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Die
Erfindung betrifft eine Crimpverbindung mit wenigstens einer Crimphülse und
wenigstens einem elektrischen Leiter, worin die wenigstens einen Crimprücken und
wenigstens zwei Crimpflanken aufweisende Crimphülse unter Bildung einer Längsnaht um
den wenigstens einen Leiter gebogen ist, ein Verfahren zum Herstellen
einer Crimpverbindung, bei dem Crimpflanken einer Crimphülse unter
Bildung einer Längsnaht
um einen elektrischen Leiter gebogen werden, und ein Crimpgesenk
mit einem Amboss zum Abstützen
des Crimprückens
einer wenigstens einen Crimprücken
und wenigstens zwei Crimpflanken aufweisenden Crimphülse sowie
einem Crimpstempel mit einem Innenprofil zum Biegen der Crimpflanken
um einen elektrischen Leiter, mit einem Spitzkeil an dem Innenprofil
zum Einpressen einer Längsnaht
entlang der Enden der Crimpflanken.
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Crimpverbindungen
sind im Stand der Technik bekannt und dienen der Herstellung eines
elektrischen Kontaktes sowie der Schaffung einer mechanisch belastbaren
Verbindung zwischen einer Crimphülse
und mindestens einem elektrischem Leiter, welcher aus einem oder
mehreren Einzeldrähten
bestehen kann. Die Crimphülse
besteht üblicherweise aus
einem Metallplättchen,
das U-förmig
vorgebogen ist. Die Unterseite der U-Form wird im Folgenden als Crimprücken bezeichnet.
Die nach oben weisenden Schenkel der U-Form sind im Allgemeinen
als Crimpflanken bekannt.
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Gemäß dem Stand
der Technik erfolgt die Herstellung der Crimpverbindung mittels
eines Crimpgesenks, welches aus Amboss und Crimpstempel besteht.
Zum Vercrimpen wird die Crimphülse
mit ihrem Crimprücken
mittig auf dem Amboss positioniert und der elektrische Leiter wird
zwischen den Crimpschenkeln auf die Crimphülse gelegt. Anschließend senkt
sich der Crimpstempel auf den Amboss und biegt die Crimpflanken
um den elektrischen Leiter, um ihn dicht zu verpressen und kraftschlüssig mit der
Crimphülse
zu fixieren. Im Übergangsbereich
von Crimprücken
zu Crimpflanken, den so genannten Crimpwurzeln, sowie seitlich oben
an den Crimpflanken entstehen dabei Zonen hoher Biegespannungen in
der Crimphülse.
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Der
Kraftschluss zwischen Crimphülse
und elektrischem Leiter kann durch zusätzliche Formschlusselemente
verbessert werden. Die
US 6,749,457
B2 oder die
US 4,003,623 zei gen
beispielsweise Aussparungen oder Vertiefungen auf der dem Leiter
zugewandten Innenseite der Crimphülse zur Schaffung von Formschlusselementen,
wobei beim Verpressen verdrängtes
Leitermaterial in die Vertiefungen eindringen kann.
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Gemäß
US 3,990,143 und
EP 0 398 342 besitzen stärker verpresste
Zonen einer Crimpverbindung bessere elektrische Eigenschaften. Die
weniger stark verpressten Bereiche verfügen über eine höhere mechanische Stabilität.
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Die
US 3,990,143 und die
EP 0 398 342 zeigen, wie
durch Abstufungen oder Vorsprünge
im Crimpgesenk die Verpressung von Crimphülse und elektrischem Leiter
lokal verstärkt
werden kann.
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In
der
US 5,901,439 ist
offenbart, wie die Verpressung lokal erhöht werden kann, indem bei geschlossenem
Crimpgesenk ein zusätzlicher
Stanzer durch eine Öffnung
in der Arbeitsfläche
des Amboss zufährt.
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Bei
einer mechanischen Beanspruchung der Crimpverbindung kann es entlang
der Crimpwurzeln und anderen Zonen hoher Biegespannungen zu einem
Auffedern der Crimpflanken kommen. Dabei besteht die Gefahr, dass
sich die Crimphülse
entlang der Längsnaht
an den Enden der Crimpflanken öffnet.
Je nach Art der Beanspruchung können
sich die Enden der Crimpflanken auch axial zueinander verschieben.
Darüber
hinaus ist ein Nachlassen der Crimpkräfte im Stand der Technik dadurch
begünstigt,
dass sich die Einzeldrähte
des elektrischen Leiters relativ zueinander bewegen können. Wenn
sie sich in Längsrichtung
verschieben, wird die Kraft der Crimpverbindung durch entstehende
Freiräume
gemindert. Die Freiräume
bieten eventuell vorhandenen aggressiven Medien die Möglichkeit,
in die Crimpverbindung einzudringen. Die Crimpkräfte werden dann durch eine
Korrosion des elektrischen Leiters und der Crimphülse weiter
geschwächt.
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Bei
einem Verlust an Crimpkraft kann die gewünschte mechanische Stabilität der Crimpverbindung
nicht mehr aufrecht erhalten werden. Bei Bewegungen an der angeschlossenen
Leitung bzw. dem elektrischen Leiter kann unter Umständen eine
Bewegung der Einzeldrähte
des elektrischen Leiters am anderen Ende der Crimpverbindung festgestellt
werden. Dies deutet darauf hin, das sowohl die Einzeldrähte des
elektrischen Leiters, als auch der elektrische Leiter und die Crimphülse nicht
mehr kraftschlüssig
miteinander fixiert sind. Im Einzelfall können somit erhöhte elektrische Übergangswiderstände zwischen
Crimphülse
und elektrischem Leiter auftreten.
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Die
im Stand der Technik bekannten Maßnahmen zur Schaffung von Formschlusselementen oder
einer verstärkten
Verpressung der Crimpverbindungselemente können ein Auffedern der Crimphülse sowie
eine Relativbewegung der Einzeldrähte des elektrischen Leiters
und daraus resultierende Verluste an Crimpkräften nicht verhindern.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere bei
mechanischer Belastung der Crimpverbindung starke und haltbare Fixierung
des elektrischen Leiters in der Crimphülse zu erreichen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Enden der Crimpflanken ineinander greifen. Der Eingriff
der Enden der Crimpflanken entlang der Längsnaht verhindert, dass sich
die Enden der Crimpflanken zueinander in Längsrichtung verschieben können. Damit
kann ein Verlust an Crimpkräften
in Folge eines seitlich auf die Crimpverbindung einwirkenden Biegemomentes
unterbunden werden.
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Als
weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist es möglich, dass die Enden der Crimpflanken
entlang der Längsnaht
zumindest abschnittsweise miteinander verklammert sind. Durch die
gegenseitige Verklammerung der Enden der Crimpflanken kann die Längsnaht
entlang der Enden der Crimpflanken nicht mehr aufgefedert werden.
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Darüber hinaus
ist es von Vorteil, wenn die Crimpverbindung so ausgestaltet ist,
dass die Längsnaht
zumindest abschnittsweise Eingriffselemente aufweist. Die Eingriffselemente
bewirken einen Formschluss zwischen den Enden der Crimpflanken entlang
der Längsnaht.
Durch den Formschluss sind die Enden der Crimpflanken starr miteinander
verbunden. Die Starre Verbindung der Enden der Crimpflanken erhöht die Gesamtstabilität der Crimpverbindung
und unterbindet somit einen Verlust an Crimpkräften infolge aller an der Crimpverbindung anliegenden
Kräfte
und Momente.
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Als
weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann die Crimpverbindung so aufgebaut
sein, dass die Längsnaht
zumindest abschnittsweise ein Höhen- und/oder
Seitenversatz aufweist. Der Versatz ermöglicht es dem Material der
gegenüberliegenden
Abschnitte der Crimpflanken während
des Crimpvorganges umeinander zu fließen und einen Formschluss zu
schaffen.
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Wie
oben beschrieben, erhöht
ein Formschluss zwischen dem Ende der Crimpflanken von sich aus
schon die Gesamtstabilität
der Crimpverbindung. Zusätzlich
erhöht
der Versatz das Widerstandsmoment der umgebogenen Crimpflanken gegen
Aufbiegen, da eine Querschnittsveränderung die Flächenträgheitsmomente
in der Wandlung der Crimphülse
heraufsetzt.
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Vorteilhaft
ist auch, wenn der Crimprücken zumindest
abschnittsweise einen Höhen- und/oder Seitenversatz
aufweist. Der Seitenversatz im Crimprücken setzt sich zwangsläufig bis
in die Crimpwurzeln fort und erhöht
dort das Widerstandsmoment gegen Aufbiegen der Crimpverbindung durch
eine Querschnittsveränderung
in der Wandung der Crimphülse.
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Die
Außenkontur
des Versatzes im Crimprücken
setzt sich auf der Innenseite der Crimphülse fort. Dort wird der lineare
Verlauf der Einzeldrähte des
elektrischen Leiters unterbrochen. Damit führt ein Versatz im Crimprücken auch
zu einem Formschluss zwischen Crimphülse und elektrischem Leiter.
Die Umlenkung der Einzeldrähte
des elektrischen Leiters erschwert deren etwaige Relativbewegung
in Längsrichtung.
Damit wird auch eine Abschwächung der
Crimpkräfte
vermieden, die sich aus der Entstehung von Freiräumen zwischen in Längsrichtung
verschieblichen Einzeldrähten
des elektrischen Leiters ergeben könnte.
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Ein
weiteres Lösungsprinzip
der erfindungsgemäßen Aufgabe
sieht vor, dass die Crimpflanken und/oder zwischen dem Crimprücken und
den Crimpflanken befindliche Crimpwurzeln mindestens eine partielle
Einkerbung aufweisen. Durch die partielle Einkerbung wird ein Auffedern
der Crimpflanken entlang der Crimpwurzeln oder anderen Zonen mit hoher
Biegespannung verhindert, weil die Flächenträgheitsmomente gegen Aufbiegen
in der Wandung der Crimphülse
erhöht
werden. Gleichsam stellt eine Einkerbung eine Querschnittsveränderung
der Crimphülse
dar, welche sich nach innen zum elektrischen Leiter fortsetzt. Somit
werden auch die Vorteile einer Umlenkung der Einzeldrähte des
elektrischen Leiters sowie derer lokal stärkeren Verpressung genutzt.
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Um
die Crimpkräfte
bei einer mechanischen Belastung der Crimpverbindung aufrecht zu
erhalten ist ferner vorgesehen, dass zumindest abschnittsweise mindestens
eine quer zu einer Längsrichtung
des wenigstens einen elektrischen Leiters über die Crimphülse verlaufende
Wulst vorgesehen ist. Die quer verlaufende Wulst erhöht das Widerstandsmoment gegen
Aufbiegen der Crimphülse.
Die Außenkontur der
Wulst setzt sich zudem ins Innere der Crimphülse in Form einer Senke fort
und führt
zu einem verbesserten Formschluss, sowohl zwischen der Crimphülse und
dem elektrischen Leiter, als auch zwischen den Einzeldrähten des
elektrischen Leiters, dessen Material in die Senke gedrückt wird.
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Der
Formschluss kann darüber
hinaus verbessert werden, wenn vorgesehen wird, dass die mindestens
eine Wulst an einer innen an der Crimphülse angebrachten Vertiefung
positioniert ist. Das Zusammentreffen von Senke und Vertiefung führt zu einer
noch stärkeren
Umlenkung des elektrischen Leiters.
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Ein
zusätzlicher
Vorteil lässt
sich erzielen, wenn man vorsieht, dass die Crimphülse zumindest abschnittsweise
mindestens eine quer zu einer Längsrichtung
des wenigstens einen elektrischen Leiters verlaufende Nut aufweist.
Zusätzlich
zu den Vorteilen einer quer verlaufenden Wulst können durch eine Nut der elektrische
Leiter bzw. dessen Einzeldrähte
stärker
mit der Crimphülse
verpresst werden.
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Ein ähnlicher
Effekt wird dadurch erzielt, dass die Crimphülse mindestens einen quer zu
einer Längsrichtung
des wenigstens einen elektrischen Leiters verlaufenden Einschnitt
aufweist. Im Gegensatz zu einer Nut wird durch einen Einschnitt
zwar das Flächenträgheitsmoment
der Wandung der Crimphülse
gegen Aufbiegen heraufgesetzt, aber das Material des elektrischen
Leiters wird weniger stark verdängt,
falls dies erwünscht
ist.
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Wenn
die Umlenkung des elektrischen Leiters und seiner Einzeldrähte über die
bisher genannte Maßnahme
hinaus maximiert werden soll, ist es möglich, dass die mindestens
eine partielle Einkerbung in den Crimpflanken und/oder in den zwischen dem
Crimprücken
und den Crimpflanken befindlichen Crimpwurzeln, der mindestens eine
an den Seiten der Crimpverbindung quer zu einer Längsrichtung des
wenigstens einen elektrischen Leiters verlaufende Einschnitt, die
zumindest abschnittsweise mindestens eine umlaufende Nut oder die
radial nach innen versetzten Abschnitte eines Höhenversatzes in der Crimphülse zwischen
den innen an der Crimphülse
befindlichen Vertiefungen positioniert sind. So sind sämtliche
Elemente, die den Querschnitt der Crimpverbindung verringern, zwischen
Zonen angebracht, in denen der Querschnitt der Crimphülse durch
die vorgefertigten Vertiefungen geweitet ist.
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Ferner
kann es von Vorteil sein, dass sich der Querschnitt der Crimpverbindung
in Längsrichtung
des wenigstens einen elektrischen Leiters zu einem Ende des elektrischen
Leiters verjüngt.
In dem verjüngten
Abschnitt kommt es zu einer verstärkten Verpressung von Crimphülse und
elektrischem Leiter.
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Darüber hinaus
erfolgt bei einer Verjüngung der
Crimpverbindung eine Umlenkung des elektrischen Leiters. Die Umlenkung
ist umso mehr mit schon erwähnten
Vorteilen verbunden, wenn vorgesehen wird, dass sich der Querschnitt
der Crimpverbindung in Längsrichtung
des wenigstens einen elektrischen Leiters zu einem Ende des elektrischen
Leiters stufenweise verjüngt.
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Ein
weiterer Vorteil ergibt sich, wenn vorgesehen wird, dass die Crimphülse und
der elektrische Leiter mindestens an einem Abschnitt der Crimpverbindung
stärker
miteinander verpresst sind als in den übrigen Abschnitten der Crimpverbindung.
Dadurch wird der Formschluss zwischen Crimphülse und elektrischem Leiter
verbessert. Auch der Kraftschluss zwischen Crimphülse und
elektrischem Leiter und damit die Crimpkräfte werden somit lokal heraufgesetzt.
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Insbesondere
bei einer Zugbelastung in Längsrichtung
des elektrischen Leiters können
die Crimpkräfte
besser aufrecht erhalten werden, wenn vorgesehen wird, dass der
elektrische Leiter miteinander verbundene Einzeldrähte aufweist.
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Zur
Schaffung eines Verbundes zwischen den Einzeldrähten des elektrischen Leiters
können diese
vor dem Vercrimpen verdrillt sein. Bei einer Verdrillung sind die
Einzeldrähte
des Leiters bereits vor dem Crimpen umgelenkt. Die Stärke des
sich daraus ergebenden Verbundes potenziert sich, wenn die Einzeldrähte des
Leiters in der Crimpverbindung in die geänderten Querschnitte entlang
der Innenkontur der Crimphülse
gezwungen und umeinander geflossen sind. Insbesondere die Verschiebbarkeit
in Längsrichtung
der Einzeldrähte
wird dadurch unterbunden.
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Alternativ
oder ergänzend
zur Verdrillung kann ein Verbund der Einzeldrähte vor dem Crimpen auch durch
Pressen des Einzeldrahtbündels
in ein geeignetes Profil, Ultraschall- oder Widerstandsschweißen sowie
Löten erzeugt
werden.
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Die
erfindungsgemäße Aufgabe
wird verfahrensseitig dadurch gelöst, dass die Enden der Crimpflanken
an der Längsnaht
miteinander in Eingriff gebracht werden. Durch das miteinander in
Eingriff bringen sind die Enden der Crimpflanken nicht mehr in Längsrichtung
ver schiebbar. Ein etwaiges Nachlassen der Crimpkräfte aufgrund
der Relativbewegung der Crimpflanken in Längsrichtung kann somit verhindert
werden.
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Zusätzlich ist
es von Vorteil, dass die Enden der Crimpflanken entlang der Längsnaht
verklammert werden. Das Verklammern verhindert ein Auseinanderziehen
der Crimpflanken entlang der Längsnaht.
Crimpkraftverluste aufgrund einer Öffnung der Längsnaht
werden somit unterbunden.
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Weiterhin
ist es in einem Verfahren zum Herstellen einer Crimpverbindung von
Vorteil, dass die Enden der Crimpflanken entlang der Längsnaht
zumindest abschnittsweise in der Höhe oder seitlich versetzt werden.
Dies hat zur Folge dass das Material der Enden der Crimpflanken
im Bereich eines Versatzes ineinander fließen kann. Daraus resultiert
der Formschluss zwischen den Enden der Crimpflanken.
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Ferner
ist es von Vorteil, wenn die Crimpflanken und/oder zwischen dem
Crimprücken
und den Crimpflanken befindlichen Crimpwurzeln partiell eingekerbt
werden. Durch die partielle Einkerbung erhöht sich das Widerstandsmoment
gegen Aufbiegen in der Wandung der Crimphülse. Ein Auffedern der Crimpflanken
wird damit unterbunden. Das Einkerben bringt darüber hinaus den Vorteil mit
sich, dass eine Querschnittsveränderung
in der Crimphülse
auftritt. Diese Querschnittsveränderung
setzt sich nach innen fort und führt
zu einer Umlenkung und lokal stärkeren
Verpressung des elektrischen Leiters und seiner Einzeldrähte. Den
Bereichen einer stärkeren Verpressung
sind die Crimpkräfte
erhöht
und ein zusätzlicher
Formschluss zwischen der Crimphülse
und dem elektrischen Leiter sowie den Einzeldrähten des elektrischen Leiters
wird geschaffen.
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In
einem Verfahren zum Herstellen einer Crimpverbindung kann ein Vorteil
auch daraus gezogen werden, dass der Crimprücken zumindest abschnittsweise
in der Höhe
oder seitlich versetzt verpresst wird. Versetztes Verpressen des
Crimprückens
stabilisiert die Crimpwurzeln durch Querschnittsveränderungen
in der Wandung der Crimphülse
und verhindert dort ein Auffedern der Crimpverbindung. Darüber hinaus
setzt sich die Kontur eines Versatzes auf der Innenseite der Crimphülse fort und
macht somit die Vorteile einer Umlenkung des elektrischen Leiters
und der somit erreichten lokal stärkeren Verpressung und des
Formschlusses zwischen den Verbindungselementen nutzbar.
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Bei
der Gestaltung eines Crimpgesenks zur Herstellung einer Crimpverbindung
wird die erfindungsgemäße Aufgabe
dadurch gelöst,
dass der Spitzkeil zumindest abschnittsweise eine Höhen- und/oder
Seitenversatz aufweist. Die Enden der Crimpflanken einer Crimphülse können durch
einen Versatz im Spitzkeil des Crimpstempels entlang der Längsnaht
versetzt verpresst werden. Daraus resultieren alle schon oben genannten
Vorteile bezüglich des
Umeinanderfließens
der gegenüberliegenden Enden
der Crimpflanken.
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Um
entlang des Crimprückens
die Vorteile eines Versatzes zu nutzen, ist es für den Aufbau eines Crimpgesenks
von Vorteil, dass der Amboss zumindest abschnittsweise einen Höhen- und/oder
Seitenversatz aufweist.
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Ferner
ist es vorteilhaft das Crimpgesenk so auszugestalten, dass der Amboss
seitliche Stützflächen aufweist,
auf denen zum Einkerben einer Crimpwurzel mindestens eine vorstehende
Nase angebracht ist.
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Um
Einkerbungen in den Crimpwurzeln oder sonstigen für das Auffedern
relevanten Zonen an den Crimpflanken vorzunehmen, kann es auch von
Vorteil sein, dass mindestens eine Durchführung im Crimpstempel zur Aufnahme
eines Werkzeugs vorgesehen ist. Bei geschlossenem Crimpgesenk kann somit
ein weiteres Werkzeug zur Schaffung von Einkerbungen in den Crimpflanken
oder in den Crimpwurzeln eingesetzt werden.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand vorteilhafter Ausführungsform
mit Bezug auf die Zeichnungen näher
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung
einer Crimpverbindung;
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2 einen
Querschnitt der Crimpverbindung von 1;
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3 einen
Längsschnitt
einer weiteren erfindungsgemäß ausgestalteten
Crimpverbindung;
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4 eine
Vorderansicht eines erfindungsgemäß ausgestalteten Crimprückens;
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5 eine
Perspektivansicht eines erfindungsgemäß ausgestalteten Ambosses;
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6 eine
Perspektivansicht eines erfindungsgemäß ausgestalteten Crimpstempels.
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Zunächst wird
der Aufbau einer erfindungsgemäß ausgestalteten
Crimpverbindung 1 mit Bezug auf 1 beschrieben,
welche eine schematische Perspektivdarstellung der Crimpverbindung 1 zeigt.
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Die
Crimpverbindung 1 weist eine Crimphülse 2 und einen Leiter 3 auf,
welcher aus Einzeldrähten 3' besteht. Die
Crimphülse 2 besteht
aus einem Crimprücken 4 und
den Crimpflanken 5. In einem Übergangsbereich von Crimprücken 4 zu
Crimpflanken 5 befinden sich die Crimpwurzeln 6.
Sie gehören zu
den Zonen mit hohen Biegespannungen 7, welche zusätzlich zu
den Crimpwurzeln 6 auch oben seitlich an den Crimpflanken 5 existieren.
An den Enden der Crimpflanken 8 sind diese aneinandergelegt
und bilden in Längsrichtung
L eine Längsnaht 9.
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In
dem gezeigten Beispiel ist ein vorderer Bereich 11 der
Crimpverbindung 1 von einem hinteren Bereich 14 der
Crimpverbindung 1 durch einen Absatz 15 abgegrenzt.
Der Absatz 15 bewirkt, dass der vordere Bereich 11 gegenüber dem
hinteren Bereich 14 verjüngt ist. In dem vorderen Bereich 11 weist
die Crimpverbindung 1 einen Seitenversatz 10 entlang
der Längsnaht 9 auf.
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Ferner
sind in dem vorderen Bereich 11 der Crimpverbindung 1 ein
Einschnitt 12 oben seitlich an den Crimpflanken 5 sowie
eine Einkerbung 13 in den Crimpwurzeln 6 angebracht.
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In
dem hinteren Bereich 14 ist die Crimpverbindung 1 mit
einer umlaufenden Nut 16 und einer Wulst 17 an
den Crimpflanken 5 versehen.
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In 2 ist
die erfindungsgemäße Crimpverbindung 1 im
Querschnitt entlang der Einkerbung 13 und dem Einschnitt 12 dargestellt.
Hier wird deutlich, wie die Enden 8 der Crimpflanken 5 in
dem Bereich der Längsnaht 9 mit
Hilfe der Eingriffselemente 18 ineinander greifen.
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Die 3 zeigt
einen Längsschnitt
durch die Crimpverbindung 1 im Bereich des Eingriffelements 18.
In diesem Schnittbild ist die Verdrillung der Einzeldrähte 3' des elektrischen Leiters 3 anhand
ihrer Schnittflächen 19 dargestellt.
Anhand der Verformung der ursprünglichen
runden Querschnitte der Einzeldrähte 3' des elektrischen
Leiters 3 wird deutlich, wie das Material des elektrischen
Leiters 3 in dem vorderen Bereich 11 der Crimpverbindung 1 sowie
den Bereichen der Nut 16 und der Wulst 17 stärker plastisch
verformt bzw. geflossen ist.
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In 3 ist
auch veranschaulicht, dass die Nut 16 zwischen den Vertiefungen 20 auf
der Innenseite der Crimphülse 2 angeordnet
ist, um die plastische Verformung des Materials des elektrischen
Leiters 3 zu verstärken.
Hingegen liegt die Wulst 17 genau an der Position einer
Vertiefung 20, um die Verformung des Leitermaterials zu
unterstützen.
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Der
Absatz 15, welcher sich im Längsschnitt durch einen Höhenversatz 21 darstellt,
ist neben einer Vertiefung 20 angeordnet, was ebenfalls
die plastische Verformung des Leitermaterials unterstützt. Im Bereich
des Absatzes 15 ist somit auch verdeutlicht, dass sich
radial nach innen versetzte Abschnitte eines Höhenversatzes 21 zwischen
oder neben den Positionen der Vertiefungen 20 auf der Innenseite
der Crimphülse 2 befinden.
Hingegen liegen die radial nach außen gerichteten Abschnitte
eines Höhenversatzes 21 an
den Positionen einer Vertiefung 20 auf der Innenseite der
Crimphülse 2.
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4 zeigt
eine Frontalansicht eines erfindungsgemäß ausgestalteten Crimprückens 4.
Hier ist exemplarisch ein Seitenversatz 10' entlang des Crimprückens 4 dargestellt.
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5 zeigt
eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäß ausgestalteten Ambosses 22.
Die Grundform seiner Arbeitsfläche
ergibt sich aus einer Mulde 23 mit seitlich angebrachten
abgeflachten Stützflächen 24.
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Ein
vorderer Teil 25 des Ambosses 22 ist durch einen
vertikalen Profilversatz 27 von einem hinteren Teil 28 getrennt.
Durch den vertikalen Profilversatz 27 liegt der hintere
Teil 28 des Ambosses 22 höher als der vordere Teil 25.
Im vorderen Teil 25 des Ambosses 22 ist ein seitlicher
Profilversatz 26 dargestellt.
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Der
hintere Teil 28 des Ambosses 22 verfügt ferner über eine
Aufwulstung 29 sowie eine Vertiefung 30, welche
quer über
seine Arbeitsfläche
verlaufen. Die seitlichen Stützflächen 24 des
Ambosses 22 sind im hinteren Teil 28 des Ambosses 22 mit
Nasen 31 versehen.
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6 zeigt
eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäß ausgestalteten Crimpstempels 32. Das
Innenprofil 33 des Crimpstempels 32 hat die Querschnittsform
einer Parabel und besitzt einen Spitzkeil 34, welcher sich
am Scheitelpunkt der Parabel befindet und Ober die Gesamtlänge des
Crimpstempels 32 erstreckt. Am Anfangs- und Endpunkt der
Parabel ist der Crimpstempel 32 an den Enden seiner zwei
Außenschenkel 35 abgeflacht.
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In
Längsrichtung
L ist der Crimpstempel 32 in zwei Abschnitte, einen vorderen
Abschnitt 36 und einen hinteren Abschnitt 37,
unterteilt. Der vorderen Abschnitt 36 ist gegenüber dem
hinteren Abschnitt 37 durch einen Absatz 38 verjüngt.
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Im
vorderen Abschnitt 36 weist der Spitzkeil 34 einen
seitlichen Versatz 39 auf. Hinter einem seitlichen Versatz 39 des
Spitzkeils 34 befindet sich ein Bereich, in dem das Innenprofil 33 einen
Höhenversatz 40 aufweist.
In dem hinteren Abschnitt 37 des Crimpstempels 32 sind
seitlich am Innenprofil 33 Aufwulstungen 41 angebracht.
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Ferner
sind die Außenschenkel 35 des Crimpstempels 32 mit
Durchführungen 42 versehen.
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Im
Folgenden wird kurz die Herstellung der Crimpverbindung 1 aus
der Crimphülse 2 und
dem elektrischen Leiter 3 mit Hilfe des Crimpstempels 32 und
des Ambosses 22 beschrieben.
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Zunächst wird
die Crimphülse 2 mit
dem Crimprücken 4 in
der Mitte der Mulde 23 des Ambosses 22 platziert.
Die Crimpflanken 5 sind dabei nach oben in Richtung weg
von dem Amboss 22 gebogen. Zwischen die nach oben gebogenen
Crimpflanken 5 wird der elektrische Leiter 3 gelegt.
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Der
Crimpstempel 32 befindet sich über dem Amboss 22.
Während
er in Richtung des Ambosses 22 hinabfährt, umschließen seine
Außenschenkel 35 den
Amboss 22 und die darauf befindliche Crimphülse 2 einschließlich der
Crimpflanken 5. Bei einem Herabsenken des Crimpstempels 32 werden
die Crimpflanken 5 durch das Innenprofil 33 des
Crimpstempels 32 geführt.
Die Crimpflanken 5 werden somit um den elektrischen Leiter 3 gebogen,
bis die Enden 8 der Crimpflanken 5 an der Spitze
des Spitzkeils 34 aufeinander treffen.
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Beim
Herabsenken des Crimpstempels werden sowohl die Crimphülse 2 mit
dem elektrischen Leiter 3 als auch die Einzeldrähte 3' des elektrischen Leiters 3 zusammengequetscht und
dicht miteinander verpresst. Der durch das Crimpgesenk ausgeübte Druck
ist dabei so groß,
dass sich die einzelnen Elemente der Crimpverbindung 1 in
einem teigartigen Fließzustand
befinden und plastisch verformt werden. Dadurch wird erreicht, dass
die sich gegenüberliegenden
Enden 8 der Crimpflanken 5 in den Zonen eines
Seitenversatzes 10 umeinander fließen und Eingriffselemente 18 entstehen.
Die Eingriffselemente 18 lassen die Enden 8 der
Crimpflanken 5 ineinander greifen und verklammern sie miteinander.
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Während des
Fließprozesses
passt sich das Material der Crimphülse 2 der Kontur des
Innenprofils 33 des Crimpstempels 32 sowie der
Arbeitsfläche des
Ambosses 22 genau an. Somit dringt das Material der Crimphülse 2 in
die Mulde 23 und die Vertiefung 30 am Amboss 22 ein
und weicht zugleich den Nasen 31 am Amboss 22 sowie
Aufwulstungen 29 und 41 an dem Amboss 22 bzw.
Crimpstempel 32 aus. Das Material der Crimphülse 2 passt
sich sämtlichen
Querschnittsveränderungen
an dem Amboss 22 und Crimpstempel 32 in Form von
vertikalen Profilversätzen 27,
Höhenversätzen 21 oder 40,
seitlichen Profilversätzen 26 und
Absätzen 38 an.
Die Crimpverbindung 1 stellt somit eine Negativform der Innenkontur
des Crimpgesenks dar.
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Im
abgesenkten Zustand des Crimpstempels 32 können durch
seine Durchführungen 42 zusätzliche
Stanzwerkzeuge zugefahren werden, welche die Crimphülse 2 seitlich
eindrücken.
Das Eindrücken kann
an einer beliebigen Stelle seitlich an den Crimpflanken 5 erfolgen
und gleichsam wie die Nasen 31 zum Erzeugen der Einkerbungen 13 genutzt werden.
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Die
Außenkontur
der Crimphülse 2 setzt
sich als Negativform der Kontur des Crimpgesenkes auf ihrer Innenseite
fort. Auf der Innenseite der Crimphülse 2 ergeben sich
somit Senken an den Stellen, wo sich auf ihrer Außenseite
Wülste
befinden. Umgekehrt stellen alle Eindrückungen auf der Außenseite der
Crimphülse 2 Erhebungen
auf ihrer Innenseite dar.
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Der
elektrische Leiter 3 und seine Einzeldrähte 3' passen sich der Innenkontur der
Crimphülse 2 an.
Sie fließen
in die Senken und weichen etwaigen Erhebungen aus. Dort, wo sich
aus der Außenkontur
der Crimphülse 2 Senken
auf ihrer Innenseite ergeben, befinden sich erfindungsgemäß Vertiefungen 20,
die bereits vor dem Vercrimpen in die Crimphülse eingearbeitet sind. Die
Tiefe einer etwaigen Senke wird dadurch vergrößert und der Fließprozess des
Leitermaterials verstärkt.
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Wenn
die Einzeldrähte 3' des elektrischen Leiters 3 vor
dem Crimp verdrillt sind, fließen
sie beim Vercrimpen umeinander und bilden einen festen Verbund.
Der lineare Verlauf der Einzeldrähte 3' des elektrischen
Leiters 3 ist darin unterbrochen und die Einzeldrähte 3' des elektrischen
Leiters 3 weisen einen stärkeren Widerstand gegen axiale
Verschiebungen auf. Der Verbund ist so kompakt, dass etwaige aggressive
Medien aus der Umgebung der Crimpverbindung 1 schlechter
in diese eindringen können.
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Bei
einer stoffschlüssigen
Verbindung zwischen den Einzeldrähten 3' des elektrischen
Leiters 3 durch deren Verpressung, Ultraschall- oder Widerstandsschweißen sowie
Löten wird
die Kompaktheit des Verbundes der Einzeldrähte 3' in der Crimpverbindung 1 abermals
verbessert.
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Innerhalb
des Erfindungsgedankens sind Abweichungen von der oben beschriebenen
Ausführungsform
möglich.
So können
Profilversätze
seitlich oder in der Höhe
in der Crimpverbindung 1 sowohl an den Crimpflanken 5 als
auch am Crimprücken 4 angebracht
sein. Absätze,
welche zu einer Verjüngung der
Querschnittsfläche
der Crimpverbindung 1 führen,
können
einfach oder mehrfach entlang des Crimprückens 4 und/oder der
Crimpflanken angeordnet sein. Es ist auch möglich, dass einer Verjüngung wieder
eine Erweiterung folgt und umgekehrt. Etwaige Nuten 16 oder
Wülste 17 quer
zur Längsrichtung
L können
entlang des Crimprückens 4 oder
der Crimpflanken 5 abschnittsweise oder umlaufend angebracht
sein. Einkerbungen 13 oder Einschnitte 12 können mehrfach
vorgenommen werden.
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Da
die Außenkontur
der Crimphülse
immer eine Negativform der Konturen von Crimpstempel 32 und
Amboss 22 darstellt, sind entsprechende Variationen in
den Profilverläufen
der Crimphülse 2 auch hier
zu verwirklichen. Seitliche Durchführungen 42 in den
Außenschenkeln 35 des
Crimpstempels 32 können
einfach oder mehrfach entlang der gesamten Länge und Höhe der Außenschenkel 35 bestehen.