Die Erfindung bezieht sich auf ein auswechselbares Spezialwerkzeug für eine Presse, zum Verbinden von auf einem einlaufenden Trägerband oder in einer Magazinführung in Längs- oder Querrichtung angeordneten Verbindungselementen mit einem stirnseitigen Ende eines darüber- oder eingeführten Werkstücks. Weiter betrifft die Erfindung Verfahren zum Betrieb des Spezialwerkzeugs.
Es sind zahlreiche Arten von Pressen bekannt, welche mit Spezialwerkzeugen insbesondere der Verbindung von elektrischen Leiterenden mit Verbindungselementen, wie beispielsweise Klemmen und/oder Steckern, dienen. In solche Pressen sind meist eine Abisolier- und eine Trenneinrichtung für ein Trägerband von elektrischen Verbindungselementen integriert.
Die für eine Presse notwendige Hubbewegung des Stössels wird in der Regel mit einem elektromechanisch angetriebenen Exzenter mit wenigstens einem Kniehebel erzeugt. Pressen können jedoch auch hydraulisch, pneumatisch oder manuell betrieben werden.
Im Firmenprospekt "Crimptechnik" bietet die Firma Multi-Tech-Machines AG, CH-2543 Lengnau, mehrere als elektrische Crimpmaschinen ausgebildete Exzenterpressen an, welche den modernsten Stand der Technik bilden. Diese Crimpmaschinen erlauben den Einsatz aller AMP-compatiblen Crimpwerkzeuge in Längs- und Quertransport.
Obwohl diese Maschinen alltägliche Crimparbeiten problemlos meistern, sind sie bezüglich der auswechselbaren Crimpwerkzeuge noch verbesserungsfähig. Wie bei allen bekannten Pressen müssen einerseits beim Crimpen von verschiedenen Querschnitten, eingeschlossen verschiedene Blechdicken, die Crimpwerkzeuge ausgewechselt oder mehrere Crimppressen benutzt werden, und andrerseits muss die stufenweise Bearbeitung auf verschiedenen Crimppressen erfolgen.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Spezialwerkzeug der eingangs genannten Art und Verfahren zu dessen Betrieb mittels einer Presse zu schaffen, welche universell verwendbar sind. Die Presse mit dem Spezialwerkzeug soll platzsparend arbeiten und bei günstigen Investitions- und Betriebskosten qualitativ hochwertige Produkte liefern.
In bezug auf die Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäss nach dem Kennzeichnen von Patentanspruch 1 gelöst.
Eine Presse mit einem erfindungsgemässen Spezialwerkzeug kann die Funktion von mehreren, dem Stand der Technik entsprechenden Crimppressen übernehmen. Dies bedeutet niedrigere Investitionen, einen geringeren Platzbedarf und eine einfachere Automatisierung der Crimpverfahren. Die im wesentlichen die Crimpwerkzeuge bildenden Crimper und Ambosse sind jeweils paarweise aufeinander abgestimmt. Wird ein Crimper gewechselt, muss in der Regel auch der entsprechende, an diesen Crimper angepasste Amboss gewechselt werden, und umgekehrt.
Je nach Pressengrösse und Automatisierungsgrad werden die stirnseitig zu umhüllenden Werkstücke manuell oder automatisiert, im Arbeitstakt oder einem Mehrfachen davon, in das Spezialwerkzeug eingeführt und wieder hinausgezogen. Diese Werkstücke sind insbesondere für in der Elektroindustrie verwendete Kabel- und Litzendrähte beliebiger Länge, aber auch Seile, Zöpfe oder Stäbe. Als eines der häufigsten Bei spiele sei das Anbringen von Stiften, Buchsen oder Kabelschuhen auf elektrische Leiter genannt.
Die Crimpwerkzeuge gemäss der vorliegenden Erfindung können auf jeder handelsüblichen Presse mit üblicher Werkzeugadaption eingesetzt werden, welche eine periodische, hinreichende Presskraft erzeugen kann. Bei kleineren Pressen liegt die maximale Presskraft bei etwa 2000 kp, bei grösseren Pressen werden etwa 10 000 kp angestrebt.
Für die Arbeitscharakteristik eines Crimpwerkzeugs sind, neben einer Konstanten oder einstellbaren Presskraft der Presse, folgende Parameter der Stösselbewegung besonders zu beachten:
- Unterer Totpunkt,
- Gesamte Hublänge,
- Länge des Arbeitshubs, welche der Crimphöhe entspricht,
- Auftreff- und Arbeitsgeschwindigkeit,
- Unterschiedliche Geschwindigkeit während einer Hubperiode.
Die Crimpprofile einer Gruppe von Crimpern und einer Gruppe von zugeordneten Ambossen, welche erfindungsgemäss in eine justierbare Arbeitsposition gebracht werden können, sind nach einer ersten Variante identisch. Nach dieser Ausführungsform kann beispielsweise ein defekter oder zu stark abgenutzter Crimper mit einer einfachen Bewegung durch einen neuen Crimper ersetzt werden. Ein Ausbau und Wiedereinbau von Werkzeugen ist nicht notwendig, was vor allem in grösseren, komplizierteren Pressen mit Spezialwerkzeugen von erheblicher wirtschaftlicher Bedeutung sein kann.
Vorzugsweise sind jedoch die Crimpprofile einer Gruppe von Crimpern und einer Gruppe von zugeordneten Ambossen unterschiedlich geformt, insbesondere in kontinuierlicher Reihenfolge. Damit können durch einfaches Drehen und/oder Ver schieben von Crimper und Amboss in derselben Arbeitsposition verschiedene Querschnitte gecrimpt werden.
Die eine Einheit bildenden Gruppen von Crimpwerkzeugen umfassen zweckmässig je zwei bis sechs, vorzugsweise jedoch je drei bis fünf Crimper und zugeordnete Ambosse. An dieser Stelle sei erwähnt, dass selbstverständlich auch von Ambossen und zugeordneten Crimpern gesprochen werden kann.
Obwohl eine Gruppe im Prinzip auch mehr als sechs Crimper und zugeordnete Ambosse umfassen kann, ergeben sich zunehmend Probleme geometrischer und konstruktiver Natur.
Sowohl die Crimper als auch die Ambosse sind im wesentlichen plattenförmig ausgebildet, mit beidseits ebener, flächiger Ausdehnung.
Eine aus zwei Crimpern oder zwei Ambossen gebildete Gruppe ist als Schwenkarm mit einer Drehachse in der Mitte ausgebildet, welche senkrecht zur Plattenfläche oder senkrecht zur Verbindungslinie der beiden Crimpprofile, parallel zur Plattenfläche, verläuft.
Gruppen mit drei und mehr Crimpern oder Ambossen sind zweckmässig sternförmig in Form eines regelmässigen Vielecks angeordnet und haben eine zentrale, vertikal zur Plattenebene verlaufende Drehachse.
Nach einer ersten Variante sind die Gruppen von Crimpern und Ambossen einstückig ausgebildet, wobei die Crimpprofile an den Ecken eines regelmässigen Vielecks angeordnet sind. Diese Variante hat den Vorteil der einfachen, einstückigen Fertigung ohne Montage auf Trägern. Nachteilig wirkt sich dagegen aus, dass bei einem überkritischen Verschleiss oder einem Defekt meist die ganze Gruppe ausgewechselt werden muss.
Nach einer weiteren Variante sind daher die in Gruppen angeordneten Crimper oder Ambosse einzeln lösbar an einem Träger befestigt oder sie weisen Adaptergabeln auf.
Mehrere Gruppen vor je um eine Achse drehbaren Crimpern oder zugeordneten Ambossen können über als Träger wirkende Achsschenkel mit angeformten Traggabeln an einer gemeinsamen, vertikal zu den einzelnen Achsen der Gruppen verlaufenden Drehachse angelenkt sein. Die einzelnen Gruppen von Crimpwerkzeugen können deshalb nicht nur um eine eigene Achse gedreht, sondern um eine ausserhalb verlaufende gemeinsame Drehachse gesamthaft aus der Arbeitsposition entfernt bzw. in diese geführt werden. Vorzugsweise sind je drei Gruppen von Crimpern oder Ambossen mit einer aussenliegenden Drehachse verbunden. Selbstverständlich kann, falls die Presse mit dem Spezialwerkzeug konstruktiv befriedigt, ein ganzer Tambour ausgebildet sein, welcher eine grosse Anzahl von Gruppen der Crimpwerkzeuge aufnehmen kann und um 360 DEG drehbar ist.
Dabei würde eine fast unerschöpfliche Variationsmöglichkeit geschaffen, jedoch unter Inkaufnahme eines komplizierten, aufwendigen Crimpwerkzeugs.
In der Regel sind die Gruppen von Crimpern und die Achsschenkel starr mit der betreffenden Drehachse verbunden, damit sie durch Drehen der Achse geführt und positioniert werden können.
Weiter kann je eine Gruppe von Crimpern und zugeordneten Ambossen starr auf einem dreh- und schwenkbaren Kugelkopf angeordnet sein. Diese Lösung entspricht im Prinzip dem Kugelkopf der vergangenen Schreibmaschinengeneration. Auf die Crimppresse angewandt kann sich der Kugelkopf um eine horizontale Achse vollständig drehen, um die andere, rechtwinklig dazu verlaufende Horizontalachse kann er jedoch nur teilweise geschwenkt werden.
Ähnliche Gruppen von Crimpern und zugeordneten Ambossen bieten sich mit verschiedenen Bauformen von Revolverköpfen an.
Schliesslich kann eine Gruppe von Crimpern und zugeordneten Ambossen in je einer linearen, parallel zu den flächigen Ausdehnungen verlaufenden Führung, insbesondere einer Führungsschiene, verschoben werden. In diesem Fall ist keine Drehbewegung von Crimpwerkzeugen notwendig.
In bezug auf das Verfahren wird die Aufgabe nach einer ersten Ausführungsform zum Crimpen von Werkstücken verschiedenen Querschnitts mit einem in eine Presse eingesetzten Spezialwerkzeug dadurch gelöst, dass programmiert oder sensorgesteuert ein dem Querschnitt entsprechender Crimper und der entsprechende Amboss in die Arbeitsstellung geschwenkt und/oder verschoben werden, das Niveau des Ambosses eingestellt wird und Werkstücke eingeführt, gecrimpt und wieder entfernt werden, bis ein anderer Querschnitt zugeführt wird.
Die Zufuhr eines Werkstücks erfolgt einzeln manuell oder maschinell, wobei ein Sensor nach dem vollständigen Einführen des Werkstoffs den Crimpvorgang auslöst, oder automatisiert im Arbeitstakt. Das Einführen des Werkstücks wird zweckmässig durch einen an der Presse angeordneten Einlauftrichter erleichtert.
Mit dem Absenken des Stössels wird pro Crimpwerkzeug ein vorzugsweise vorgeformtes Verbindungselement des einlaufenden Trägerbands oder der Magazinführung so um das Werkstück gepresst, dass sich eine gasdichte, zugfeste Klemmverbindung bildet. Die Gasdichtigkeit ist zur Verhinderung von Korrosionsschäden von Bedeutung.
Entsprechend dem bekannten Stand der Technik können grössere Pressen mit einem Spezialwerkzeug so ausgestaltet sein, dass zwei oder mehr Trägerbänder gleichzeitig einlau fen und mit demselben Stösselhub parallele Crimpprozesse durchgeführt werden. Für eine Magazinführung gilt analoges.
Das obenstehende erfindungsgemässe Crimpverfahren umfasst auch das Einklemmen von Werkstücken in elastisch federnde, nicht plastisch verformbare Verbindungselemente. Beispiele solcher Verbindungselemente sind metallische Clips, insbesondere aus Federstahl, und hinterschnittene Kunststoffnuten.
Eine weitere, auf das Verfahren ausgerichtete Lösung der erfindungsgemässen Aufgabe besteht im stufenweisen Crimpen von Werkstücken mit einem in eine Presse eingesetzten Spezialwerkzeug, welches Verfahren sich dadurch auszeichnet, dass für aufeinanderfolgende Crimpschläge programmiert Crimper und entsprechende Ambosse mit unterschiedlichen Crimpprofilen in eine Arbeitsposition geschwenkt und/oder verschoben werden, das Niveau des Ambosses eingestellt und die Werkstücke eingeführt, gecrimpt und wieder entfernt werden, wobei auf einen Vorschub mehrere Arbeitstakte entfallen.
Dieses mehrstufige Crimpverfahren ist insbesondere für die Herstellung komplizierterer Formen geeignet. In der Regel wird ein dreistufiges Verfahren angewendet, wobei mit dem ersten Schlag die Vorverformung, mit dem zweiten Schlag eine weitere Verformung und mit dem Endschlag die Schlussform, beispielsweise mit einem Einrollen, bewirkt wird. Eine automatisierte Werkstückzufuhr ist so gesteuert, dass die Einfuhr und der Rückzug auf ein Mehrfaches der Arbeitstakte abgestimmt sind.
Ein stufenweises Crimpen mit einem Vorschub pro Arbeitstakt kann mit einem in eine Presse eingesetzten Spezialwerkzeug dadurch erreicht werden, dass an mehreren Orten, beispielsweise an drei Orten, programmiert gleichzeitig Crimper und zugeordnete Ambosse mit unterschiedlichen Crimpprofilen in Arbeitsposition gedreht und/oder verschoben werden, das Niveau der Ambosse eingestellt wird und die Werkstücke eingeführt, mehrmals gecrimpt und wieder entfernt werden, bis ein neuer Querschnitt zugeführt wird.
Mit den letztgenannten Verfahren muss ein in eine Presse eingebautes Spezialwerkzeug wohl aufwendiger gebaut werden, der Ausstoss wird jedoch vervielfacht, weil pro Arbeitstakt ein Vorschub erfolgt.
Bei allen Verfahren kann nach dem Crimpschlag, beim stufenweisen Crimpen nach dem Endschlag, Kunststoff auf die Crimpverbindung gespritzt werden, auch zur Bildung eines geformten Teils (METAPLAST-COMBICRIMP).
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele, welche auch Gegenstand von abhängigen Patentansprüchen sind, näher erläutert. Es zeigen schematisch:
- Fig. 1 zeigt eine Teilansicht eines Crimpers und eines Ambosses in Arbeitsposition,
- Fig. 2 eine Seitenansicht von Fig. 1,
- Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Trägerband,
- Fig. 4 Schnitt IV-IV von Fig. 3,
- Fig. 5 die Zufuhr von Trägerbändern mit verschiedenen Verbindungselementen- und Arbeitsniveaus,
- Fig. 5a eine seitliche Teilansicht von Fig. 5,
- Fig. 6 ein dreiteiliges Verschleissteil eines Crimpwerkzeugs,
- Fig. 7 ein sechsteiliges Verschleissteil eines Crimpwerkzeugs,
- Fig. 8 ein dreh- und verschiebbares Verschleissteil eines Crimpwerkzeugs und
- Fig. 9 ein dreh- und schwenkbares Verschleissteil eines Crimpwerkzeugs.
Fig. 1 zeigt die Verschleissteile eines Crimpwerkzeugs einer Presse in Arbeitsstellung. Das Crimpprofil 10 des Crimpers 12 und dasjenige des Ambosses 14 verlaufen weitgehend parallel. Die dem Fachmann geläufige Formgebung des Crimpprofils hängt von der gewünschten Grösse und Form der Crimpverbindung, vom Material des Verbindungselements und weiteren Parametern ab. Die in Arbeitsstellung zwischen den Crimper 12 und den Amboss 14 gebrachten Verbindungselement 22 (Fig. 3) und Werkstück 28 (Fig. 4) sind nicht gezeichnet.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass der Crimper 12 und der Amboss 14 zweiteilig ausgebildet sind. Die Crimpprofile 10 der beiden Teile können in bekannter Weise versetzt und/oder unterschiedlich sein.
Ein in Fig. 3 gezeigtes, von einer Rolle abgewickeltes Trägerband 16 besteht aus einem verhältnismässig weichen, plastisch verformbaren Material, insbesondere aus einem Metall. Das Trägerband 16 wird in Richtung des Pfeils 18 durch die Presse geführt. Die ausgestanzten Löcher 20 dienen dem Vorschub und der Justierung des Trägerbands 16, z.B. mittels einer Stachelwalze.
Von einer Längsseite des Trägerbands 16 kragen in Querrichtung Verbindungselemente 22 ab, welche am stirnseitigen Ende je einen Stift 24 umfassen. Im vorliegenden Fall sind die Verbindungselemente 22 nicht flach ausgebildet, sondern, wie aus Fig. 4 hervorgeht, im Querschnitt U-förmig vorgeformt.
Ein Werkstück 28, im vorliegenden Fall ein Draht beliebiger Länge, wird in Richtung des Pfeils 26 in das U-förmig gebogene Verbindungselement 22 eingeführt. In Fig. 4 ist ein Werkstück 28 eines Querschnitts Q angedeutet.
Ein Steg 30, welcher das Verbindungselement 22 mit dem Trägerband 16 verbindet, wird während des Crimpens abge trennt. Ebenso kann das nicht mehr benötigte Trägerband 16 durch eine an einem Klemmbacken der Presse angeordnete Schneidkante zerstückelt und in einem Behälter aufgefangen werden.
Im Gegensatz zu den gemäss Fig. 3 in Querrichtung angeordneten Verbindungselementen 22 laufen die auf einem Trägerband hülsenförmig ausgebildeten Verbindungselemente 22 von Fig. 5 in Längsrichtung ein. In Richtung des Pfeils 26 wird das Werkstück 28 zwischen den Crimper 12 und den höhenverstellbaren, auf dem Niveau A befindlichen Amboss 14 geführt. Das Werkstück 28, eine isolierte Drahtlitze, ist vorgängig in derselben Presse abisoliert worden. Auf die abisolierten Litzen wird eine Hülse gecrimpt, anstelle des früher üblichen Verzinnens.
Es sind noch zwei weitere Trägerbänder 14 mit kleineren hülsenförmigen Verbindungselementen angedeutet. Sind die Litzen eines Werkstücks 28 mit einem kleineren Querschnitt Q mit einer Hülse zu vercrimpen, werden die Crimpwerkzeuge gedreht und/oder verschoben, das entsprechende Niveau B oder C des Ambosses 14 mit Hilfe des Aufzugs- oder Paternosterprinzips eingestellt, und ein Trägerband 16 mit entsprechend kleineren hülsenförmigen Verbindungselementen 22 zugeführt.
Fig. 5a zeigt den Crimper 12, den Amboss 14 und die Niveaus A, B, C in Richtung des Pfeils 26 von Fig. 5.
Die Trägerbänder 16 werden von einer Haspel 17 abgerollt und können schlingenförmig um Ausgleichsrollen 19 geführt werden. Dadurch wird ermöglicht, dass eine Höhenänderung auf ein anderes Niveau A, B, C erfolgen kann, ohne dass schwere Massen, wie die Abrollhaspeln 17, verschoben werden müssen.
Selbstverständlich können die hülsenartigen Verbindungsele mente 22 in bezug auf das Einlaufniveau A, B, C beliebig variiert werden. Auch können nur zwei oder mehr als drei verschiedene Hülsendurchmesser zugeführt werden, bevorzugt sind jedoch drei bis fünf verschiedene Durchmesser.
Fig. 6 zeigt je eine einstückig ausgebildete, windradartig angeordnete Gruppe von drei Crimpern 12 und drei Ambossen 14, welche um je eine Drehachse 32, 34 drehbar sind.
Die Verschleissteile sind in Arbeitsposition A, die Crimpprofile 10 liegen ineinander. Die Gruppe von Ambossen 14 ist höhenverstellbar, was durch den Pfeil 36 angedeutet ist. Zur Ausführung der Crimpbewegung schlägt der in Arbeitsposition gezeigte Crimper 12 auf den entsprechenden Amboss 14. Die Drehachsen 32, 34, die nicht gezeigten Achslager und Justiervorrichtungen müssen deshalb schlagfest ausgebildet sein.
Die Gruppen mit den Crimpern 12 und Ambossen 14 werden bei einem erforderlichen andern Crimpprofil 10 mit abgehobenem Crimper 12 gedreht, vorzugsweise gegenläufig in Richtung der Pfeile 38.
Die Crimpprofile 10 der verschiedenen Crimper 12 und entsprechenden Ambosse 14 sind unterschiedlich geformt. Eine Drehbewegung erfolgt deshalb insbesondere beim Crimpen von Werkstücken unterschiedlichen Querschnitts oder beim Stufencrimpen.
Fig. 7 zeigt je eine Gruppe von sechs Crimpern und sechs Ambossen, welche um die zugeordneten Drehachsen 32 und 34 gedreht werden können. Im Gegensatz zu Fig. 6 verlaufen die Drehachsen 32, 34 nicht vertikal zu den Plattenflächen der Crimper 12 und Ambosse 14, sondern wasserradartig parallel dazu. Deshalb sind nur die Crimpprofile 10 der Ambosse 14 sichtbar.
In Fig. 8 sind mehrere Gruppen von Crimpern 12 und Ambossen 14 gemäss Fig. 6 auf einer gemeinsamen Drehachse 32 bzw. 34 angeordnet. Eine Gruppe besteht hier aus vier Crimpern 12 und vier Ambossen 14. Durch Verschiebung der Drehachsen 32, 34 in ihrer Längsrichtung L kann eine andere Gruppe von Crimpern 12 und zugeordneten Ambossen 14 in die Arbeitsposition A gebracht werden. Die Crimper 12 bzw. Ambosse 14 von verschiedenen Gruppen sind seitlich versetzt, was in Fig. 8 nicht zum Ausdruck kommt.
Selbstverständlich können auch Gruppen von Crimpern 12 und Ambossen 14 gemäss Fig. 7 auf einer gemeinsamen Drehachse 32, 34 gemäss Fig. 8 angeordnet sein. In diesem Fall ist eine seitliche Versetzung nicht notwendig.
Mit einer Anordnung gemäss Fig. 8 können zwölf verschiedene Crimpprofile 10 ohne Werkzeugwechsel zum Einsatz gebracht werden.
In der Anordnung gemäss Fig. 9 sind je drei Gruppen von Crimpern 12 und Ambossen 14 um je eine Drehachse 40 schwenkbar, welche vertikal zu den Drehachsen 32 bzw. 34 verläuft. Es ist nur die Drehachse 40 der Crimper 12 dargestellt. Die Traggabeln 42 der Gruppen von je fünf Crimpern 12 sind über Achsschenkel 44 mit der Drehachse 40 verbunden.
Durch Schwenken in Richtung des Pfeils 46 der Crimper 12 und der nur angedeuteten Ambosse 14 können andere Gruppen in Arbeitsposition A gebracht werden.
Mit der Anordnung gemäss Fig. 9 sind 15 verschiedene Crimpprofile 10 ohne Werkzeugwechsel verwendbar.
The invention relates to an interchangeable special tool for a press, for connecting connecting elements arranged in a longitudinal or transverse direction on an incoming carrier tape or in a magazine guide with an end face of a workpiece inserted or inserted over it. The invention further relates to methods for operating the special tool.
Numerous types of presses are known which, with special tools, serve in particular to connect electrical conductor ends to connecting elements, such as, for example, terminals and / or plugs. In such presses, a stripping and a separating device for a carrier tape of electrical connecting elements are usually integrated.
The stroke movement of the ram required for a press is generally generated with an electromechanically driven eccentric with at least one toggle lever. However, presses can also be operated hydraulically, pneumatically or manually.
In the "Crimping Technology" company brochure, Multi-Tech-Machines AG, CH-2543 Lengnau, offers several eccentric presses designed as electrical crimping machines, which form the state of the art. These crimping machines allow the use of all AMP-compatible crimping tools in longitudinal and transverse transport.
Although these machines master everyday crimping problems without any problems, they can still be improved with regard to the exchangeable crimping tools. As with all known presses, when crimping different cross-sections, including different sheet thicknesses, the crimping tools have to be replaced or several crimping presses have to be used, and on the other hand the step-by-step processing has to be carried out on different crimping presses.
The present invention is therefore based on the object of creating a special tool of the type mentioned and method for its operation by means of a press, which can be used universally. The press with the special tool should work in a space-saving manner and deliver high-quality products at low investment and operating costs.
With regard to the device, the object is achieved according to the invention according to the characterizing of claim 1.
A press with a special tool according to the invention can take over the function of several crimping presses corresponding to the prior art. This means lower investments, less space and easier automation of the crimping process. The crimper and anvil, which essentially form the crimping tools, are each matched in pairs. If a crimper is changed, the corresponding anvil that is adapted to this crimper must also be changed, and vice versa.
Depending on the size of the press and the degree of automation, the workpieces to be encased on the end face are inserted manually or automatically, in the work cycle or a multiple thereof, into the special tool and pulled out again. These workpieces are particularly suitable for cable and stranded wires of any length used in the electrical industry, but also ropes, braids or rods. One of the most common examples is the attachment of pins, sockets or cable lugs to electrical conductors.
The crimping tools according to the present invention can be used on any commercially available press with customary tool adaptation, which can generate a periodic, sufficient pressing force. The maximum press force for smaller presses is around 2000 kp, for larger presses around 10,000 kp are aimed for.
For the working characteristics of a crimping tool, in addition to a constant or adjustable press force of the press, the following parameters of the ram movement must be particularly observed:
- bottom dead center,
- total stroke length,
- length of the working stroke, which corresponds to the crimp height,
- impact and working speed,
- Different speeds during one lifting period.
The crimp profiles of a group of crimpers and a group of associated anvils, which according to the invention can be brought into an adjustable working position, are identical according to a first variant. According to this embodiment, for example, a defective or excessively worn crimper can be replaced with a new crimper with a simple movement. It is not necessary to remove and reinstall tools, which can be of considerable economic importance, especially in larger, more complicated presses with special tools.
However, the crimp profiles of a group of crimpers and a group of associated anvils are preferably shaped differently, in particular in a continuous sequence. Different cross-sections can be crimped by simply turning and / or sliding the crimper and anvil in the same working position.
The groups of crimping tools forming a unit expediently comprise two to six, but preferably three to five crimpers and associated anvils. At this point it should be mentioned that it is of course also possible to speak of anvils and associated crimpers.
Although a group can in principle also comprise more than six crimpers and associated anvils, problems of a geometrical and constructive nature increasingly arise.
Both the crimper and the anvil are essentially plate-shaped, with flat, planar expansion on both sides.
A group formed from two crimpers or two anvils is designed as a swivel arm with an axis of rotation in the middle, which runs perpendicular to the plate surface or perpendicular to the connecting line of the two crimp profiles, parallel to the plate surface.
Groups with three or more crimpers or anvils are expediently arranged in a star shape in the form of a regular polygon and have a central axis of rotation that runs vertically to the plate plane.
According to a first variant, the groups of crimpers and anvils are formed in one piece, the crimp profiles being arranged at the corners of a regular polygon. This variant has the advantage of simple, one-piece production without mounting on supports. On the other hand, it has the disadvantage that in the event of supercritical wear or a defect, the entire group usually has to be replaced.
According to a further variant, the crimper or anvils arranged in groups are therefore individually detachably attached to a carrier or they have adapter forks.
A plurality of groups in front of crimpers or associated anvils, each of which can be rotated about an axis, can be articulated to a common axis of rotation running vertically to the individual axes of the groups, by means of steering knuckles acting as supports with molded forks. The individual groups of crimping tools can therefore not only be rotated about their own axis, but can also be removed from or guided into the working position as a whole around an external common rotation axis. Three groups of crimpers or anvils are preferably connected to an external axis of rotation. Of course, if the press is structurally satisfied with the special tool, a whole drum can be formed, which can hold a large number of groups of crimping tools and can be rotated through 360 °.
This would create an almost inexhaustible possibility of variation, but at the expense of a complicated, expensive crimping tool.
As a rule, the groups of crimpers and the steering knuckles are rigidly connected to the relevant axis of rotation so that they can be guided and positioned by rotating the axis.
Furthermore, a group of crimpers and associated anvils can each be arranged rigidly on a rotatable and pivotable ball head. In principle, this solution corresponds to the ball head of the past generation of typewriters. When applied to the crimping press, the ball head can turn completely around a horizontal axis, but can only be partially pivoted about the other horizontal axis running at right angles to it.
Similar groups of crimpers and assigned anvils are available with different types of revolver heads.
Finally, a group of crimpers and associated anvils can be displaced in a linear guide, in particular a guide rail, running parallel to the planar expansions. In this case, no rotary movement of crimping tools is necessary.
With regard to the method, the task according to a first embodiment for crimping workpieces of different cross-sections with a special tool inserted into a press is achieved in that a crimper corresponding to the cross-section and the corresponding anvil are pivoted and / or shifted into the working position in a program or sensor-controlled manner , the level of the anvil is adjusted and workpieces are inserted, crimped and removed again until another cross-section is fed.
A workpiece is fed individually manually or mechanically, with a sensor triggering the crimping process after the material has been completely inserted, or automatically in the work cycle. The introduction of the workpiece is expediently facilitated by an inlet funnel arranged on the press.
When the plunger is lowered, a preferably preformed connecting element of the incoming carrier tape or the magazine guide is pressed around the workpiece in such a way that a gas-tight, tensile connection is formed. The gas tightness is important for the prevention of corrosion damage.
According to the known state of the art, larger presses can be designed with a special tool in such a way that two or more carrier tapes run in simultaneously and parallel crimping processes are carried out with the same ram stroke. The same applies to a magazine tour.
The above crimping method according to the invention also includes clamping workpieces in elastically resilient, non-plastically deformable connecting elements. Examples of such connecting elements are metallic clips, in particular made of spring steel, and undercut plastic grooves.
A further method-oriented solution to the task according to the invention consists in the gradual crimping of workpieces with a special tool inserted into a press, which method is characterized in that crimpers and corresponding anvils with different crimp profiles are programmed into a working position for successive crimping strokes and / or are shifted, the level of the anvil is adjusted and the workpieces are inserted, crimped and removed again, whereby one feed takes several work cycles.
This multi-stage crimping process is particularly suitable for the production of more complicated shapes. As a rule, a three-stage process is used, the pre-deformation being effected with the first impact, further deformation with the second impact and the final shape with the final impact, for example by rolling in. An automated workpiece feed is controlled so that the import and withdrawal are matched to a multiple of the work cycles.
A gradual crimping with one feed per work cycle can be achieved with a special tool inserted in a press by simultaneously programming and / or shifting the crimper and assigned anvils with different crimp profiles in different positions, for example at three locations, the level the anvil is adjusted and the workpieces are inserted, crimped several times and removed again until a new cross-section is fed.
With the latter methods, a special tool installed in a press must be built more elaborately, but the output is multiplied because one feed occurs per work cycle.
In all processes, plastic can be injected onto the crimp connection after the crimping stroke, with gradual crimping after the end stroke, also to form a molded part (METAPLAST-COMBICRIMP).
The invention is explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing, which are also the subject of dependent claims. They show schematically:
1 shows a partial view of a crimper and anvil in the working position,
2 is a side view of FIG. 1,
3 is a top view of a carrier tape,
4 section IV-IV of FIG. 3,
5 shows the supply of carrier tapes with different connecting element and working levels,
5a is a partial side view of FIG. 5,
6 shows a three-part wear part of a crimping tool,
7 shows a six-part wear part of a crimping tool,
- Fig. 8 is a rotatable and slidable wear part of a crimping tool and
9 shows a rotatable and pivotable wear part of a crimping tool.
Fig. 1 shows the wearing parts of a crimping tool of a press in the working position. The crimping profile 10 of the crimper 12 and that of the anvil 14 run largely parallel. The shape of the crimp profile familiar to the person skilled in the art depends on the desired size and shape of the crimp connection, on the material of the connecting element and other parameters. The connecting element 22 (FIG. 3) and workpiece 28 (FIG. 4) brought into the working position between the crimper 12 and the anvil 14 are not shown.
From Fig. 2 it can be seen that the crimper 12 and the anvil 14 are formed in two parts. The crimping profiles 10 of the two parts can be offset and / or different in a known manner.
A carrier tape 16 shown in FIG. 3 and unwound from a roll consists of a relatively soft, plastically deformable material, in particular of a metal. The carrier tape 16 is passed through the press in the direction of arrow 18. The punched holes 20 serve to advance and adjust the carrier tape 16, e.g. by means of a spiked roller.
From a longitudinal side of the carrier tape 16, connecting elements 22 project in the transverse direction, each of which comprises a pin 24 at the front end. In the present case, the connecting elements 22 are not flat, but, as can be seen in FIG. 4, are pre-shaped in a U-shaped cross section.
A workpiece 28, in the present case a wire of any length, is inserted in the direction of arrow 26 into the U-shaped connecting element 22. A workpiece 28 of a cross section Q is indicated in FIG. 4.
A web 30, which connects the connecting element 22 to the carrier tape 16, is severed during the crimping. Likewise, the carrier tape 16 which is no longer required can be dismembered by a cutting edge arranged on a clamping jaw of the press and can be collected in a container.
In contrast to the connecting elements 22 arranged transversely according to FIG. 3, the connecting elements 22 of FIG. 5, which are sleeve-shaped on a carrier tape, run in the longitudinal direction. In the direction of arrow 26, the workpiece 28 is guided between the crimper 12 and the height-adjustable anvil 14 located at level A. The workpiece 28, an insulated wire strand, has previously been stripped in the same press. A sleeve is crimped onto the stripped strands instead of the usual tinning.
Two further carrier tapes 14 with smaller sleeve-shaped connecting elements are indicated. If the strands of a workpiece 28 with a smaller cross section Q are to be crimped with a sleeve, the crimping tools are rotated and / or shifted, the corresponding level B or C of the anvil 14 is set with the aid of the elevator or paternoster principle, and a carrier tape 16 with supplied smaller sleeve-shaped connecting elements 22.
FIG. 5a shows the crimper 12, the anvil 14 and the levels A, B, C in the direction of the arrow 26 of FIG. 5.
The carrier tapes 16 are unwound from a reel 17 and can be looped around compensating rollers 19. This enables a change in height to another level A, B, C to be carried out without having to move heavy masses, such as the decoilers 17.
Of course, the sleeve-like connecting elements 22 can be varied as desired with respect to the inlet level A, B, C. Also, only two or more than three different sleeve diameters can be supplied, but three to five different diameters are preferred.
6 each shows a one-piece, windmill-like group of three crimpers 12 and three anvils 14, each of which can be rotated about an axis of rotation 32, 34.
The wearing parts are in working position A, the crimping profiles 10 lie one inside the other. The group of anvils 14 is adjustable in height, which is indicated by the arrow 36. To carry out the crimping movement, the crimper 12 shown in the working position strikes the corresponding anvil 14. The axes of rotation 32, 34, the axle bearings (not shown) and adjusting devices must therefore be designed to be impact-resistant.
The groups with the crimpers 12 and anvils 14 are rotated with a different crimp profile 10 with the crimper 12 lifted off, preferably in the opposite direction in the direction of the arrows 38.
The crimp profiles 10 of the various crimpers 12 and corresponding anvils 14 are shaped differently. A rotary movement therefore takes place in particular when crimping workpieces of different cross-section or during step crimping.
FIG. 7 shows a group of six crimpers and six anvils, which can be rotated about the assigned axes of rotation 32 and 34. In contrast to FIG. 6, the axes of rotation 32, 34 do not run vertically to the plate surfaces of the crimper 12 and anvils 14, but parallel to them like a waterwheel. Therefore, only the crimp profiles 10 of the anvils 14 are visible.
8, several groups of crimpers 12 and anvils 14 according to FIG. 6 are arranged on a common axis of rotation 32 and 34, respectively. A group here consists of four crimpers 12 and four anvils 14. By moving the axes of rotation 32, 34 in their longitudinal direction L, another group of crimpers 12 and associated anvils 14 can be brought into the working position A. The crimper 12 or anvils 14 of different groups are laterally offset, which is not shown in FIG. 8.
Groups of crimpers 12 and anvils 14 according to FIG. 7 can of course also be arranged on a common axis of rotation 32, 34 according to FIG. 8. In this case a lateral shift is not necessary.
With an arrangement according to FIG. 8, twelve different crimp profiles 10 can be used without changing tools.
In the arrangement according to FIG. 9, three groups of crimpers 12 and anvils 14 can each be pivoted about an axis of rotation 40 which runs vertically to the axes of rotation 32 and 34, respectively. Only the axis of rotation 40 of the crimper 12 is shown. The support forks 42 of the groups of five crimpers 12 are connected to the axis of rotation 40 by means of steering knuckles 44.
By pivoting in the direction of arrow 46 of the crimper 12 and the anvils 14 only indicated, other groups can be brought into working position A.
With the arrangement according to FIG. 9, 15 different crimp profiles 10 can be used without changing tools.