crimpbacken (3) anfahrbar sind.
    3. Crimpwerkzeug (1) nach Anspruch 2, wobei die zumindest zwei Crimpbacken (3), vorzugsweise über wenigstens ein Verbindungsmittel (11), an der wenigstens einen Hohlwelle (8) bewegbar gelagert sind, wobei die zumindest zwei Crimpbacken (3) über die wenigstens eine Hohlwelle (8) in eine Vielzahl an Bearbeitungsstellungen, vorzugsweise einer Auswurfstellung (12), einer Öffnungsstellung (13), einer
    Haltestellung (14) und/oder einer Crimpstellung (15), bewegbar sind.
    4. Crimpwerkzeug (1) nach Anspruch 3, wobei die wenigstens eine Crimpverbindung (4) in der Haltestellung (14) der zumindest zwei Crimpbacken (3) durch den wenigstens einen Kraftspeicher (9) kraftschlüssig mit den zumindest zwei Crimpbacken (3) verbindbar ist, vorzugsweise wobei die wenigstens eine Hohlwelle (8) über eine Zugkraft des wenigstens einen Kraftspeichers (9) ausgehend von der Öffnungsstellung (13) in die Haltestellung (14) der zumindest zwei Crimpbacken (3)
    rotierbar und in der Haltestellung (14) haltbar ist.
    5. Crimpwerkzeug (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die wenigstens eine Krafteinlenkvorrichtung (6) wenigstens eine Stange (16), vorzugsweise wenigstens eine Pleuelstange (17) mit wenigstens einem, besonders bevorzugt stoffschlüssig mit der wenigstens einen Pleuelstange (17) verbundenen, Bolzen (18), zur Kraftübertragung auf die wenigstens eine gegebenenfalls vorhandene Hohlwelle (8) umfasst, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die wenigstens eine Stange (16) eine Aufnahme (19) zur kraftübertragenden
    Verbindung mit wenigstens einer Antriebseinheit (20) aufweist.
    6. Crimpwerkzeug (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die wenigstens eine Ausgleichseinrichtung (7) in Form wenigstens einer Öffnung (21), vorzugsweise wenigstens eines Langloches (22), ausgebildet ist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass wenigstens ein gegebenenfalls vorhandener Bolzen (18) in der wenigstens einen Öffnung (21), besonders bevorzugt linear,
    bewegbar ist.
    7. Crimpwerkzeug (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der wenigstens eine Kraftspeicher (9) als Feder (23), vorzugsweise als Zugfeder,
    ausgebildet ist.
    8. Crimpwerkzeug (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Crimpwerkzeug (1) eine Durchgangsöffnung (24) aufweist, durch welche die wenigstens eine Crimpverbindung (4) in einer Bearbeitungsstellung der zumindest zwei Crimpbacken (3), besonders bevorzugt automatisch, beidseitig, vorzugsweise durch wenigstens eine Entladevorrichtung (25) entfernbar und/oder, vorzugsweise
    durch wenigstens eine Beladevorrichtung (26), beladbar ist.
    9. Crimpwerkzeug (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die wenigstens eine Crimpverbindung (4) und/oder der wenigstens eine Leiter (5), vorzugsweise in einer gegebenenfalls vorhandenen Auswurfstellung (12) der zumindest zwei Crimpbacken (3), von einer Vorderseite (28) und/oder einer
    Rückseite (29) des Crimpwerkzeuges (1) zuführbar und/oder entnehmbar ist.
    10. Crimpwerkzeug (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei an dem Crimpwerkzeug (1), vorzugsweise an der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung (6), wenigstens ein Sensor (30), vorzugsweise wenigstens ein Kraftmesssensor und/oder wenigstens ein Wegmesssensor, zur Ermittlung wenigstens eines
    Crimpparameters angeordnet ist.
    11. Drahtbearbeitungsmaschine (2) mit wenigstens einem Crimpwerkzeug (1) nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, wenigstens einer Antriebseinheit (20) zur Kraftbeaufschlagung der wenigstens einen Krafteinlenkvorrichtung (6) und wenigstens einer Bewegungseinrichtung (31), dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Crimpwerkzeug (1) durch die wenigstens eine Bewegungseinrichtung (31), vorzugsweise zwischen einer Bestückungsposition (32) und einer Crimpposition (33), besonders bevorzugt um eine horizontale Achse (34) schwenkbar, bewegbar ist, wobei insbesondere
    vorgesehen ist, dass die kraftschlüssige Verbindung (10) während einer Bewegung
    13.
    14.
    88090 33/eh 4
    des wenigstens einen Crimpwerkzeuges (1) durch die wenigstens eine
    Bewegungseinrichtung (31) aufrechterhaltbar ist.
    Drahtbearbeitungsmaschine (2) nach Anspruch 11, wobei ein Transport der wenigstens einen Crimpverbindung (4) von der Bestückungsposition (32) zu der Crimpposition (33) und ein Crimpen der wenigstens einen Crimpverbindung (4) mit dem wenigstens einen Leiter (5) in der Crimpposition (33) mit demselben Crimpwerkzeug (1) vornehmbar ist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass das Crimpen im Wesentlichen unmittelbar nach einem Transport zu der Crimpposition
    (33) durch das Crimpwerkzeug (1) durchführbar ist.
    Drahtbearbeitungsmaschine (2) nach Anspruch 11 oder 12, wobei das wenigstens eine Crimpwerkzeug (1) über die wenigstens eine Bewegungseinrichtung (31) in eine Bestückungsposition (32), in welcher die wenigstens eine Crimpverbindung (4) schwerkraftbedingt im Wesentlichen vertikal den zumindest zwei Crimpbacken (3) zuführbar ist, und/oder in eine von der Bestückungsposition (32) räumlich gesonderten Crimpposition (33) schwenkbar ist, wobei die wenigstens eine Crimpverbindung (4) in der Bestückungsposition (32) und/oder der Crimpposition (33), besonders bevorzugt automatisch, vorzugsweise über wenigstens eine Entladevorrichtung (25), von den zumindest zwei Crimpbacken (3) entfernbar und/oder, vorzugsweise über wenigstens eine Beladevorrichtung (26), den zumindest zwei Crimpbacken (3) zuführbar ist und/oder der wenigstens eine Leiter (5) in der Crimpposition (33) in der wenigstens einen Crimpverbindung (4)
    anordenbar ist.
    Verfahren zum Crimpen wenigstens einer Crimpverbindung (4) mit wenigstens einem Leiter (5) durch eine Drahtbearbeitungsmaschine (2) nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 13, gekennzeichnet durch folgende, insbesondere in chronologischer Reihenfolge durchzuführende, Verfahrensschritte: — die zumindest zwei Crimpbacken (3) des wenigstens einen Crimpwerkzeuges (1) werden durch die wenigstens eine Krafteinlenkvorrichtung (6), insbesondere über wenigstens eine Hohlwelle
    (6), in eine Öffnungsstellung (13) bewegt,
    — in einer Bestückungsposition (32) wird den zumindest zwei Crimpbacken (3) die wenigstens eine Crimpverbindung (4) zugeführt,
    — die wenigstens eine Krafteinlenkvorrichtung (6) wird relativ zu der wenigstens einen Ausgleichseinrichtung (7) bewegt, wobei die zumindest zwei Crimpbacken (3) in eine Haltestellung (14) übergehen, in welcher die wenigstens eine Crimpverbindung (4) kraftschlüssig zwischen den zumindest zwei Crimpbacken (3) angeordnet ist,
    — das wenigstens eine Crimpwerkzeug (1) wird durch wenigstens eine Bewegungseinrichtung (31) von der Bestückungsposition (32) in eine Crimpposition (33), insbesondere um eine horizontale Achse (34), bewegt,
    — der wenigstens eine Leiter (5) wird bereichsweise innerhalb der wenigstens einen Crimpverbindung (4) angeordnet,
    — die wenigstens eine Krafteinlenkvorrichtung (6) bewegt die zumindest zwei Crimpbacken (3), insbesondere über die wenigstens eine Hohlwelle (8), in
    eine Crimpstellung (15).
    15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die wenigstens eine Crimpverbindung (4) in der Haltestellung (14) und/oder während des Bewegens aus der Bestückungsposition (32) in die Crimpposition (33) durch den wenigstens einen Kraftspeicher (9) über eine kraftschlüssige Verbindung (10) zwischen der wenigstens einen Crimpverbindung (4) und den zumindest zwei Crimpbacken (3) in dem wenigstens
    einen Crimpwerkzeug (1) gehalten wird.
    16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei der wenigstens eine Leiter (5) in der Crimpposition (33), vorzugsweise linear, der wenigstens einen in dem wenigstens einen Crimpwerkzeug (1) angeordneten Crimpverbindung (4) zugeführt wird und/oder die wenigstens eine in dem wenigstens einen Crimpwerkzeug (1) angeordnete Crimpverbindung (4), vorzugsweise linear, in Richtung des wenigstens
    einen Leiters (5) bewegt wird.
    17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei die wenigstens eine Crimpverbindung (4) und/oder der wenigstens eine Leiter (5), vorzugsweise in einer
    Auswurfstellung (12) der zumindest zwei Crimpbacken (3), von einer Vorderseite
    (28) und/oder einer Rückseite (29) des wenigstens einen Crimpwerkzeuges (1) durch eine Durchgangsöffnung (24) des wenigstens einen Crimpwerkzeuges (1), besonders bevorzugt automatisch, vorzugsweise durch wenigstens eine Entladevorrichtung (25), entfernt und/oder, vorzugsweise durch wenigstens eine
    Beladevorrichtung (26), beladbaden wird.
    Innsbruck, am 21. Juli 2020
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