DD140947A1

DD140947A1 - Verfahren und vorrichtung zur massenfertigung von anschlussenden

Info

Publication number: DD140947A1
Application number: DD21000578A
Authority: DD
Inventors: Hasso Kolodzey; Wolfgang Miels
Original assignee: Hasso Kolodzey; Wolfgang Miels
Priority date: 1978-12-21
Filing date: 1978-12-21
Publication date: 1980-04-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Massenfertigung von Anschlußenden isolierter Anschlußleitungen und Kfz-Netzleitungen. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, wodurch Material eingespart, die Produktivität erhöht und die übergangswiderstände bei der Kontaktierung verringert werden. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Leiter an der Stirnfläche seines abisolierten Endes auf einen erheblich kleineren Querschnitt verdichtet und sein Gefüge kaltpreßgeschweißt wird und daß dieser verdichtete Querschnitt längs des Leiters allmählich auf den Leiterdurchmesser übergeht. - Fig.5 -

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Massenfertigung von Anschluß-" ' ' enden ; ,

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Massenfertigung von Anschlußenden isolierter Anschlußleitungen und Kfz-Netzleitungen.

Charakteristik der bekannten technischen lösungen

Bei der Massenfertigung konfektionierter leitungen wird ein erheblicher Teil der abisolierten leitungsenden verzinnt, um das Abscheren einzelner Drähte und damit eine Verminderung des jeweiligen Litzenquerschnittes zu verhindern. Zur Verbesserung dieses bekannten Verfahrens wurde in der DE-OS 26 06 vorgeschlagen, die abgelängten, abisolierten Leitungsenden höher als die Fließtemperatur eines Lötwerkstoffes zu erhitzen und in ein Metallbad zu tauchen, um sie anschließend mit geheizten Preßwerkzeugen zu flachen, gelochten oder zu zylindrischen Zabelschuhen zu formen.

Weiterhin wurde in. der DE-OS 24 42 954 vorgeschlagen, blanke Litzen durch Widerstandserwärmung und Druck zu Kabelschuhen mit flachen, parallelen Anschlußflächen und ausgebildeten Befestigungslöchern zu verdichten. Der Hauptmangel der bekannten Verzinnverfahren ist, daß hierfür erhebliche Mengen Lötwerkstoffe, insbesondere Zinn, benötigt werden, die außerdem den Übergangswiderstand zwischen Litzen und Anschlußelementen erhöhen» Die Produktivität dieser Verfahren wird durch die intervallmäßigen Unterbrechungen zum Reinigen der Metallschmelzen wesentlich geminderte

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Das Warmverdichten von Litzen zu Kabelschuhen mit flachen, parallelen Anschlußflächen erfordert ein nochmaliges Weichglühen des Leitermaterials, wodurch die Anwendung auf blanke Litzen beschränkt ist ο

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung zur Massenfertigung isolierter Anschlußenden zu finden, wodurch Material eingespart und die Produktivität erhöht wird. .

Darlegung des Y/esens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, die keine Lötwerkstoffe und kein nochmaliges Weichglühen erfordern und wobei die Übergangswiderstände zwischen Litzen und Anschlußelementen verkleinert werden·

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Leiter an der Stirnfläche seines abisolierten Endes durch Pressen in eine rechteckige Form mit der Breite eines Leiterdurchmessers auf etwa ein Drittel seines ÜTennquerschnittes verdichtet und die Einzeldrähte des Leiters dabei durch Kaltpreßschweißen miteinander verbunden werden, wobei dieser verkleinerte Querschnitt längs des Leiters während einer bestimmten Strecke bei einem Steigungswinkel <.45° auf den lennquerschnitt übergeht und auf einer bestimmten Strecke beibehalten wird, die der Länge zweier paralleler Kontaktierungsflächen für Schraub*- und Klemmverbindungen entspricht. Dieser verformte Teil des Leiters geht mit einem bestimmten Steigungswinkel auf den Leiterdurchmesser über. Die aus der Stirnfläche des Leiters beim Pressen verdrängte Materialmenge wird zum Teil bis in den letztgenannten verformten Abschnitt des Leiters geschoben, wobei die mit dem Verformungsprozeß verbundene Verfestigung des Metalls so allmählichzurückgeht, daß kein schroffer übergang vom harten zum weichen Zustand entsteht, der zu einem Bruch führen kann. Damit entfällt die Notwendigkeit zum erneuten Weichglühen des Leiters mit der Gefahr, die Isolierhüllen am Anschlußende thermisch zu beschädigen.

Das Ansehlußende wird während des Preßvorganges mittig festgehalten und durch eine Schneide mit Anschlag an der Stirnfläche glatt abgeschert und begrenzt. Nach einem anderen Merkmal der Erfindung steigt der verdichtete Querschnitt an der Stirnfläche des Leiters mit einem bestimmten Steigungswinkel konisch auf den Leiterdurchmesser an, wobei der tan des Steigungswinkels kleiner als die mittlere Haftreibungszahl /a der Leiteroberfläche ist. .

Die Vorrichtung besteht erfindungsgemäß aus einem konkaven Preßwerkzeugunterteil mit einer im Querschnitt rechteckigen Gesenkrinne mit der Breite gleich oder kleiner als der Leiterdurchmesser und der Hohe gleich oder größer als der Leiterdurchmesser. Die Länge der Gesenkrinne entspricht der Länge des zu verformenden Leiterendes. Die Gesenkrinne ist im oberen Teil vorzugsweise trapezförmig verbreitert. Die Vorrichtung besteht weiterhin durch ein in die Gesenkrinne einrückbares konvexes Preßwerkzeugoberteil, dessen Stempelbreite gleich oder kleiner als die Breite der Gesenkrinne ist und dessen Preßfläche, beginnend an der Stirnfläche des Leiters, entsprechend den Verformungsgraden der einzelnen Leiterabschnitte ausgearbeitet isto '

Erfindungsgemäß ist am Preßwerkzeugoberteil eine Schneide mit Anschlag vorgesehen. Am Ende der Gesenkrinne ist eine Aussparung entsprechend dem Außendurchmesser des isolierten Leiters eingearbeitet. Am Stempel ist ebenfalls eine axialsymmetrische Aussparung entsprechend dem Außendurchmesser vorgesehen, wobei diese Aussparung mit dem Preßwerkzeugoberteil mittels einer Druckfeder kraftschlüssig beweglich verbunden ist. Die Vorrichtung ist konstruktiv so gestaltet, daß in der Endphase des Preßvorganges kraftschlüssig gerichtete Druckflächen am Preßwerkzeugunter- und -oberteil aufeinander drücken. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Gesenkrinne aus Zwei Teilen in Längsrichtung zusammengesetzt ist.

Die Vorteile der Erfindung bestehen vor allem in der erheblichen Materialeinsparung und Prοduktivitätserhöhung sowie in dem geringeren Übergangswiderstand der vergrößerten, blanken Kontaktflächen.

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Die in einer besonderen Ausführungsform durch das Pressen des Leiters erzielte konische Flachsteckerform ermöglicht kraftschlüssige, hal&are Verbindungen, deren Wirkungsmechanismus vom Keilprinzip hergeleitet wird.

Diese konischen Verbindungen sind den allgemein verbreiteten Steck- und Klemmverbindungen mit parallelen, flachen Kontaktflächen bei längerer mechanischer und korrosiver Beanspruchung durch ein zusätzliches Absinken des Übergangswiderstandes überlegen. 4. ,

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an Beispielen anhand von schematischen Darstellungen näher beschrieben werden, wobei folgende Querschnitte gezeigt werden:

Figol: Ein Litzenleiter in seiner Ausgangsform Fig*2: Ein rechteckiger Leiternennquerschnitt des gleichen

Leiters Figo3i Eine verdichtete und verkleinerte Stirnfläche eines Leiters

Fig.4i Ein Querschnitt längs eines verdichteten Leiters Fige5i Ein Querschnitt längs eines verdichteten Leiters mit

einer konischen Kontaktfläche Fig.6: Ein Preßwerkzeug an der Stirnfläche des Leiters vor dem Preßvorgang

Fig.7i Das Preßwerkzeug nach dem Preßvorgang Fige8: Ein Querschnitt des Preßwerkzeuges längs des verdichteten Leiters

In den Fig. 1 bis 3 werden die Querschnittsproportionen eines Litzenleiters in seiner Ausgangsform, seines verformten Leiternennquerschnittes A und seiner verdichteten und verkleinerten Stirnfläche gezeigte

Bei einem Leiter mit einem Mennquerschnitt von 1,5 mm betragen an der Stirnfläche des verdichteten Leiters die Höhe 3 etwa 0,3 mm und der Leiterdurchmesser 1 etwa 1,7 mm, was einem Ver-. formungsgrad von 94$ entspricht und den für das Kaltpreßschweißen notwendigen Verformungsgrad von.z.B. 68$ bei Kupfer weit übertrifft.

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Diese Verdichtung des Leiters geht in Pig.4 längs einer Strecke 2 von 2 mm mit dem Steigungswinkel -4 von etwa 17° graduell bis auf den Nennquerschnitt mit der Höhe 5 von 0,9 mm über, wobei die Höhe 5 dem Nennquerschnitt A dividiert durch den Leiterdurchmesser 1 entspricht. Längs einer Strecke 6 von etwa 6 mm wird diese Verformung mit der Höhe 5 beibehalten, so daß zwei parallele Kontaktierungsflächen mit einer Breite von 1,7 mm und einer Länge von 6 mm entstehenο

Während einer Strecke 7 von knapp 3 mm geht letztere Querschnittsverformung mit dem Steigungswinkel 4 auf den Leiterdurchmesser 1 über. Um das Fließen des gepreßten Metalls über die Stirnfläche hinaus zu verhindern, ist dort ein Anschlag vorgesehen. Das Anschlußende wird an der Isolierhülle mittig gehaltene

In einer besonderen Ausführungsform steigt in Pig.5 die Höhe mit dem Steigungswinkel 8 auf den Leiterdurchmesser 1 an. Bei einer Haftreibungszahl /u = 0,3 wird tan 8 = 0,125 gewählt, so daß der Steigungswinkel 8=7° beträgt. Die Strecke 9 des konischen Anstieges von 0,3 auf 1,7 mm beträgt etwa 11 nun«

In den Kg« 6 und.7 werden ein Preßv/erkzeug an der Stirnfläche des Leiters vor und nach dem Preßvorgang gezeigt. Hierbei hat die Gesenkrinne im Preßwerkzeugunterteil 18 in der Grundfläche die Breite 10 von 1,7 mmj die Höhe 11 wird mit 2 mm gewählt j die Länge 9 beträgt in beiden Ausführungsformen der Leiterverdichtung 11 mm. Oberhalb der Höhe 5 ist die Gesenkrinne trapezförmig verbreitert, um das Einführen des Leiters zu erleichtern. Das konvexe Preßwerkzeugoberteil 19 hat an der Stirnfläche der Gesenkrinne einen Stempel mit der Grundflächenbreite 12 von 1,65 mm.

In Pig. 8 steigt die Preßfläche 13 dieses Stempels entlang der Gesenkrinne entsprechend den Verdichtungsgraden der einzelnen Leiterabschnitte um die Höhendifferenz von 1,4 mm an,, während die Grundfläche 14 der Gesenkrinne gerade gestreckt bleibte

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Hie Schneide mit Anschlag 15 des Preßwerkzeugoberteils 19 an der Stirnfläche der Gesenkrinne und die Aussparung 16 im Preßwerkzeugunterteil 18 werden ebenfalls im Schnitt der I?igo8 gezeigt. Eine entsprechende Aussparung ist auch an der Gegenseite vorgesehen und durch eine Druckfeder 21 kraftSchlussig beweglich mit dem Preßwerkzeugoberteil verbunden. Wenn die Grundflächen der Gesenkrinne und des Stempels 20 an der Stirnfläche der Gesenkrinne beim Pressen 0,3 mm voneinander entfernt sind, wird ein weiteres Annähern und Zusammendrücken des Leiters durch kraftschlüssige, gegeneinander gerichtete Druckflächen 17 des Preßwerkzeugunter- und -Oberteils verhindert, die in der !Fig.7 gezeigt werden.

Das Preßwerkzeugunterteil 18 in den Pig.6 und 7 wird aus zwei Teilen in Längsrichtung zusammengesetzt, von denen eines aus der Grundfläche 14 der Gesenkrinne und einer Seitenwand und das andere nur aus einer Seitenwand besteht.

Claims

Erf indungsanspruch:

1.2. Verfahren nach Punkt 1.Θ. und 1.1. gekennzeichnet dadurch, daß der verdichtete Querschnitt an der Stirnfläche des Leiters von der Höhe 3 mit dem Steigungswinkel 8 konisch auf den Leiterdurchmesser 1 ansteigt, wobei tan 8 kleiner als die mittlere Haftreibungszahl/u der Leiteroberfläche ist.

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2.0. Vorrichtung zur Massenfertigung von Anschlußenden isolierter Leiter, gekennzeichnet durch ein konkaves Preßwerkzeugunterteil Ί8 mit einer im Querschnitt rechteckigen Gesenkrinne mit der Breite 10 gleich oder kleiner als der Leiterdurchmesser 1 und der Höhe 11 gleich oder größer als der Leiterdurchmesser 1 und der. Länge 9 gleich oder größer als die Summe der Strecken 2, 6 und 7, wobei die Gesenkrinne oberhalb der Höhe 5 vorzugsweise trapezförmig verbreitert ist und dttrch ein in die Gesenkrinne einrückbares konvexes Preßwerkzeugoberteil 19, dessen Stempel die Breite 12, die gleich oder kleiner als die Breite 10 ist und die Länge 9 hat, wobei die Preßfläche 13_} beginnend an der Stirnfläche des Leiters,entsprechend den Verformungsgraden der einzelnen Leiterabschnitte insgesamt um die Differenz zwischen Leiterdurchmesser und der Höhe 3 ansteigt.

2.1« Vorrichtung nach Punkt 2.0. gekennzeichnet durch ein Preßwerkzeugoberteil 19 mit einer Schneide mit Anschlag an der Stirnfläche der Gesenkrinne und durch ein Preßwerkzeugunterteil 18 mit einer Aussparung 16 entsprechend dem Außendurchmesser des isolierten Leiters am Anfang der Isolierhülle und durch einen gegenüberliegenden Stempel 20 mit einer axialsymmetrischen Aussparung 16, der mit dem Preßwerkzeugoberteil 19 mittels einer !Druckfeder kraftSchlussig verbunden ist.

2.2. Vorrichtung nach Punkt 2.0_o und 2.1_o gekennzeichnet durch kraftschlüssig gegeneinander gerichtete Druckflächen am Preßwerkzeugunter- und -oberteil, die in der Endphase desPreßvorganges aufeinanderdrücken.

1.0. Verfahren zur Massenfertigung von Anschlußenden isolierter leiter, gekennzeichnet dadurch, daß der Leiter an der Stirnfläche seines abisolierten Endes durch Pressen in eine rechteckige Form mit der Breite eines Leiterdurchmessers 1 auf etwa ein Drittel seines Nennquerschnittes A verdichtet und die Einzeldrähte des Leiters dabei durch Kaltpreßschweißen miteinander verbunden v/eiden, wobei dieser verkleinerte Querschnitt mit der Höhe 3 längs des Leiters während einer Strecke 2 bei einem Steigungswinkel 4 ^. 45° mit der Höhe 5 auf den Nennquerschnitt übergeht und die Höhe 5 dem Kennqisrschnitt A dividiert durch den Leiterdurchmesser 1 entspricht sowie daß diese Verformung mit der Höhe 5 während einer Strecke 6 beibehalten wird, die der Länge zweier paralleler Kontaktierungsflachen für Schraub- und Klemmverbindungen entspricht und daß letztere Querschnittsverformung während einer Strecke 7 längs des Leiters mit dem Steigungswinkel 4 auf den Leiterdurchmesser 1 übergeht»

1o1. Verfahren nach Punkt 1„0. gekennzeichnet dadurch, daß

das Anschlußende während des Preßvorganges mittig festgehalten und durch eine Schneide mit Anschlag 15 an der . Stirnfläche glatt abgeschert und begrenzt wird.

2.3. Vorrichtung nach Punkt 2<>0. bis 2„2. gekennzeichnet durch eine Gesenkrinne aus zwei Teilen in Längsrichtung zusammengesetzt, von denen einer aus der Grundfläche 14 und einer Seitenwand und das andere nur aus einer Seitenv/and besteht ο

- Hierzu 2 Blatt Zeichnungen -